In dit bericht zullen we een eenvoudig opamp-circuitontwerp bestuderen dat kan worden toegepast voor het meten van de bèta of de voorwaartse stroomversterking van een bepaalde BJT in kwestie.

Wat is bèta (β)

De bèta (β) is de voorwaartse stroomversterking die elke BJT inherent bezit. Het bepaalt de efficiëntie van het specifieke apparaat in termen van zijn vermogen om stroom te versterken.

Deze waarden zijn fundamenteel terug te vinden in de datasheets van het betreffende apparaat door middel van minimum of benadering van de werkelijke (praktische) waarden.

Dit houdt in dat men de werkelijke voorwaartse versterkingswaarde van een BJT mogelijk niet kent totdat deze praktisch in een bepaald circuit is getest. Dit kan vervelend zijn, tenzij we het kunnen doen met een eenvoudig circuit zoals hieronder wordt uitgelegd:

Merk op dat twee transistors met dezelfde naam (bijv. BC547) verschillende bèta's kunnen hebben. Het volgende circuit kan de waarde van een specifieke transistor-bèta verkrijgen.

Operationele details

Verwijzend naar het schakelschema, kunnen we zien dat het bestaat uit een spanning-naar-stroom-omzetter aan de linkerkant van de transistor en een stroom-naar-spanning-omzetter aan de rechterkant. De spanning-naar-stroom-omzetter naar links wordt verantwoordelijk voor het regelen van de emitterstroom van de transistor, net zoals een stroom-naar-spanning-omzetter de basisstroom van een transistor (BJT) kan regelen.

Het laatste ontwerp van de omvormer kan eenvoudig worden geïmplementeerd door een inverterende opamp te gebruiken zonder een ingangsweerstand.

Het kan worden gesimuleerd dat wanneer gevoed de basisstroom door de virtuele aarde (punt X) vloeit, de potentiaal (spanning) wordt niet beïnvloed door de stroom zolang de uitgang VB evenredig is met deze stroom (Ib) ingang van de operationele versterker. .

Nu is het circuit dat de emitterstroom regelt een stroom-naar-spanning-omzettercircuit dat de stroom levert aan de emitter van de transistor.

De basis van de transistor wordt op nul (0) volt gehouden (wanneer virtuele aarde de inverterende en niet-inverterende aansluitingen van de operationele versterker voedt) zodat de spanning op de emitter op -Vbe wordt gehouden.

Dit zorgt ervoor dat de emitterstroom tot stand komt met een ingangsstroom naar de spanningsomvormer en de resulterende basisstroom wordt verkregen door de uitgangsspanning van de stroom-spanningsomvormer te meten.

Dat is,

= 1 + Ie / Ib. Zoals Ie = VA / R1 en Ib = VBR2
= 1 + VA / R1 x R2 / VB = 1 + [VA x R2] / [VB x R1]

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

Vervanging van V + = VA, beta (β) van de transistor wordt verkregen uit de formule: