Load-Line-analyse i BJT-kredsløb

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





Indtil videre har vi studeret BJT-analyse afhængigt af niveauet af β i forhold til deres tilsvarende betjeningspunkter (Q-punkt) . I denne diskussion vil vi tjekke, hvordan et givet kredsløbsforhold kan hjælpe med at bestemme det mulige interval for driftspunkter eller Q-punkter og til at etablere det faktiske Q-punkt.

Hvad er belastningslinjeanalyse

I ethvert elektronisk system vil belastningen, der påføres en halvlederindretning, generelt producere en betydelig indvirkning på driftspunktet eller driftsområdet for en enhed.



Hvis en analyse udføres gennem en graftegning, ville vi være i stand til at tegne en lige linje på tværs af enhedens egenskaber til bestemmelse af den anvendte belastning. Skæringspunktet mellem belastningslinjen og enhedens egenskaber kan bruges til at bestemme driftspunktet eller Q-punktet for enheden. Denne form for analyse er af åbenbare grunde kendt som load-line analyse.

Sådan implementeres belastningslinjeanalyse

Kredsløbet vist i det følgende fig. 4.11 (a) bestemmer en outputligning, der tilvejebringer et forhold mellem variablerne IC og VCE som vist nedenfor:



VCE = VCC - ICRC (4.12)

Alternativt giver transistorens outputegenskaber som vist i diagrammet (b) også forholdet mellem de to variabler IC og VCE.

Dette hjælper os i det væsentlige med at få et kredsløbsdiagrambaseret ligning og en række karakteristika gennem en grafisk repræsentation, der fungerer med lignende variabler.

Det fælles resultat fra de to fastlægges, når de begrænsninger, der er defineret af dem, opfyldes samtidigt.

Alternativt kan dette forstås som løsninger, der opnås ud fra to samtidige ligninger, hvor den ene er opsat ved hjælp af kredsløbsdiagrammet, mens den anden er fra BJT-databladets karakteristika.

I figur 4.11b kan vi se karakteristika IC vs VCE for BJT, så nu er vi i stand til at overlejre en lige linje beskrevet af Eq (4.12) over karakteristika.

Den nemmeste metode til at spore Eq (4.12) over egenskaberne kunne udføres af reglen, der siger, at enhver lige linje bestemmes af to forskellige punkter.

Ved at vælge IC = 0mA finder vi den vandrette akse bliver den linje, hvor et af punkterne indtager sin position.

Også ved at erstatte IC = 0mA i Eq (4.12) får vi:

Dette bestemmer et af punkterne for den lige linje, som angivet i fig 4.12 nedenfor:

Hvis vi nu vælger VCE = 0V, indstiller dette den lodrette akse som den linje, hvor vores andet punkt indtager sin position. Med denne situation er vi nu i stand til at finde ud af, at IC kan evalueres ved hjælp af følgende ligning.

hvilket tydeligt kan ses på fig. 4.12.

Ved at forbinde de to punkter som bestemt af ligninger. (4.13) og (4.14) kunne der trækkes en lige linje som fastlagt i ligning 4.12.

Denne linje som vist på grafen Fig. 4.12 anerkendes som belastningslinje da det er kendetegnet ved belastningsmodstanden RC.

Ved at løse det etablerede niveau af IB kunne det faktiske Q-punkt fastgøres som vist i figur 4.12

Hvis vi varierer størrelsen på IB ved at variere RB-værdien, finder vi Q-punktet forskydninger opad eller nedad over belastningslinjen som vist i figur 4.13.


Hvis vi opretholder en konstant VCC og kun ændrer værdien af ​​RC, finder vi belastningslinjen forskydning som angivet i figur 4.14.

Hvis vi holder IB konstant, finder vi, at Q-punktet ændrer sin position som angivet i samme figur 4.14, og hvis vi holder RC konstant og kun varierer VCC, ser vi belastningslinjen bevæge sig som vist i figur 4.15

Løsning af et praktisk eksempel på analyse af belastningslinjer

Reference: https://en.wikipedia.org/wiki/Load_line_(elektronik)




Forrige: Ohms lov / Kirchhoffs lov ved anvendelse af lineære førsteordens differentialligninger Næste: Emitter-stabiliseret BJT Bias Circuit