Анализ линии нагрузки в цепях BJT

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





До сих пор мы изучали BJT-анализ в зависимости от уровня β над соответствующими им. рабочие точки (Q-точка) . В этом обсуждении мы рассмотрим, как условия данной схемы могут помочь в определении возможного диапазона рабочих точек или Q-точек и в установлении фактической Q-точки.

Что такое анализ линии нагрузки

В любой электронной системе нагрузка, приложенная к полупроводниковому устройству, обычно оказывает значительное влияние на рабочую точку или рабочую область устройства.



Если анализ выполняется с помощью графического изображения, мы сможем провести прямую линию по характеристикам устройства для определения приложенной нагрузки. Пересечение линии нагрузки с характеристиками устройства можно использовать для определения точки срабатывания или точки Q устройства. Этот вид анализа по очевидным причинам известен как анализ линии нагрузки.

Как реализовать анализ линии нагрузки

Схема, показанная на следующем рисунке 4.11 (a), определяет выходное уравнение, которое обеспечивает взаимосвязь между переменными IC и VCE, как показано ниже:



VCE = VCC - МККК (4.12)

В качестве альтернативы выходные характеристики транзистора, показанные на диаграмме (b) выше, также обеспечивают взаимосвязь между двумя переменными IC и VCE.

Это существенно помогает нам получить уравнение на основе принципиальной схемы и ряд характеристик через графическое представление, которые работают с аналогичными переменными.

Общий результат этих двух устанавливается, когда определенные ими ограничения выполняются одновременно.

В качестве альтернативы это можно понимать как решения, достигаемые из двух параллельных уравнений, одно из которых задается с помощью принципиальной схемы, а другое - из характеристик таблицы данных BJT.

На рис. 4.11b мы можем видеть зависимости IC от VCE BJT, так что теперь мы можем наложить прямую линию, описываемую уравнением (4.12), на характеристики.

Самый простой способ проследить уравнение (4.12) по характеристикам может быть выполнен по правилу, согласно которому любая прямая линия определяется двумя различными точками.

Выбрав IC = 0 мА, мы обнаруживаем, что горизонтальная ось становится линией, на которой одна из точек занимает свое положение.

Также, заменяя IC = 0mA в уравнении (4.12), мы получаем:

Это определяет одну из точек прямой линии, как показано на рис. 4.12 ниже:

Теперь, если мы выберем VCE = 0V, это установит вертикальную ось как линию, на которой наша вторая точка занимает свое положение. В этой ситуации теперь мы можем обнаружить, что IC можно оценить по следующему уравнению.

что хорошо видно на рис. 4.12.

Соединяя две точки, как определено уравнениями. Используя уравнения (4.13) и (4.14), можно провести прямую линию, установленную уравнением 4.12.

Эта линия, как показано на графике Рис. 4.12, распознается как линия нагрузки так как он характеризуется нагрузочным резистором RC.

Решая установленный уровень IB, можно зафиксировать фактическую точку Q, как показано на рис. 4.12.

Если мы изменим величину IB путем изменения значения RB, мы обнаружим, что точка Q смещается вверх или вниз по линии нагрузки, как показано на рис. 4.13.


Если мы поддерживаем постоянное VCC и изменяем только значение RC, мы обнаруживаем смещение линии нагрузки, как показано на рис. 4.14.

Если мы сохраним IB постоянным, мы обнаружим, что точка Q меняет свое положение, как показано на том же рисунке 4.14. А если мы сохраним RC постоянным и изменим только VCC, мы увидим движение линии нагрузки, как показано на рисунке 4.15.

Решение практического примера анализа линии нагрузки

Ссылка: https://en.wikipedia.org/wiki/Load_line_(electronics)




Предыдущая: Закон Ома / Закон Кирхгофа с использованием линейных дифференциальных уравнений первого порядка Следующая статья: Стабилизированная эмиттером схема смещения BJT