BJT లలో బీటా (β) అంటే ఏమిటి

బైపోలార్ జంక్షన్ ట్రాన్సిస్టర్‌లలో పరికరం యొక్క సున్నితత్వ స్థాయిని బేస్ కరెంట్‌గా నిర్ణయించే కారకం, మరియు దాని కలెక్టర్ వద్ద విస్తరణ స్థాయిని బీటా లేదా హెచ్‌ఎఫ్‌ఇ అంటారు. ఇది పరికరం యొక్క లాభాన్ని కూడా నిర్ణయిస్తుంది.

మరో మాటలో చెప్పాలంటే, BJT తన కలెక్టర్ లోడ్‌ను అనుకూలంగా మార్చడానికి సాపేక్షంగా అధిక కరెంట్‌ను ఉపయోగిస్తే అది తక్కువగా ఉంటుంది బి (బీటా), దీనికి విరుద్ధంగా తక్కువ బేస్ కరెంట్‌ను ఉపయోగించి రేటెడ్ కలెక్టర్ కరెంట్‌ను అనుకూలంగా మార్చగలిగితే, దాని బీటా అధికంగా పరిగణించబడుతుంది.

ఈ వ్యాసంలో మేము బీటా గురించి చర్చిస్తాము ( బి ) మరియు ఏమిటి hFE BJT కాన్ఫిగరేషన్లలో. AC మరియు dc బీటాస్ మధ్య సారూప్యతను మేము కనుగొంటాము మరియు BJT సర్క్యూట్లలో బీటా కారకం ఎందుకు అంత ముఖ్యమైనదో సూత్రాల ద్వారా కూడా రుజువు చేస్తుంది.

లో BJT సర్క్యూట్ dc బయాస్ మోడ్ దాని కలెక్టర్ మరియు బేస్ ప్రవాహాలు I అంతటా సంబంధాన్ని ఏర్పరుస్తుంది సి మరియు నేను బి అని పిలువబడే పరిమాణం ద్వారా బీటా , మరియు ఇది క్రింది వ్యక్తీకరణతో గుర్తించబడుతుంది:

బి dc = నేను సి / నేను బి ------ (3.10)

లక్షణ గ్రాఫ్‌లో నిర్దిష్ట ఆపరేటింగ్ పాయింట్‌పై పరిమాణాలు స్థాపించబడతాయి.

రియల్ ట్రాన్సిస్టర్ సర్క్యూట్లలో, ఇచ్చిన BJT యొక్క బీటా విలువ సాధారణంగా 50 నుండి 400 పరిధిలో మారవచ్చు, ఇక్కడ సుమారు మధ్య-శ్రేణి అత్యంత సాధారణ విలువ.

ఈ విలువలు BJT యొక్క కలెక్టర్ మరియు బేస్ మధ్య ప్రవాహాల పరిమాణం గురించి మాకు ఒక ఆలోచనను అందిస్తాయి.

మరింత ఖచ్చితంగా చెప్పాలంటే, 200 బీటా విలువతో BJT పేర్కొనబడితే, దాని కలెక్టర్ ప్రస్తుత I యొక్క సామర్థ్యాన్ని సూచిస్తుంది సి బేస్ కరెంట్ I కంటే 200 రెట్లు ఎక్కువ బి.

మీరు డేటాషీట్లను తనిఖీ చేసినప్పుడు మీరు దానిని కనుగొంటారు బి dc ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ప్రాతినిధ్యం hFE.

ఈ పదంలో లేఖ h ట్రాన్సిస్టర్‌లో వలె హైబ్రిడ్ అనే పదం నుండి ప్రేరణ పొందింది h ybrid equal ac సర్క్యూట్, దీని గురించి మన రాబోయే కథనాలలో చర్చిస్తాము. చందాలు ఎఫ్ లో ( hFE ) పదబంధం నుండి సంగ్రహించబడింది f ఆర్వర్డ్-కరెంట్ యాంప్లిఫికేషన్ మరియు పదం IS కామన్- అనే పదబంధం నుండి తీసుకోబడింది ఉంది వరుసగా BJT కామన్-ఎమిటర్ కాన్ఫిగరేషన్‌లో మిట్టర్.

ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహం లేదా ఒక ఎసి పాల్గొన్నప్పుడు, బీటా పరిమాణం క్రింద చూపిన విధంగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది:

అధికారికంగా, పదం బి కు సి కామన్-ఎమిటర్, ఫార్వర్డ్-కరెంట్ యాంప్లిఫికేషన్ ఫ్యాక్టర్‌గా సూచిస్తారు.

కామన్-ఎమిటర్ సర్క్యూట్లలో కలెక్టర్ కరెంట్ సాధారణంగా BJT సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్పుట్ అవుతుంది, మరియు బేస్ కరెంట్ ఇన్పుట్ లాగా పనిచేస్తుంది, విస్తరణ పై నామకరణంలో చూపిన విధంగా కారకం వ్యక్తీకరించబడుతుంది.

సమీకరణం 3.11 యొక్క ఆకృతి చాలా ఆకృతిని పోలి ఉంటుంది a మరియు మా ముందు చర్చించినట్లు విభాగం 3.4 . ఈ విభాగంలో మేము విలువను నిర్ణయించే విధానాన్ని తప్పించాము a మరియు I మధ్య నిజమైన మార్పులను కొలిచే సంక్లిష్టత కారణంగా లక్షణాల వక్రతల నుండి సి మరియు నేను IS వక్రరేఖపై.

ఏదేమైనా, 3.11 సమీకరణం కోసం మేము దానిని కొంత స్పష్టతతో వివరించడం సాధ్యమని, ఇంకా ఇది విలువను కనుగొనటానికి కూడా అనుమతిస్తుంది a మరియు ఉత్పన్నం నుండి.

BJT డేటాషీట్లలో, బి మరియు సాధారణంగా చూపబడుతుంది hfe . ఇక్కడ అక్షరం యొక్క తేడా మాత్రమే ఉందని మనం చూడవచ్చు fe , వీటిని పెద్ద అక్షరాలతో పోలిస్తే చిన్న అక్షరాలతో ఉపయోగిస్తారు బి dc. ఇక్కడ కూడా h అనే అక్షరాన్ని గుర్తించడానికి ఉపయోగిస్తారు h పదబంధంలో వలె h ybrid సమానమైన సర్క్యూట్, మరియు fe పదబంధాల నుండి తీసుకోబడింది f ప్రస్తుత లాభం మరియు సాధారణ- ఉంది మిట్టర్ కాన్ఫిగరేషన్.

లక్షణాల సమితితో, సంఖ్యా ఉదాహరణ ద్వారా Eq.3.11 ను అమలు చేసే ఉత్తమ పద్ధతిని అంజీర్ 3.14a చూపిస్తుంది మరియు ఇది మళ్ళీ అంజీర్ 3.17 లో ఉత్పత్తి అవుతుంది.

ఇప్పుడు మనం ఎలా నిర్ణయించాలో చూద్దాం బి మరియు విలువలు I కలిగిన ఆపరేటింగ్ పాయింట్ ద్వారా గుర్తించబడిన లక్షణాల ప్రాంతం కోసం బి = 25 μa మరియు V. ఇది అంజీర్ 3.17 లో చూపిన విధంగా = 7.5 వి.

V ని పరిమితం చేసే నియమం ఇది = స్థిరంగా నిలువు వరుసను V వద్ద ఆపరేటింగ్ పాయింట్ ద్వారా కత్తిరించే విధంగా గీయాలని కోరుతుంది ఇది = 7.5 V. ఇది V విలువను అందిస్తుంది ఇది = 7.5 V ఈ నిలువు వరుస అంతటా స్థిరంగా ఉండటానికి.

I లో వైవిధ్యం బి (Δ నేను బి ) Eq లో స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది. 3.11 పర్యవసానంగా Q- పాయింట్ (ఆపరేటింగ్ పాయింట్) యొక్క రెండు వైపులా నిలువు అక్షం వెంట Q- పాయింట్ యొక్క ఇరువైపులా సుమారుగా ఏకరీతి దూరాలను కలిగి ఉన్న రెండు పాయింట్లను ఎంచుకోవడం ద్వారా వివరించబడింది.

సూచించిన పరిస్థితికి I మాగ్నిట్యూడ్స్‌తో కూడిన వక్రతలు బి = 20 μA మరియు 30 μA Q- పాయింట్‌కు దగ్గరగా ఉండటం ద్వారా అవసరాలను తీర్చాయి. ఇవి ఇంకా I స్థాయిలను స్థాపించాయి బి ఇవి I ని ఇంటర్పోలేట్ చేయవలసిన అవసరం లేకుండా ఇబ్బంది లేకుండా నిర్వచించబడతాయి బి వక్రాల మధ్య స్థాయి.

ResultsI ని ఎంచుకోవడం ద్వారా ఉత్తమ ఫలితాలు సాధారణంగా నిర్ణయించబడతాయని గమనించడం ముఖ్యం బి వీలైనంత చిన్నది.

I యొక్క రెండు కూడళ్లు ఉన్న ప్రదేశంలో IC యొక్క రెండు పరిమాణాలను మనం తెలుసుకోవచ్చు బి మరియు నిలువు అక్షం నిలువు అక్షం అంతటా ఒక సమాంతర రేఖను గీయడం ద్వారా మరియు I యొక్క విలువలను అంచనా వేయడం ద్వారా కలుస్తుంది సి.

ది బి మరియు సూత్రాన్ని పరిష్కరించడం ద్వారా నిర్దిష్ట ప్రాంతం కోసం స్థాపించబడుతుంది:

యొక్క విలువలు బి మరియు మరియు బి dc ఒకదానికొకటి సహేతుకంగా దగ్గరగా ఉంటుంది, అందువల్ల అవి తరచూ పరస్పరం మార్చుకోవచ్చు. యొక్క విలువ ఉంటే అర్థం బి మరియు గుర్తించబడింది, మేము అంచనా వేయడానికి అదే విలువను ఉపయోగించగలము బి dc కూడా.

ఏదేమైనా, ఈ విలువలు ఒకే బ్యాచ్ లేదా లాట్ నుండి వచ్చినప్పటికీ, BJT లలో మారుతూ ఉంటాయని గుర్తుంచుకోండి.

సాధారణంగా, రెండు బీటాస్ యొక్క విలువలలో సారూప్యత I యొక్క స్పెసిఫికేషన్ ఎంత చిన్నదో ఆధారపడి ఉంటుంది సియిఒ నిర్దిష్ట ట్రాన్సిస్టర్ కోసం. చిన్నది I. సియిఒ అధిక సారూప్యతను ప్రదర్శిస్తుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది.

ప్రాధాన్యత కనీసం నేను కలిగి ఉండాలి కాబట్టి సియిఒ BJT యొక్క విలువ, రెండు బీటాస్ యొక్క సారూప్యత ఆధారపడటం నిజమైన మరియు ఆమోదయోగ్యమైన సంఘటనగా మారుతుంది.

అంజీర్ 3.18 లో చూపిన విధంగా మనకు కనిపించే లక్షణం ఉంటే, మనకు బి మరియు లక్షణాల యొక్క అన్ని ప్రాంతాలలో సమానంగా ఉంటుంది,

నేను అడుగు అని మీరు చూడవచ్చు బి 10µA వద్ద సెట్ చేయబడింది మరియు వక్రతలు అన్ని లక్షణాల బిందువులలో ఒకేలా నిలువు ఖాళీలను కలిగి ఉంటాయి, ఇది 2 mA.

మేము విలువను అంచనా వేస్తే బి మరియు సూచించిన Q- పాయింట్ వద్ద, క్రింద చూపిన విధంగా ఫలితాన్ని ఇస్తుంది:

అంజీర్ 3.18 లో వలె BJT యొక్క లక్షణం కనిపిస్తే AC మరియు dc బీటాస్ యొక్క విలువలు ఒకేలా ఉంటాయని ఇది రుజువు చేస్తుంది. ప్రత్యేకంగా, నేను ఇక్కడ గమనించవచ్చు సియిఒ = 0µA

కింది విశ్లేషణలో, చిహ్నాలను సరళంగా మరియు శుభ్రంగా ఉంచడానికి మేము బీటాస్ కోసం AC లేదా dc సబ్‌స్క్రిప్ట్‌లను విస్మరిస్తాము. అందువల్ల ఏదైనా BJT కాన్ఫిగరేషన్ కోసం ac చిహ్నం ac మరియు dc గణనలకు బీటాగా పరిగణించబడుతుంది.

దీనికి సంబంధించి మేము ఇప్పటికే చర్చించాము మా మునుపటి పోస్ట్‌లలో ఒకదానిలో ఆల్ఫా . ఇప్పటివరకు నేర్చుకున్న ప్రాథమిక సూత్రాలను వర్తింపజేయడం ద్వారా ఆల్ఫా మరియు బీటా మధ్య సంబంధాన్ని ఎలా సృష్టించవచ్చో ఇప్పుడు చూద్దాం.

= = I ని ఉపయోగిస్తోంది సి / నేను బి

మేము నేను పొందుతాను బి = నేను సి / β,

అదేవిధంగా ఆల్ఫా అనే పదానికి కూడా, మేము ఈ క్రింది విలువను తగ్గించవచ్చు:

α = I. సి / నేను IS , మరియు నేను IS = నేను సి / α

అందువల్ల మేము ఈ క్రింది సంబంధాన్ని కనుగొన్న నిబంధనలను ప్రత్యామ్నాయం మరియు క్రమాన్ని మార్చడం:

పై ఫలితాలు సూచించిన విధంగా ఉన్నాయి అంజీర్ 3.14 ఎ . సాధారణ-ఉద్గారిణి కాన్ఫిగరేషన్ కోసం ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ దశలలోని ప్రవాహాల పరిమాణాల మధ్య ప్రత్యక్ష సంబంధాన్ని గుర్తించడానికి ఇది అనుమతించటం వలన బీటా కీలకమైన పారామితి అవుతుంది. కింది మూల్యాంకనాల నుండి దీనిని అంగీకరించవచ్చు:

ఇది BJT కాన్ఫిగరేషన్లలో బీటా అంటే ఏమిటో మా విశ్లేషణను ముగించింది. మీకు ఏవైనా సూచనలు లేదా మరింత సమాచారం ఉంటే దయచేసి వ్యాఖ్యల విభాగంలో భాగస్వామ్యం చేయండి.