Lastlinjeanalyse i BJT-kretser

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





Så langt har vi studert BJT-analyse avhengig av nivået på β i forhold til deres tilsvarende driftspunkter (Q-punkt) . I denne diskusjonen vil vi sjekke ut hvordan en gitt kretsforhold kan hjelpe til med å bestemme det mulige området for driftspunkter eller Q-punkter og for å etablere det faktiske Q-punktet.

Hva er Load Line Analysis

I ethvert elektronisk system vil belastningen som påføres en halvlederanordning generelt gi en betydelig innvirkning på driftspunktet eller driftsområdet til en enhet.



Hvis en analyse utføres gjennom en graftegning, vil vi kunne tegne en rett linje over egenskapene til enheten for å fastslå den påførte belastningen. Skjæringspunktet mellom lastelinjen og enhetens egenskaper kan brukes til å bestemme operasjonspunktet eller Q-punktet til enheten. Denne typen analyse er av tilsynelatende grunner kjent som lastelinjeanalyse.

Hvordan implementere lastelinjeanalyse

Kretsen vist i følgende figur 4.11 (a) bestemmer en utgangsligning som gir et forhold mellom variablene IC og VCE som vist nedenfor:



VCE = VCC - ICRC (4.12)

Alternativt gir utgangskarakteristikkene til transistoren som vist i diagrammet (b) ovenfor også forholdet mellom de to variablene IC og VCE.

Dette hjelper oss i hovedsak å få et kretsdiagrambasert ligning og en rekke egenskaper gjennom en grafisk fremstilling som fungerer med lignende variabler.

Det vanlige utfallet fra de to blir etablert når begrensningene definert av dem oppfylles samtidig.

Alternativt kan dette forstås som løsninger som oppnås fra to samtidige ligninger, hvor den ene er satt opp ved hjelp av kretsskjemaet, mens den andre fra BJT-databladets egenskaper.

I figur 4.11b kan vi se karakteristikkene IC vs VCE til BJT, så nå er vi i stand til å legge en rett linje beskrevet av Eq (4.12) over karakteristikkene.

Den enkleste metoden for å spore Eq (4.12) over egenskapene kan utføres av regelen som sier at en hvilken som helst rett linje bestemmes av to forskjellige punkter.

Ved å velge IC = 0mA finner vi at den horisontale aksen blir linjen der et av punktene tar sin posisjon.

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

Dette bestemmer et av punktene for den rette linjen, som vist i figur 4.12 nedenfor:

Nå hvis vi velger VCE = 0V, setter dette opp den vertikale aksen som linjen der vårt andre punkt tar sin posisjon. Med denne situasjonen er vi nå i stand til å finne at IC kan evalueres ved hjelp av følgende ligning.

som man tydelig kan se på figur 4.12.

Ved å koble sammen de to punktene som bestemt av Eqs. (4.13) og (4.14), kunne det trekkes en rett linje som etablert i likning 4.12.

Denne linjen, sett på grafen, er figur 4.12 anerkjent som lastelinje siden den er preget av lastmotstanden RC.

Ved å løse det etablerte nivået av IB, kan det faktiske Q-punktet fikses som vist i figur 4.12

Hvis vi varierer størrelsen på IB ved å variere RB-verdien, finner vi at Q-punktet skifter oppover eller nedover over lastelinjen som vist i figur 4.13.


Hvis vi opprettholder en konstant VCC, og bare endrer verdien av RC, finner vi at belastningslinjen skifter som angitt i figur 4.14.

Hvis vi holder IB konstant, finner vi at Q-punktet endrer posisjonen som angitt i samme figur 4.14, og hvis vi holder RC konstant, og bare varierer VCC, ser vi at belastningslinjen beveger seg som vist i figur 4.15

Løse et praktisk lastelinjeanalyseeksempel

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




Forrige: Ohms lov / Kirchhoffs lov ved bruk av lineære førsteordens differensialligninger Neste: Emitter-stabilisert BJT Bias Circuit