β (beta) akım kazancı
Transistörler, B ucuna uygulanan akıma (tetikleme sinyali) göre C-E arasından daha büyük bir akım geçirir. İşte bu durum kazanç olarak adlandırılır. Başka bir deyişle, kollektör akımının beyz akımına oranı b olarak ifade edilir.
Transistörlerin b akım kazancı kabaca 5- 1000 arasında değişir.
Beta akım kazancı kataloglarda hFE olarak da adlandırılır.
β akım kazancının hesaplanmasında kullanılan denklem:
β = Çıkış devresi akım değişmeleri/Giriş devresi akım değişmeleri.
β = DIC/DIB ya da
β = IC/IB dir. Birimi yoktur.
Basitçe açıklarsak B ucuna 1 mA uygulandığında C-E arasından 250 mA geçirebilen transistörün kazancı 250 olmaktadır.
Örnek: IB = 3 mA. IC = 900 mA.
Çözüm: β = IC/IB = 300.
Örnek: Kollektör akımı IC = 10 mA, Beyz akımı IB = 80 mA (0,08 mA) olan transistörün beta akım kazancını bulunuz.
Çözüm: β= IC/IB = 10/0,08 = 125.
Örnek: Beta (β) akım kazancı 100, beyz akımı 50 mA olan transistörün kollektör akımını bulunuz.
Çözüm: IC = β.IB = 100.50 = 5000 mA = 5 mA.
α (alfa) akım kazancı
Kollektör akımının emiter akımına oranıdır. Emiter ucundan hem beyz akımı, hem de kollektör akımı geçtiğinden bu akım kollektör akımından biraz büyüktür.
Denklemi: α = IC / IE’dir. Birimi yoktur.
Beyzi şaseye bağlı tip transistörlü yükselteçlerde a akım kazancı 0,85-0,998 arasındadır.
Örnek: IB = 1 mA, IC = 100 mA, IE = ?, α = ?
Çözüm: IE = IB + IC = 101 mA. a = IC/IE = 100/101 = 0,99.
Örnek: Silisyumdan yapılmış transistörün IC akımı 1 mA, IB akımı 20 mA’dir. b, IE ve α ‘yı bulunuz.
Çözüm: b = IC / IB = 1 / 0,02 = 50.
IE = IB + IC = 0,02 + 1 = 1,02 mA.
α = IC / IE = 1 / 1,02 = 0,98.
Transistör kazançlarının birbirine dönüştürülmesi:
Yükselteç hesaplamalarında kazanç değerinin birisi hesaplandıktan sonra diğer sonuçlar yanda verilen denklemlerle kolayca bulunabilir. Denklemler tamamen birbirinden türetilmektedir.
α = β / (β + 1)
β = α /(1-α )
Örnek: Silisyumdan yapılmış transistörün beta akım kazancı 50, emiter akımı 3 mA’dir. Kollektör akımını bulunuz.
Çözüm: α = β / (β + 1) = 50 / (50 +1) = 0,98.
α = IC/IE denkleminden, IC çekilerek
IC = α .IE = 0,98.3 = 2,94 mA olarak bulunur.
Örnek: Alfa (α ) akım kazancı 0,95 olan bir transistörün beta (β) akım kazancını bulunuz.
Çözüm:
β = α /(1-α ) = 0,95 / 1-0,95 = 19.
Transistörlerin beta akım kazancının belirlenmesi
a- Devre kurarak kazanç belirleme:
Şekil 1’de verilen devrede IB ve IC akımları hassas (kaliteli) ampermetreyle ölçülür ve beta akım kazancını bulmada kullanılan denklem ile kazanç belirlenir.
b- Ölçü aletiyle kazanç belirleme: Çok fonksiyonlu ölçü aletlerinde (multimetre)
transistör kazancını ölçme soketleri (yuva, pin) vardır. Transistör ayakları bu soketlere doğru olarak yerleştirilir. Aletin komütatörü hfe konumuna alınır ve kazanç belirlenir