Отраслевые значения бета (β) в усилении тока BJT

В качестве общего ответа на то, какие значения B являются общими для всех широко доступных сейчас BJT; Одним из быстрых способов выяснить, что является общим, является поиск того, что есть в наличии у крупных дистрибьюторов (Mouser, Digikey, Avnet, Arrow и т. д.).

Поиск на Digikey всех находящихся в настоящее время на складе BJT в активном производстве дает 3723 уникальных номера деталей производителя. Учитывая B для каждого из этих номеров деталей, мы имеем следующую статистику.

Минимум B = 3 (наименьшее значение)
Максимум B = 1000 (наибольшее значение)
Среднее значение B = 559 (среднее арифметическое)
Медиана B = 100 (центр списка)
Мода B = 100 (наиболее распространенное значение)
90% значений B попадают в диапазоне от 25 до 750.
80% значения B попадают в диапазон от 40 до 270.

Я использовал значения B в базе данных Digikey для создания приведенной выше статистики. Значения B в базе данных Digikey обычно соответствуют типичным значениям, указанным в таблице в паспорте производителя для каждого транзистора. Значение B обычно дается для конкретной рабочей точки, которую производитель считает релевантной.

Как правило, B отличается для каждого изготовленного блока и может также меняться при изменении условий эксплуатации (температура, ток коллектора, напряжение коллектор-эмиттер и т. д.). Поэтому мой ответ следует воспринимать только как приблизительную оценку того, что там есть.

Проверьте техническое описание, но не ожидайте каких-либо особых значений от любого данного транзистора!

Ответом на этот вопрос является RTFDS -- прочтите дружественную таблицу данных. Большинство спецификаций транзисторов содержат минимальные значения бета для выбранных рабочих точек, а также типичное или максимальное значение бета для одной или двух из них. В некоторых спецификациях также может быть приведена кривая типичной зависимости бета от тока коллектора, но это не гарантируется.

Для вашего транзистора, вездесущего 2N3904, в таблице данных Fairchild указано минимальное значение бета 100 и типичное значение 300 при токе коллектора 10 мА и напряжении 1 В от коллектора к эмиттеру. Таким образом, я бы использовал бета, равную 100, для расчетов прямодействующей активной области, при проектировании схемы как можно более независимой от бета - бета транзистора не является строго контролируемым параметром !

Чтобы получить значение коэффициента усиления для транзистора, посмотрите его техническое описание . Обычно они определяют минимальное усиление в нескольких рабочих точках. Иногда они также дают типичные значения, но с ними мало что можно сделать.

Верхняя граница коэффициента усиления указывается редко и может быть в 10 и более раз меньше минимума. Хорошие схемы работают с коэффициентом усиления транзистора от гарантированно минимального до бесконечного. На самом деле это не так сложно спроектировать, как может показаться.

Как отметил @dim,$\beta$такой же, как hFE, и он будет указан как последний в таблице данных при нескольких токах и при некотором существенном Vce.

Вот пример из таблицы данных Fairchild:

Таким образом, при 10 мА, 1 В Vce и ​​25 °C коэффициент усиления постоянного тока будет гарантированно составлять от 100 до 300. Если держать его в пальцах во время измерения, то от нагрева он увеличится!

Чтобы увидеть, как она обычно меняется в зависимости от температуры и силы тока, вы можете обратиться к графику:

(Импульсное усиление указано, потому что они хотят пренебречь эффектами самонагрева)

Вы можете использовать гарантированные числа и экстраполировать влияние температуры или интерполировать для различных токов.

Если вы используете транзистор в качестве простого переключателя, вы можете вообще не заботиться о hFE (напрямую), только ток, необходимый для насыщения транзистора, который будет намного выше, чем прогнозируемый hFE для Vce 1 В. Вы можете заботиться о максимальном усилении, если может быть небольшой ток базы, но обычно вы можете сказать, что если Vbe меньше (скажем, 300 мВ), результирующий ток коллектора будет незначительным в нормальном диапазоне температур (это напряжение будет меньше если вам приходится работать при очень высоких температурах, потому что hFE увеличивается, а Vbe для данного базового тока уменьшается — двойной удар). Если вы просто управляете базой с затвором CMOS или микроконтроллером, напряжение обычно < 100 мВ, и результирующий ток можно игнорировать.

Транзисторы, предназначенные для аналоговых приложений, часто имеют относительно узкие ячейки hFE (обычно около 2: 1) - например, SS8050C имеет hFE между 120 и 200 при определенных условиях. Часто используется в приложениях, чувствительных к стоимости.

Вы должны обратить особое внимание на изменения hFE в зависимости от температуры, если хотите использовать усилители с низким уровнем искажений, потому что изменения hFE в зависимости от температуры могут вызвать большие тепловые «хвосты» на отклике без обратной связи.

Лучше спроектировать так, чтобы ваша схема работала со всеми возможными вариациями hFE (с указанной вами частью) без каких-либо ручных настроек.