Slodzes līnijas analīze BJT ķēdēs

Izmēģiniet Mūsu Instrumentu Problēmu Novēršanai





Līdz šim mēs pētījām BJT analīzi atkarībā no β līmeņa salīdzinājumā ar to atbilstību darbības punkti (Q punkts) . Šajā diskusijā mēs pārbaudīsim, kā konkrētie ķēdes apstākļi var palīdzēt noteikt iespējamo darbības punktu vai Q punktu diapazonu un noteikt faktisko Q punktu.

Kas ir slodzes līnijas analīze

Jebkurā elektroniskā sistēmā pusvadītāju ierīces slodze parasti būtiski ietekmē ierīces darbības punktu vai darbības reģionu.



Ja analīzi veic, izmantojot grafisko zīmējumu, mēs varētu uzzīmēt taisnu līniju visā ierīces raksturlielumiem, lai noteiktu pielietoto slodzi. Kravas līnijas krustojumu ar ierīces raksturlielumiem var izmantot, lai noteiktu ierīces darbības punktu vai Q punktu. Šāda veida analīze acīmredzamu iemeslu dēļ ir pazīstama kā slodzes līnijas analīze.

Kā īstenot slodzes līnijas analīzi

Shēma, kas parādīta 4.11. (A) attēlā, nosaka izejas vienādojumu, kas nodrošina saikni starp mainīgajiem IC un VCE, kā parādīts zemāk:



VCE = VCC - ICRC (4.12)

Alternatīvi, tranzistora izejas raksturlielumi, kā parādīts diagrammā (b), arī nodrošina sakarību starp diviem mainīgajiem IC un VCE.

Tas būtībā palīdz mums iegūt ķēdes shēmā balstītu vienādojumu un raksturlielumu diapazonu, izmantojot grafisko attēlojumu, kas darbojas ar līdzīgiem mainīgajiem.

Abu kopējais rezultāts tiek noteikts, kad vienlaicīgi tiek izpildīti viņu noteiktie ierobežojumi.

Alternatīvi to var saprast kā risinājumus, kas tiek sasniegti, izmantojot divus vienlaicīgus vienādojumus, kur viens ir izveidots ar ķēdes diagrammas palīdzību, bet otrs - no BJT datu lapas raksturlielumiem.

4.11b. Attēlā mēs varam redzēt BJT raksturlielumus IC pret VCE, tāpēc tagad mēs varam uzlikt virs Eq (4.12) aprakstītās taisnes virs raksturlielumiem.

Vienkāršāko metodi Eq (4.12) izsekošanai pār raksturlielumiem varētu izpildīt ar likumu, kurā teikts, ka jebkuru taisni nosaka divi atšķirīgi punkti.

Atlasot IC = 0mA, mēs atrodam, ka horizontālā ass kļūst par līniju, kurā viens no punktiem ieņem savu pozīciju.

Arī aizstājot IC = 0mA Eq (4.12), mēs iegūstam:

Tas nosaka vienu no taisnes līnijas punktiem, kā norādīts 4.12. Attēlā:

Tagad, ja mēs izvēlamies VCE = 0V, tas nosaka vertikālo asi kā līniju, kurā mūsu otrais punkts ieņem savu pozīciju. Šajā situācijā tagad mēs varam atrast, ka IC var novērtēt ar šādu vienādojumu.

kas skaidri redzams 4.12.

Savienojot abus punktus, ko nosaka vienādojums. (4.13) un (4.14), var uzzīmēt taisni, kas noteikta ar Eq 4.12.

Šī līnija, kas redzama diagrammā 4.12. Attēlā, tiek atzīta par kravas līnija jo to raksturo slodzes rezistors RC.

Atrisinot noteikto IB līmeni, faktisko Q punktu varēja fiksēt, kā parādīts 4.12. Attēlā

Ja mēs mainām IB lielumu, mainot RB vērtību, mēs atrodam Q punkta nobīdi virzienā uz augšu vai uz leju visā slodzes līnijā, kā parādīts 4.13. Attēlā.


Ja mēs uzturam nemainīgu VCC un mainām tikai RC vērtību, mēs atrodam slodzes līnijas nobīdi, kā norādīts 4.14. Attēlā.

Ja mēs saglabājam IB nemainīgu, mēs redzam, ka Q punkts maina savu pozīciju, kā norādīts tajā pašā 4.14. Attēlā. Un, ja mēs saglabājam RC nemainīgu un mainām tikai VCC, mēs redzam, kā slodzes līnija pārvietojas, kā parādīts 4.15.

Praktiskas slodzes līnijas analīzes piemēra risināšana

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




Iepriekšējais: Ohma likums / Kirhofa likums, izmantojot lineāros pirmās kārtas diferenciālvienādojumus Nākamais: Emitera stabilizēta BJT aizspriedumu shēma