この投稿では、問題の特定のBJTのベータまたは順方向電流ゲインの測定に適用できる簡単なオペアンプ回路設計について学習します。

ベータ（β）とは

ベータ（β）は、すべてのBJTが本質的に持つ順方向電流ゲインです。電流を増幅する能力の観点から、特定のデバイスの効率を決定します。

これらの値は、基本的に、実際の（実用的な）値の最小値または概算値を通じて、特定のデバイスのデータシートに記載されています。

これは、特定の回路で実際にテストされるまで、BJTの実際の順方向ゲイン値がわからない可能性があることを意味します。以下で説明するような単純な回路でそれを行うことができない限り、これは退屈な見た目になるかもしれません。

同じ名前の2つのトランジスタ（BC547など）のベータが異なる場合があることに注意してください。次の回路は、特定のトランジスタベータの値を取得できます。

運用の詳細

回路図を参照すると、トランジスタの左側にある電圧-電流コンバーターと、右側にある電流-電圧コンバーターで構成されていることがわかります。左側の電圧-電流コンバータは、電流-電圧コンバータがトランジスタ（BJT）のベース電流を制御するのと同じように、トランジスタのエミッタ電流を制御する役割を果たします。

後者のコンバータ設計は、入力抵抗を含まない反転オペアンプを使用することで簡単に実装できます。

電力が供給されると、ベース電流が仮想接地（ポイントX）を流れるとき、出力VBがオペアンプのこの電流（Ib）入力に比例する限り、電位（電圧）は電流の影響を受けないことをシミュレートできます。。

これで、エミッタ電流を制御する回路は、トランジスタのエミッタに電流を供給する電流-電圧変換回路になります。

エミッタの電圧が-Vbeに維持されるように、トランジスタのベースをゼロ（0）ボルトに保持します（仮想接地がオペアンプの反転端子と非反転端子に給電する場合）。

これにより、エミッタ電流が電圧コンバータへの入力電流で確立され、結果として得られるベース電流が電流-電圧コンバータの出力電圧を測定することによって取得されることが保証されます。

あれは、

= 1 + Ie / Ib。 Ie = VA / R1およびIb = VBR2として
= 1 + VA / R1 x R2 / VB = 1 + [VA x R2] / [VB x R1]

R1 = R4 = 1k、R2 = R3 = R5 = 100K、= 1 + [VA x 100K] / [VB x1K]の場合。

V + = VAを代入すると、トランジスタのベータ（β）は次の式から得られます。