Análisis de línea de carga de transistores
Hasta ahora hemos discutido las diferentes regiones de operación de un transistor. Pero entre todas estas regiones, hemos encontrado que el transistor funciona bien en la región activa y, por lo tanto, también se denomina comolinear region. Las salidas del transistor son la corriente del colector y los voltajes del colector.
Características de salida
Cuando se consideran las características de salida de un transistor, la curva se ve a continuación para diferentes valores de entrada.
En la figura anterior, las características de salida se dibujan entre la corriente del colector IC y voltaje del colector VCE para diferentes valores de corriente base IB. Estos se consideran aquí para diferentes valores de entrada para obtener diferentes curvas de salida.
Punto de operación
Cuando se considera un valor para la máxima corriente de colector posible, ese punto estará presente en el eje Y, que no es más que el saturation point. Además, cuando se considera un valor para el voltaje máximo posible del emisor del colector, ese punto estará presente en el eje X, que es elcutoff point.
Cuando se dibuja una línea que une estos dos puntos, dicha línea se puede llamar como Load line. Esto se llama así porque simboliza la salida en la carga. Esta línea, cuando se dibuja sobre la curva característica de salida, hace contacto en un punto llamadoOperating point.
Este punto de operación también se denomina quiescent point o simplemente Q-point. Puede haber muchos de estos puntos de intersección, pero el punto Q se selecciona de tal manera que, independientemente de la oscilación de la señal de CA, el transistor permanece en la región activa. Esto se puede entender mejor a través de la siguiente figura.
Se debe trazar la línea de carga para obtener el punto Q. Un transistor actúa como un buen amplificador cuando está en la región activa y cuando se hace funcionar en el punto Q, se logra una amplificación fiel.
Faithful amplificationes el proceso de obtener porciones completas de la señal de entrada aumentando la intensidad de la señal. Esto se hace cuando se aplica una señal de CA en su entrada. Esto se discute en el tutorial AMPLIFICADORES.
Línea de carga DC
Cuando al transistor se le da el sesgo y no se aplica ninguna señal en su entrada, la línea de carga dibujada en tal condición, se puede entender como DCcondición. Aquí no habrá amplificación ya que la señal está ausente. El circuito será como se muestra a continuación.
El valor del voltaje del emisor del colector en un momento dado será
$$ V_ {CE} \: = \: V_ {CC} \: - \: I_ {C} R_ {C} $$
Como V CC y R C son valores fijos, el anterior es una ecuación de primer grado y, por lo tanto, será una línea recta en las características de salida. Esta línea se llamaD.C. Load line. La siguiente figura muestra la línea de carga de CC.
Para obtener la línea de carga, se deben determinar los dos puntos finales de la línea recta. Deje que esos dos puntos sean A y B.
Para obtener A
Cuando colector emisor voltaje V CE = 0, la corriente de colector es máxima y es igual a V CC / R C . Esto da el valor máximo de V CE . Esto se muestra como
$$ V_ {CE} \: = \: V_ {CC} \: - \: I_ {C} R_ {C} $$
$$ 0 \: = \: V_ {CC} \: - \: I_ {C} R_ {C} $$
$$ I_ {C} \: = \: \ frac {V_ {CC}} {R_ {C}} $$
Esto da el punto A (OA = V CC / R C ) en el eje de corriente del colector, que se muestra en la figura anterior.
Para obtener B
Cuando la corriente del colector IC = 0, entonces el voltaje del emisor del colector es máximo y será igual al VCC. Esto da el valor máximo de IC. Esto se muestra como
$$ V_ {CE} \: = \: V_ {CC} \: - \: I_ {C} R_ {C} $$
$$ = \: V_ {CC} $$
(Como I C = 0)
Esto da el punto B, que significa (OB = V CC ) en el eje de voltaje del emisor del colector que se muestra en la figura anterior.
Por lo tanto, obtuvimos tanto la saturación como el punto de corte determinados y aprendimos que la línea de carga es una línea recta. Por tanto, se puede trazar una línea de carga de CC.
La importancia de este punto de funcionamiento se comprende mejor cuando se da una señal de CA en la entrada. Esto se discutirá en el tutorial AMPLIFIERS.