Linia obciążenia BJT-Linia ładunkowa BJT, czyli Bipolar Junction Transistor, zapewnia zarówno elektrony, jak i dziury elektronowe jako nośniki ładunku. Pozwoliło to na wstrzyknięcie małego prądu na jednym z jego zacisków. Następnie może sterować większym prądem płynącym między dwoma zaciskami. Urządzenia z tą cechą mogą wzmacniać lub przełączać sygnały.
Linia ładunkowa BJT to tranzystor, który działa jako przełącznik w obwodzie cyfrowym. Działa również jako wzmacniacz w obwodach analogowych. Ogólnie rzecz biorąc, ten tranzystor pomoże ci włączyć i lub wyłączyć przełącznik.
Poniżej będziemy patrzeć na różne rodzaje linii ładunkowych i jak określić punkt Q na swoim wykresie. Jak również dać odpowiedź na decyzje projektowe, jak również różne projekty płyt.
1. Co to jest linia ładunkowa w BJT?
https://en.wikipedia.org/wiki/Load_line_(electronics)#/media/File:Load_line_diode.png
(Linia obciążenia diody. Punkt przecięcia daje rzeczywisty prąd i napięcie).
Linia obciążenia to prosta, która rysuje charakterystykę wyjściową tranzystora.
Przedstawiasz graficznie nieliniowy obwód elektroniczny, aby wyznaczyć jego linię obciążenia. Jak wskazuje linia, nieliniowe urządzenia, takie jak diody lub tranzystory, mogą nakładać ograniczenia na inne części obwodu. obecność prądu bazy powoduje włączenie złącza kolektor-emiter. Z kolei umożliwienie przepływu prądu kolektora.
W linii obciążenia widać zależność między prądem i napięciem w liniowej części obwodu i w pętli.
2. Linia obciążenia tranzystora
https://en.wikipedia.org/wiki/Load_line_(electronics)#/media/File:BJT_CE_load_line.svg
(A Load Line Diagram)
Diagram linii obciążenia na górze jest dla obciążenia rezystancyjnego w obwodzie ze wspólnym emiterem. Pokazuje on, jak rezystor obciążenia kolektora, RL, ogranicza prąd i napięcie w obwodzie. Dla każdej wartości Ibase, prąd indukcyjny kolektora tranzystora, IC, wykreślony w stosunku do napięcia kolektora, VCE. Przecięcia linii obciążenia i krzywych charakterystycznych tranzystora przedstawiają wartości IC i VCE ograniczone przez obwód przy różnych prądach bazy. Należy zauważyć, że miejsce analizy i pozycjonowania linii obciążenia znajduje się w IC.
Gdyby tranzystor mógł przepuścić wszystkie aktualnie dostępne, bez spadku napięcia w poprzek, prąd kolektora byłby równy napięciu zasilania, VCC, nad, RL. To właśnie w tym punkcie linia obciążenia przecina oś pionową. Jednak pewne napięcie zawsze będzie istniało między kolektorem a emiterem, nawet w stanie nasycenia.
Prąd tranzystora ma minimalną wartość 0, gdy linia obciążenia przecina oś poziomą. W rezultacie całe napięcie zasilania pojawia się jako VCE, a przez tranzystor nie przepływa prawie żaden prąd upływu.
3. Linie obciążeniowe prądu stałego i przemiennego
https://en.wikipedia.org/wiki/Semiconductor#/media/File:Semiconductor_outlines.jpg
(Zarys półprzewodników)
W obwodach półprzewodnikowych, aby zbalansować nieliniowy półprzewodnik do właściwego punktu pracy, dodajemy wejściowy sygnał AC na DC. Możliwe jest użycie oddzielnych linii obciążenia do analizy DC i AC.
Ponieważ zmniejszasz składowe reaktywne do zera, linia obciążenia DC jest obwodem równoważnym DC. Pozwala ona na zastąpienie kondensatorów przez obwody otwarte, a cewek przez obwody krótkie. Punkt pracy DC, znany również jako punkt Q, określa prawidłowy punkt pracy DC.
Tworząc przepływ prądu z linii obciążenia AC przez punkt Q, można określić punkt pracy DC. Linia ta reprezentuje obciążenie AC urządzenia, gdzie nachylenie odpowiada impedancji AC stojącej przed urządzeniem, która jest zazwyczaj różna od rezystancji DC.
Możesz określić napięcie prądu przemiennego do prądowego stosunku urządzenia za pomocą tej linii.
4. Metody analizy linii obciążenia BJT i analiza punktu Q
(Równanie linii obciążenia)
Korzystając z przecięcia linii obciążenia i charakterystyki urządzenia, można określić punkt działania lub punkt Q. Możesz nazwać tego rodzaju analizę analizą linii obciążenia. Aby znaleźć punkt Q, musisz użyć prawa napięcia Kirchhoffa.
Linia obciążenia BJT-Analiza DC
Będziesz musiał przeprowadzić analizę DC, aby znaleźć punkt Q. Wykluczasz wszystkie źródła napięcia prądu przemiennego z analizy DC, ponieważ źródła napięcia prądu przemiennego to źródła napięcia prądu przemiennego. Analiza DC koncentruje się wyłącznie na źródłach DC. Ze względu na ich otwartą naturę usuwasz wszystkie kondensatory w obwodach DC. Wszystkie elementy można znaleźć przed i po kondensatorach, w tym rezystor, RS, z obwodu tranzystorowego. Pomoże to diodowi pozostać w aktywnym regionie. Pamiętaj, że nie ma sygnału wejściowego na terminalu podstawowym.
W przypadku projektu PCB: Projektowanie układu PCB pozwala na szybką płytkę obwodów na jego optymalne, ale wymaga szerokiego zrozumienia integralności sygnału, zasad integralności mocy i najlepszych praktyk układu. Pomoże to uniknąć najbardziej kosztownych błędów projektowych na płycie PCB.
Maksymalne napięcie kolektora-emitera i maksymalny prąd kolektora
Aby rozwiązać tę część równania, musisz przyjrzeć się osi napięcia kolekcjonera-emitera. Jeśli spojrzysz na krzywą obszarem nasycenia krzywych kolektora, znajdziesz maksymalny prąd kolektora-emitera obwodu. Przecięcie krzywej przy odcięciu regionu krzywej kolektora powie ci maksymalne napięcie kolektora-emitera określonego obwodu, dla którego wykonujesz równanie.
Znalezienie maksymalnego symetrycznego zamachu napięcia wyjściowego
Gdy chcesz znaleźć górną symetryczną huśtawkę napięcia wyjściowego, musisz użyć linii obciążenia prądu przemiennego i określić, jak daleko IC zmienia się od rzeczywistego punktu Q przed granicami regionów wkładki.
Przyjmując maksymalną huśtawkę prądu wyjściowego i pomnożenie go przez rezystancję obciążenia rezystancyjnego, maksymalne możliwe symetryczne zamach napięcia wyjściowego będzie maksymalną amplitudą prądu wyjściowego.
(Zmiany w punktach Q w różnych parametrach obwodu)
Końcowe przemyślenia
Podsumowując wszystko, linia obciążenia BJT jest również znana jako tranzystor dwubiegunowy. Na osi Y będzie wyglądać maksymalnie prąd kolektora. Innymi słowy, jest to punkt nasycenia. Na osi x maksymalne napięcie kolektora-emitera jest wyświetlane, gdy obliczona jest liczba.
Możesz zoptymalizować wydajność aktywnego urządzenia, jeśli wiesz, jak poprawnie zorganizować równanie. Możesz odwiedzić naszą stronę, aby dowiedzieć się więcej.