Transistörlerde Akım Kazancının Bulunması

Akım kazancı, yükselteç olarak çalışmakta olan bir transistörün, çıkışındaki akımın girişindeki akıma oranıdır.
Şekil 1 ‘de görüldüğü gibi, yükselteçlerin üç bağlantı şekli vardır.

Sayfa içindekiler

Bu bağlantı şekillerindeki akım kazançları şöyle ifade edilir:

1. Emiteri ortak bağlantı.	Akım kazancı	BETA, β = I_C/I_B
2. Beyzi ortak bağlantı.	Akım kazancı	ALFA, α = I_C/I_E
3. Collectorü ortak bağlantı.	Akım kazancı	GAMA, γ = I_E/I_C

Şekil 1 – Transistördeki üç bağlantı halinde bağlantı uçlarının durumu.

Akım Kazançlarının Dönüştürülmesi

Her üç bağlantı şeklinde de akımlar arasında şu bağlantı vardır:

I_E=I_C+I_B veya I_C=I_E-I_B

Bu bağlantı ile yukarıdaki bağıntılardan yararlanılarak, α, β, γ birbirlerine dönüştürülür.

α ‘nın β cinsinden yazılması:

1/α = I_E/I_C = I_C+I_B/I_C = 1+IB/IC = 1+1/β ‘dan α = β/β+1 olur…

β ‘nın α cinsinden yazılması:

Yukarıdaki “α, β” bağıntısından, β = α/1-α olur…

α ‘nın γ cinsinden yazılması:

α = I_C/I_E = I_E-I_B/I_E = 1-I_B/I_E = 1-1/γ = γ-1/γ ‘dan α = γ-1/γ olur…

γ ‘nın α cinsinden yazılması:

Yukarıdaki “α, γ” bağıntısından, γ = 1/1-α olur…

ß ‘nın γ cinsinden yazılması:

β = I_C/I_B = I_E-I_B/I_B = I_E/I_B-1 = γ-1 ‘den β = γ-1 olur…

γ ‘nın β cinsinden yazılması:

Yukarıdaki “β, γ” bağıntısından γ = β+1 olur…

Özet bir tablo yapılırsa dönüşümler şöyle sıralanır:

α = β/β+1

α = γ-1/γ

β = α/1-α

β = γ-1

γ = 1/1-α

γ = β+1

Transistörlerde Akım Kazancı ile İlgili Sorular

Transistörün yükseltme işlemi doğrudan doğruya çıkış akımı değişmelerinin giriş akımı değişmelerine oranı olan; akım kazancına bağlıdır. Bu işlemde çıkış devresi gerilimi sabittir. Akım kazancı, transistörün bağlantı şekline göre farklı isimler alır.

Kollektör akımının beyz akımına oranı β (Beta)’yı verir. β aynı zamanda transistörün akım kazancı olarak da adlandırılır. Katologlarda hF_E olarak sembolize edilir, birimi yoktur. Akım kazancı 20-200 mA arasında değişir. Kollektör akımın emiter akımına oranlanmasıda α (alfa)’yı verir.

β = hF_E= I_C/ I_B

α = I_C/ I_E

Örnek 1

I_B akımı 20mA, I_C akımı 800mA ise β nedir?

Çözüm

β = hF_E= I_C/ I_B

β = hF_E= 800 mA / 20 mA

β = hF_E= 40

Örnek 2

Devre için V_CE gerilimini hesaplayın (β = 150, V_BE= 0,7V)

Çözüm

I_B: Beyz akımı,
I_C: Kollektör akımı,
I_E: Emiter akımı,
V_BE: Beyz-emiter arasındaki gerilim,
V_CB: Kollektör-beyz arasındaki gerilim,
V_CE: Kollektör-emiter arasındaki gerilimi gösterir.

I_B = (V_BB– V_BE) / R_B I_B = (5-0,7) / 10 kΩ = 0,43 mA

I_C = β . I_B I_C = 150 . 0,43 mA = 64,5 mA

V_CE= V_CC– (R_C . I_C) V_CE= 10 – (100 Ω . 64,5 mA) = 3,55 V