Transistor-Lastleitungsanalyse
Bisher haben wir verschiedene Betriebsbereiche für einen Transistor diskutiert. Unter all diesen Regionen haben wir jedoch festgestellt, dass der Transistor im aktiven Bereich gut arbeitet und daher auch als bezeichnet wirdlinear region. Die Ausgänge des Transistors sind der Kollektorstrom und die Kollektorspannungen.
Ausgabeeigenschaften
Wenn die Ausgangseigenschaften eines Transistors berücksichtigt werden, sieht die Kurve für verschiedene Eingangswerte wie folgt aus.
In der obigen Abbildung sind die Ausgangskennlinien zwischen dem Kollektorstrom gezeichnet IC und Kollektorspannung VCE für verschiedene Werte des Basisstroms IB. Diese werden hier für unterschiedliche Eingabewerte berücksichtigt, um unterschiedliche Ausgabekurven zu erhalten.
Betriebspunkt
Wenn ein Wert für den maximal möglichen Kollektorstrom berücksichtigt wird, liegt dieser Punkt auf der Y-Achse vor, der nichts anderes als der ist saturation point. Wenn ein Wert für die maximal mögliche Kollektor-Emitter-Spannung berücksichtigt wird, liegt dieser Punkt auch auf der X-Achse vorcutoff point.
Wenn eine Linie gezeichnet wird, die diese beiden Punkte verbindet, kann eine solche Linie als bezeichnet werden Load line. Dies wird so genannt, da es den Ausgang an der Last symbolisiert. Wenn diese Linie über die Ausgangskennlinie gezogen wird, berührt sie einen Punkt, der als bezeichnet wirdOperating point.
Dieser Betriebspunkt wird auch als bezeichnet quiescent point oder einfach Q-point. Es kann viele solcher Schnittpunkte geben, aber der Q-Punkt wird so ausgewählt, dass der Transistor unabhängig vom Wechselstromsignalhub im aktiven Bereich bleibt. Dies kann durch die folgende Abbildung besser verstanden werden.
Die Lastlinie muss gezeichnet werden, um den Q-Punkt zu erhalten. Ein Transistor wirkt als guter Verstärker, wenn er sich im aktiven Bereich befindet und wenn er im Q-Punkt betrieben wird, wird eine getreue Verstärkung erreicht.
Faithful amplificationist der Prozess des Erhaltens vollständiger Teile des Eingangssignals durch Erhöhen der Signalstärke. Dies erfolgt, wenn an seinem Eingang ein Wechselstromsignal anliegt. Dies wird im AMPLIFIERS-Tutorial erläutert.
DC-Lastleitung
Wenn dem Transistor die Vorspannung gegeben wird und an seinem Eingang kein Signal angelegt wird, kann die unter solchen Bedingungen gezeichnete Lastlinie als verstanden werden DCBedingung. Hier erfolgt keine Verstärkung, da das Signal fehlt. Die Schaltung wird wie unten gezeigt sein.
Der Wert der Kollektor-Emitter-Spannung zu einem bestimmten Zeitpunkt ist
$$ V_ {CE} \: = \: V_ {CC} \: - \: I_ {C} R_ {C} $$
Da V CC und R C feste Werte sind, ist die obige eine Gleichung ersten Grades und daher eine gerade Linie für die Ausgangseigenschaften. Diese Zeile heißtD.C. Load line. Die folgende Abbildung zeigt die DC-Lastleitung.
Um die Lastlinie zu erhalten, sind die beiden Endpunkte der Geraden zu bestimmen. Diese beiden Punkte seien A und B.
Um A zu erhalten
Wenn Kollektor - Emitter - Spannung V CE = 0 ist , ist der Kollektorstrom Maximum und ist gleich V CC / R C . Dies ergibt den Maximalwert von V CE . Dies wird als angezeigt
$$ V_ {CE} \: = \: V_ {CC} \: - \: I_ {C} R_ {C} $$
$$ 0 \: = \: V_ {CC} \: - \: I_ {C} R_ {C} $$
$$ I_ {C} \: = \: \ frac {V_ {CC}} {R_ {C}} $$
Dies ergibt den in der obigen Abbildung gezeigten Punkt A (OA = V CC / R C ) auf der Kollektorstromachse.
Um B zu erhalten
Wenn der Kollektorstrom IC = 0 ist, ist die Kollektoremitterspannung maximal und entspricht dem VCC. Dies ergibt den Maximalwert von IC. Dies wird als angezeigt
$$ V_ {CE} \: = \: V_ {CC} \: - \: I_ {C} R_ {C} $$
$$ = \: V_ {CC} $$
(Als I C = 0)
Dies ergibt den Punkt B, dh (OB = V CC ) auf der in der obigen Abbildung gezeigten Kollektor-Emitter-Spannungsachse.
Daher haben wir sowohl den Sättigungs- als auch den Grenzpunkt bestimmt und gelernt, dass die Lastlinie eine gerade Linie ist. So kann eine DC-Lastlinie gezeichnet werden.
Die Bedeutung dieses Arbeitspunkts wird weiter verstanden, wenn am Eingang ein Wechselstromsignal gegeben wird. Dies wird im AMPLIFIERS-Tutorial erläutert.