Transistörlerde kazanç

Güncelleme 15/12/2021

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