In questo post studieremo un semplice progetto di circuito operazionale che può essere applicato per misurare il beta o il guadagno di corrente diretta di un particolare BJT in questione.

Cos'è beta (β)

Il beta (β) è il guadagno di corrente diretta che ogni BJT possiede intrinsecamente. Determina l'efficienza del particolare dispositivo in termini di capacità di amplificare la corrente.

Questi valori possono essere trovati fondamentalmente nelle schede tecniche del particolare dispositivo attraverso valori minimi o approssimativi dei valori effettivi (pratici).

Ciò implica che non si può conoscere il valore reale del guadagno in avanti di un BJT fino a quando non viene testato praticamente in un dato circuito. Questo può essere un aspetto noioso a meno che non siamo in grado di farlo con un semplice circuito come spiegato di seguito:

Notare che due transistor con lo stesso nome (es. BC547) possono avere beta differenti. Il circuito seguente può ottenere il valore di uno specifico transistor beta.

Dettagli operativi

Facendo riferimento allo schema del circuito, possiamo vedere che è costituito da un convertitore da tensione a corrente sul lato sinistro del transistor mentre un convertitore da corrente a tensione sul lato destro. Il convertitore da tensione a corrente a sinistra diventa responsabile del controllo della corrente di emettitore del transistor proprio come un convertitore da corrente a tensione può controllare la corrente di base di un transistor (BJT).

Il design di quest'ultimo convertitore è implementato facilmente utilizzando un amplificatore operazionale invertente senza includere un resistore di ingresso.

Si può simulare che quando alimentato la corrente di base scorre attraverso la massa virtuale (punto X), il potenziale (tensione) non è influenzato dalla corrente fintanto che l'uscita VB è proporzionale a questa corrente (Ib) in ingresso dell'amplificatore operazionale .

Ora il circuito che controlla la corrente dell'emettitore è un circuito convertitore da corrente a tensione che fornisce la corrente all'emettitore del transistor.

La base del transistor deve essere mantenuta a zero (0) volt (quando la massa virtuale alimenta i terminali invertenti e non invertenti dell'amplificatore operazionale) in modo tale che la tensione sull'emettitore sia mantenuta a -Vbe.

Ciò garantisce che la corrente dell'emettitore sia stabilita con una corrente di ingresso al convertitore di tensione e la corrente di base risultante sia ottenuta misurando la tensione di uscita del convertitore corrente-tensione.

Questo è,

= 1 + Ie / Ib. Come Ie = VA / R1 e Ib = VBR2
= 1 + VA / R1 x R2 / VB = 1 + [VA x R2] / [VB x R1]

Con R1 = R4 = 1k, R2 = R3 = R5 = 100K, = 1 + [VA x 100K] / [VB x 1K].

Sostituendo V + = VA, beta (β) del transistor si ottiene dalla formula: