트랜지스터의 HFE에 대한 포괄적 인 가이드

트랜지스터는 최신 전자 장치의 중요한 구성 요소로 신호 증폭 및 제어를 가능하게합니다.이 기사는 트랜지스터의 HFE 값을 선택하는 방법, HFE 찾기 방법 및 다양한 유형의 트랜지스터의 이득을 포함하여 HFE를 둘러싼 지식을 탐구합니다.우리는 HFE를 탐색함으로써 트랜지스터의 작동 방식과 전자 회로에서의 역할에 대한 더 깊은 이해를 얻습니다.

트랜지스터는 최신 전자 장치에서 중요하므로 신호 증폭 및 제어를 가능하게합니다.이 기사는 트랜지스터의 HFE 값을 선택하는 방법, HFE를 찾는 방법 및 다양한 유형의 트랜지스터의 이득을 포함하여 HFE를 둘러싼 지식을 탐구합니다.우리는 HFE를 탐색함으로써 트랜지스터의 작동 방식과 전자 회로에서의 역할에 대한 더 깊은 이해를 얻습니다.

공통 이미 터 구성에서, BJT (Bipolar Junction Transistor)의 순방향 전류 게인을 HFE라고합니다.이 차원이없는 인덱스는 트랜지스터의 전류를 증폭시키는 능력을 측정합니다.

보다 구체적으로, 그는 트랜지스터의 수집기 전류의 기본 전류의 비율입니다.예를 들어, 트랜지스터의 HFE 값이 100 인 경우, 이는 기본 전류가 1MA 증가 할 때마다 수집기 전류가 100MA만큼 증가 함을 의미합니다.

이 특성은 HFE가 BJT 회로 설계에서 주요 매개 변수로 만듭니다.그러나 동일한 모델의 트랜지스터조차도 HFE 값에 상당한 변화가있을 수 있습니다.따라서 회로 설계는 올바른 작동을 위해 정확한 HFE 값에만 의존해서는 안됩니다.

바이폴라 접합 트랜지스터 (BJT)의 베타 (β) 또는 HFE라고도하는 DC 게인을 이해하기 위해 측정 방법을 탐구합니다.HFE는 간단한 공식 HFE = IC/IB에 의해 표현 된 DC 수집기 전류 (IC) 대 DC 기본 전류 (IB)의 비율입니다.

일반적으로 다음 단계를 따릅니다.

1. 회로를 준비하십시오

시작하기 전에베이스로 흐르는 전류를 정확하게 제어하고 동시에 수집기에서 흐르는 전류를 측정 할 수있는 회로를 구축해야합니다.여기에는 일반적으로 알려진 저항을베이스에 연결하고 정확한 전압을 적용하는 것이 포함됩니다.이 단계는 실험의 기본이므로 후속 측정의 정확성을 보장하기 위해 세심한 작동이 필요합니다.

2. 기본 전류 측정 (IB)

베이스 전류는베이스에 연결된 저항을 가로 지르는 전압 강하를 측정하여 계산됩니다.OHM의 법칙 (v = ir)을 사용하여 알려진 저항 값 및 전압 강하로베이스를 통해 흐르는 전류를 계산할 수 있습니다.이 프로세스는 오류가 최종 전류 게인 측정에 영향을 줄 수 있으므로 정확한 전압 측정을 요구합니다.

3. 수집기 전류 측정 (IC)

기본 전류를 측정하는 것과 유사하게, 수집기 전류를 측정하는 것은 수집기의 경로에 배치 된 알려진 저항을 가로 지르는 전압 강하를 측정하는 것이 포함됩니다.OHM의 법칙을 다시 적용하면 수집기를 통해 흐르는 전류의 양을 결정할 수 있습니다.이 단계는 이전 단계와 동일한 수준의주의와 정밀도가 필요합니다.

4. HFE 값을 계산하십시오

기본 전류 및 수집기 전류의 측정 된 값을 사용하면 컬렉터 전류를 기본 전류로 나누면 HFE 값이 생성됩니다.이 비율은 DC 조건에서 전류를 증폭시키는 트랜지스터의 능력을 보여줍니다.

고려 사항

그가 고정 값이 아니라는 점에 유의해야합니다.사용 된 특정 트랜지스터, 환경 온도 변화 및 수집기 전류의 변동에 따라 다를 수 있습니다.따라서 회로 설계에서 불안정한 회로 작동을 피하기 위해 고정 HFE 값에 너무 크게 의존하지 않는 것이 중요합니다.

바이폴라 접합 트랜지스터 (BJT)의 DC 게인은 전자 회로 설계 및 응용 프로그램에 필수적인 전류를 증폭시키는 능력을 측정하는 데 중요한 지표입니다.HFE 값의 중요성에 대한 몇 가지 측면은 다음과 같습니다.

증폭 : HFE 값은 트랜지스터의 증폭 기능에 직접 영향을 미칩니다.많은 회로 설계에서 트랜지스터는 약한 신호를 증폭시키는 데 사용되며, HFE의 크기는 증폭 정도를 결정합니다. HFE 값이 높을수록 입력 전류의 증폭이 더욱 두드러집니다.

바이어싱 : 트랜지스터 바이어스, 즉 작동 상태를 설정할 때 HFE 값은 특정 수집기 전류를 달성하는 데 필요한 기본 전류를 계산하는 데 사용됩니다. 이는 안정적인 회로 작동에 중요합니다.

회로 설계 : 회로 설계 프로세스, 특히 공통 이미 터 앰프와 관련된 구성에서 앰프의 게인은 HFE 값에 비례하여 효율적인 회로 설계에 없어야 할 HFE를 이해할 수 있습니다.

스위치 응용 프로그램 : 트랜지스터가 스위치로 사용되는 디지털 회로 및 기타 응용 분야에서 HFE 값은 트랜지스터가 특정 기본 전류를 주어 주어 주면서 효과적으로 켜거나 끌 수 있으며 이는 회로의 신뢰성에 결정적입니다.

그러나 제조 공정의 변화로 인해 동일한 모델의 트랜지스터조차도 다른 HFE 값을 가질 수 있으며 이러한 값은 온도 및 작동 조건에 따라 변경 될 수 있습니다.따라서 엔지니어는 일반적으로 올바른 회로 작동을 보장하기 위해 고정 HFE 값에 의존하지 않습니다.대신 회로가 예상 범위의 HFE 값을 가로 질러 안정적으로 작동 할 수 있도록 보장합니다.이 방법은보다 강력하고 안정적인 회로 설계를 달성하는 데 도움이되는 방법입니다.

일반적으로 특정 트랜지스터의 HFE 값은 트랜지스터의 기술 매개 변수를 자세히 설명하는 제조업체의 트랜지스터 데이터 시트에서 찾을 수 있습니다.여기에는 트랜지스터가 견딜 수있는 최대 전력, 현재 용량, 최대 전압 및 HFE 관심 값이 포함됩니다.

그러나 데이터 시트의 HFE 값은 일반적으로 정확한 숫자가 아닌 가능한 범위로 제공됩니다.그 이유는 제조 공정의 사소한 차이가 동일한 모델의 트랜지스터조차 다른 HFE 값을 가질 수 있다는 것을 의미하기 때문입니다.또한 트랜지스터의 HFE 값은 다른 작동 조건 (예 : 온도 변화 또는 수집기 전류의 변화)에 따라 다를 수 있습니다.

특정 조건에서 특정 트랜지스터의 정확한 HFE 값을 알아야하는 경우 직접 측정해야합니다.이 프로세스에는 알려진 전류를 트랜지스터의베이스에 적용한 다음 결과 수집기 전류를 측정하는 것이 포함됩니다.이 두 값을 기반으로 HFE 값을 계산할 수 있습니다.이 프로세스를 단순화하기 위해 트랜지스터 HFE 측정을 위해 판매 된 특수 기기가 있습니다.

HFE 값은 귀중한 참조이지만 특정 HFE 값에 의존하는 것은 회로를 설계 할 때 좋은 전략이 아닙니다.트랜지스터의 실제 HFE 값은 크게 변동 할 수 있으므로 회로 설계는 회로가 특정 값을 고정하지 않고 예상되는 HFE 값 범위 내에서 안정적으로 작동 할 수 있도록해야합니다.이 접근법은보다 강력하고 안정적인 전자 설계를 만드는 데 도움이됩니다.

전자 제품에서는 종종 출력과 입력의 차이를 측정하기위한 표준 인 "게인"에 대해 이야기합니다.트랜지스터의 경우,이 차이는 트랜지스터의 특정 구성 및 매개 변수에 따라 여러 형태의 게인으로 나타납니다.

현재 이득의 두 가지 형태

베타 (β) 또는 HFE :

BJT (Bipolar Junction Transistor)의 베타 (β) 또는 HFE에 대해 이야기 할 때 공통 이미 터 구성의 현재 게인을 참조합니다.트랜지스터의 수집기 (IC)를 통해 흐르는 DC를 측정하고이를베이스 (IB)로 유입되는 DC와 비교한다고 상상해보십시오.β 값은이 비율의 결과이며 트랜지스터가 전류를 향상시키는 방법에 직접적인 영향을 미칩니다.NPN 트랜지스터는 β를 사용하는 반면 PNP 트랜지스터는 β '를 사용합니다.

그:

HFE와 유사하게 HFE는 소규모 전류 이득에 중점을두고 있지만 이번에는 AC 조건, 즉 지속적으로 변화하는 전류 및 전압 조건 하에서 초점을 맞 춥니 다.일반적으로 특정 주파수로 측정되며 트랜지스터가 빠르게 변화하는 신호를 처리하는 방법을 보여줍니다.

다른 중요한 유형의 이득

알파 (α) :

알파 게인은 공통 기반 구성에서 DC 수집기 전류 (IC)를 DC 이미 터 전류 (IE)와 비교합니다.대부분의 트랜지스터는 1에 매우 가까운 α 값을 갖습니다. 즉, 전류는 이미 터에서 수집기로 거의 전송됩니다.

전압 게인 (AV) :

다음으로, 전압 게인 (AV)은 입력 전압 대 출력 전압의 비율에 중점을 둡니다.앰프 회로의 성능을 분석 할 때 전압 게인을 이해하는 것이 핵심입니다. 앰프가 입력 신호를 몇 번 증가시킬 수 있는지 알려줍니다.

전력 게인 (AP) :

마지막으로, 전력 게인 (AP)은 출력 전력 대 입력 전력의 비율을 측정하는 전원 응용 분야에서 매우 중요합니다.이 매개 변수는 특히 전력 증폭기와 같은 회로의 성능을 평가하는 데 특히 적용됩니다.

β라고도하는 트랜지스터의 HFE 값은 증폭기로서의 기능의 주요 지표입니다.간단히 말해서, 트랜지스터가 더 큰 수집기 전류 (IC)를 형성하기 위해 기본 전류 (IB)를 증폭시킬 수있는 횟수를 알려줍니다.이 과정은 간단한 방정식으로 설명 할 수 있습니다. ic = hfe * ib = β * ib.

트랜지스터의베이스에 전류의 1MA (MilliamPere)를 입력하고 트랜지스터의 HFE 값이 100이 이론적으로 수집기 전류가 100MA (MilliamPere)로 증가한다고 상상해보십시오.이러한 증가는 전류 증폭기로서의 트랜지스터의 역할을 반영 할뿐만 아니라 사소한 변화를 상당한 출력으로 변환 할 수있는 방법을 보여줍니다.

비록 우리는 일반적으로 트랜지스터의 HFE 값이 실제로 10 ~ 500과 같은 특정 고정 범위 내에 있다고 생각하지만,이 값은 온도 및 전압 변동의 변화와 같은 요인의 영향을받습니다.따라서 동일한 모델의 트랜지스터의 경우에도 HFE 값이 다를 수 있습니다.

특정 트랜지스터의 HFE 값을 결정하는 가장 직접적인 방법은 제조업체의 데이터 시트를 참조하는 것입니다.그러나 데이터 시트는 일반적으로 특정 숫자가 아닌 HFE 값의 범위를 제공합니다.이는 제조 기술의 정밀도에도 불구하고 모든 트랜지스터의 동일한 HFE 값을 보장하는 것이 어려운 사실을 반영합니다.따라서 제조업체는 가능한 HFE 값을 제공합니다.

HFE의 고유 변동성을 고려할 때 안정적이고 예측 가능한 트랜지스터 회로를 설계하는 것이 중요합니다.이는 설계자가 HFE의 가능한 변동을 설명해야하므로 회로가 HFE 값이 변할 때에도 안정적인 성능을 유지할 수 있도록해야합니다.이 설계 전략은 트랜지스터 성능의 예측 불능 성을 극복하여 회로의 신뢰할 수있는 작동을 보장합니다.

• - 정의 : 트랜지스터 수집기 전류 대 기본 전류의 비율을 나타내는 공통 이미 터 증폭 계수 (HFE = IC/IB)
• - 일반적인 범위 : 10 ~ 500 회에 적용되며 대부분의 값은 100입니다.
• - 변동성 : 동일한 유형의 트랜지스터간에 상당한 차이가있을 수 있습니다.
• - 온도 안정성 : 온도에 영향을 받으면 온도가 상승함에 따라 HFE가 감소합니다.
• - 전류 안정성 : 수집기 전류와 크게 증가하지 않고 수집기 전류가 변할 수 있습니다.
• - 게인 오류 : 양극성 트랜지스터 게인의 경우 장치 성능에 편차 및 오프셋이 중요합니다.
• - 환경 안정성 : 트랜지스터 HFE가 중대한 영향을 미칠 수있는 다수의 트랜지스터에 사용
• - 자연 감쇠 : 작은 전류 진폭에서 자연 감쇠는 일관된 성능을 보장하기 위해 HFE 값을 감소시킵니다.
• - 회로 사용 : 예를 들어 트랜지스터 수집기 기반 회로에서 안정적인 전기를 결정하기 위해 회로 설계에 널리 사용됩니다.

트랜지스터가 전류를 처리하는 방식을 더 깊이 파고 들면서 다른 운영 지역에서 성능을 분석하고 있습니다.각 영역은 트랜지스터에 대한 특정 사용 모드를 나타내며,이 모드에서는 현재 이득 (트랜지스터의 증폭 능력)이 Veries를 나타냅니다.이 작업 지역을 자세히 살펴 보겠습니다.

1. 활성 영역 (선형 영역)

이곳은 앰프로서 트랜지스터의 마법이 발생하는 곳입니다.이 지역에서 트랜지스터의베이스 및 이미 터는 전방 바이어스를 나타냅니다. 문을 약간 열어서 전류를 통과 할 수 있습니다.한편,베이스와 수집가는 역 바이어스가 있으며 다른 문이 단단히 닫히고 전류가 잘못된 방향으로 흐르는 것을 방지합니다.이 설정에서, 전류는 수집기에서 이미 터로 흐를 수 있으며, 전류 게인 (HFE 또는 β)이 여기서 중요한 역할을하여 신호 증폭의 정도를 결정합니다.

2. 포화 영역

포화 영역은 트랜지스터가 완전히 작동하는 상태이며,베이스-이미 터 및 기본-수집기 연결이 모두 전달됩니다.물 (현재)이 자유롭게 흐를 수 있도록 완전히 열린 물 게이트라고 상상해보십시오.그러나 전류가 한계에 도달하면 기본 전류가 계속 증가하더라도 흐르는 전류는 더 이상 증가하지 않습니다.이것은 소위 포화 상태입니다. 트랜지스터는 더 이상 열 수없는 폐쇄 스위치처럼 작동합니다.

3. 컷오프 지역

마지막으로, 차단 영역은 트랜지스터가 꺼지는 모드로, 전류가 통과하는 것을 방지합니다.여기서,베이스-에미 터와베이스-컬렉터 연결은 두 문이 단단히 닫히고 전류 흐름을 중지하는 것처럼 역 바이어스됩니다.이 상태에서, 기본 전류가 0이기 때문에, 수집기 전류는 자연스럽게 0이므로 전류 게인이 이론적으로 0이됩니다.

온도가 HFE에 미치는 영향

트랜지스터를 작동 할 때 HFE 또는 현재 이득/증폭 계수가 주변 환경 온도에 따라 변한다는 것을 알 수 있습니다.일반적으로 온도가 상승함에 따라 감소하는 경향이 있습니다.이는 온도 변동이 심각한 환경에서 트랜지스터를 사용할 때 특별한주의가 필요하다는 것을 의미합니다.온도 상승은 트랜지스터의 성능과 안정성을 줄여 회로 설계 및 최종 응용 프로그램에 영향을 줄 수 있습니다.

수집가 전류 변화가 HFE에 미치는 영향

실제로 트랜지스터의 HFE는 고정 값이 아닙니다.수집기 전류 (IC)가 증가함에 따라 점차 감소합니다.이는 수집기 전류가 변할 수있는 회로 설계에서 HFE의 가변성을 이해하는 것이 중요하다는 것을 의미합니다.회로의 전반적인 성능과 직접 관련이 있으며, 이는 HFE의 변화에 영향을받을 수 있습니다.

노화, 분해 및 HFE에 미치는 영향

시간이 지남에 따라 트랜지스터를 사용하는 노화 및 분해 효과는 HFE의 변화로 이어질 수 있습니다.이러한 변화는 장기 사용, 불리한 환경 조건 또는 전기 스트레스를 포함한 다양한 요인으로 인해 발생할 수 있습니다.성능 안정성이 엄격하게 필요한 애플리케이션에서는 시간이 지남에 따라 트랜지스터 HFE의 장기 안정성을 고려할 때 특히 중요합니다.HFE의 안정성을 보장하는 것은 회로의 연속 정상 작동을 유지하는 데 중요합니다.

트랜지스터 전류 게인의 표현에서, 다수의 기호가 사용되며, 각각은 전류 이득의 다른 측면을 반영합니다.

베타 (β) : 베타 (β)는 전자 회로 설계 단계에서 주로 도입 된 트랜지스터의 순방향 전류 이득을위한 기존의 기호입니다.

HE : 그는 공통 이미 터 구성에서 트랜지스터 전류 이득을 설명하는 데 사용되는 특정 표기법입니다. 여기서 "h"는 매개 변수의 소규모 상태 상태를 나타내고, "F"는 전방 전송 특성을 나타내고, "E"는 공통 이미 터를 나타냅니다.구성.그는 기본적으로 소규모 서명 베타 값과 동일하며 일반적으로 트랜지스터 데이터 시트 및 회로 설계 계산에서 볼 수 있습니다.

HFE, He, Beta는 모두 널리 사용되는 약어이지만, 그는 기술 문서에서 더 일반적으로 볼 수 있습니다.그러나, 다른 트랜지스터들 사이의 현재 이득의 상당한 차이로 인해, 이러한 표기법은 종종 이론적으로 더 많은 중요성을 갖는다.따라서, 모든 트랜지스터 회로의 설계를 위해, 소규모 신호 응용 또는 DC 응용 분야의 경우, 현재 이득의 상당한 변동성에 적응하는 것이 중요하다.

그와 베타는 트랜지스터 전류 이득과 관련된 측정 값이지만, 표현 (AC 대 DC), 사용 및 명명 규칙이 다릅니다.이러한 차이를 이해하는 것은 트랜지스터 회로를 효과적으로 설계하고 분석하는 데 중요합니다.

이 기사는 트랜지스터의 전류를 증폭시키는 능력을 측정하는 데 사용되는 주요 지표 인 바이폴라 접합 트랜지스터 (BJT)의 현재 게인 (HFE)을 심층적으로 보여줍니다.HFE는베이스 및 수집기 전류의 비율의 척도이며 BJT를 통합 한 회로 설계에 중요합니다.트랜지스터의 HFE 값은 제조업체의 데이터 시트에서 얻을 수 있지만 실제로 HFE 값은 생산 공정 변화, 온도 변화 및 전류 변동의 대상이되며 크게 다를 수 있습니다.회로 설계자는 고정 된 HFE 값에만 의존하는 대신 회로 안정성과 신뢰성을 보장하기 위해 HFE의 가능한 변동 범위를 고려해야합니다.또한,이 기사는 서로 다른 운영 영역의 현재 이득 상태, HFE에 영향을 미치는 요인 및 HFE 및 HFE 및 베타와 같은 기타 전류 게인 매개 변수 간의 차이에 대해 논의하여 트랜지스터가 전류를 처리하고 신호를 증폭시키는 방법에 대한 포괄적 인 이해를 제공합니다.

1. 트랜지스터의 현재 게인은 무엇입니까?

기본 전류에 대한 수집기 전류의 비율을 βDC 또는 HFE로 상징하는 전류 이득이라고하며, 저전력 트랜지스터의 경우 일반적으로 100 내지 300입니다.

2. 트랜지스터가 나쁘거나 좋은지 어떻게 테스트합니까?

멀티 미터의 네거티브 프로브를 기본 출력 (일반적으로 검은 색 프로브)에, 양수 (빨간색)를 먼저 수집기에 연결 한 다음 이미 터에 연결하십시오.~ 500 -1500 옴 범위에서 값을 얻으면 트랜지스터의 올바른 작동이 확인됩니다.

3. 멀티 미터로 트랜지스터를 어떻게 측정합니까?

멀티 미터의 네거티브 프로브를 기본 출력 (일반적으로 검은 색 프로브)에, 양수 (빨간색)를 먼저 수집기에 연결 한 다음 이미 터에 연결하십시오.~ 500 -1500 옴 범위에서 값을 얻으면 트랜지스터의 올바른 작동이 확인됩니다.