BJTのベータ（β）とは何ですか

バイポーラ接合トランジスタでは、ベース電流に対するデバイスの感度レベルを決定する要因、およびそのコレクタでの増幅レベルは、ベータまたはhFEと呼ばれます。これにより、デバイスのゲインも決まります。

言い換えると、BJTが比較的高い電流を使用してコレクタ負荷を最適に切り替える場合、BJTの電流は低くなります。 b （ベータ）逆に、より低いベース電流を使用して定格コレクタ電流を最適に切り替えることができる場合、そのベータは高いと見なされます。

この記事では、ベータ版について説明します（ b ）そして何ですか hFE BJT構成で。 ACベータとDCベータの類似性を見つけ、BJT回路でファクターベータが非常に重要である理由を式で証明します。

のBJT回路 DCバイアスモード コレクタ電流とベース電流の間に関係を形成しますI C そして私 B と呼ばれる量を介して ベータ 、および次の式で識別されます。

b DC = 私 C / 私 B ------ （3.10）

ここで、数量は特性グラフの特定の動作点で確立されます。

実際のトランジスタ回路では、特定のBJTのベータ値は通常50〜400の範囲内で変化する可能性があり、おおよその中間範囲が最も一般的な値です。

これらの値は、BJTのコレクタとベース間の電流の大きさに関するアイデアを提供します。

より正確には、BJTが200のベータ値で指定されている場合、そのコレクタ電流Iの容量は C ベース電流の200倍ですI B。

データシートを確認すると、 b DC として表されているトランジスタの hFE。

今期は手紙 h トランジスタのようにハイブリッドという言葉から着想を得ています h ybrid等価AC回路については、今後の記事で詳しく説明します。下付き文字 F で（ hFE ）はフレーズから抽出されます f 順方向電流増幅と用語 IS 一般的なフレーズから取られています- です それぞれBJTエミッタ接地構成のエミッタ。

交流またはACが関係する場合、ベータの大きさは次のように表されます。

正式には、用語 b に c エミッタ接地順電流増幅率と呼ばれます。

エミッタ接地回路では、コレクタ電流は通常BJT回路の出力になり、ベース電流は入力のように機能するため、 増幅 係数は、上記の命名法に示されているように表されます。

式3.11の形式は、次の形式と非常によく似ています。 a そして 以前に説明したように セクション3.4 。このセクションでは、の値を決定する手順を避けました a そして I間の真の変化を測定することの複雑さによる特性曲線から C そして私 IS カーブを越えて。

ただし、式3.11の場合、ある程度明確に説明することが可能であり、さらに、次の値を見つけることもできます。 a そして 派生から。

BJTデータシートでは、 b そして 通常、次のように表示されます hfe 。ここでは、違いはレタリングだけにあることがわかります fe 、に使用される大文字と比較して小文字 b DC。 ここでも、文字hはを識別するために使用されます h フレーズのように h ybrid等価回路、および fe フレーズから派生しています f 順方向電流ゲインと共通- です ミッター構成。

図3.14aは、一連の特性を備えた数値例を通じてEq.3.11を実装する最良の方法を示しており、これは図3.17で再び生成されます。

では、どのように判断できるか見てみましょう。 b そして 値Iを持つ動作点によって識別される特性の領域の場合 B =25μaおよびV この =図3.17に示すように7.5V。

Vを制限するルール この =定数は、Vでの動作点を通過するように垂直線を描画することを要求します この = 7.5V。これにより、値Vがレンダリングされます。 この = 7.5 Vは、この垂直線全体で一定のままです。

Iのバリエーション B （ΔI B ）式で明らかなように。したがって、3.11は、Qポイントの両側でほぼ均一な距離を持つ垂直軸に沿ったQポイント（動作点）の両側にある2つのポイントを選択することによって記述されます。

示された状況では、マグニチュードIを含む曲線 B =20μAおよび30μAは、Qポイントの近くにとどまることで要件を満たします。これらはさらにIのレベルを確立します B Iを補間する必要はなく、問題なく定義されます。 B 曲線間のレベル。

最良の結果は通常、ΔIを選択することによって決定されることに注意することが重要かもしれません。 B できるだけ小さくします。

Iの2つの交差点がある場所でICの2つの大きさを見つけることができます B 縦軸は、縦軸を横切る水平線を引き、結果のIの値を評価することによって交差します。 C。

ザ・ b そして 次に、特定の地域に対して確立されたものは、次の式を解くことによって識別できます。

の値 b そして そして b DCは互いに適度に接近していることがわかるため、頻繁に交換できます。の値が b そして が特定された場合、評価に同じ値を使用できる可能性があります b dcも。

ただし、これらの値は、同じバッチまたはロットからのものであっても、BJT間で異なる可能性があることに注意してください。

通常、2つのベータの値の類似性は、Iの仕様がどれだけ小さいかによって異なります。 最高経営責任者（CEO 特定のトランジスタ用です。小さい私 最高経営責任者（CEO より高い類似性を示し、その逆も同様です。

好みは私を最小限にすることなので 最高経営責任者（CEO BJTの値である場合、2つのベータの類似性依存性は、本物の許容可能な発生であることがわかります。

図3.18のような特性が現れたとしたら、 b そして 特性のすべての領域で同様、

いの段 B は10µAに設定されており、曲線の垂直方向のスペースはすべての特性ポイントで同じで、2mAです。

の値を評価すると b そして 示されたQポイントで、次のような結果が生成されます。

これは、BJTの特性が図3.18のように表示された場合、ACベータとDCベータの値が同じになることを証明しています。具体的には、ここで私は 最高経営責任者（CEO = 0µA

次の分析では、シンボルをシンプルでクリーンに保つために、ベータ版のACまたはDC添え字を無視します。したがって、どのBJT構成でも、記号βはACとDCの両方の計算のベータと見なされます。

についてはすでに議論しました 以前の投稿の1つにあるアルファ 。これまでに学んだ基本原則を適用して、アルファとベータの関係を作成する方法を見てみましょう。

β= Iを使用 C / 私 B

私たちは私を得る B =私 C /β、

同様に、アルファという用語についても、次の値を推測できます。

α= I C / 私 IS 、 そして私 IS =私 C /α

したがって、用語を置き換えて再配置すると、次の関係が見つかります。

上記の結果は以下のとおりです。 図3.14a 。ベータ接地は、エミッタ接地構成の入力段と出力段の電流の大きさの直接的な関係を特定できるため、重要なパラメータになります。これは、次の評価から確認できます。

これで、BJT構成のベータ版に関する分析は終わりです。何か提案や詳細情報があれば、コメントセクションで共有してください。