Phân tích dòng tải của bóng bán dẫn
Cho đến bây giờ chúng ta đã thảo luận về các vùng hoạt động khác nhau của bóng bán dẫn. Nhưng trong số tất cả các vùng này, chúng tôi nhận thấy rằng bóng bán dẫn hoạt động tốt trong vùng hoạt động và do đó nó còn được gọi làlinear region. Các đầu ra của bóng bán dẫn là dòng điện cực góp và điện áp cực thu.
Đặc điểm đầu ra
Khi các đặc tính đầu ra của bóng bán dẫn được xem xét, đường cong trông như dưới đây cho các giá trị đầu vào khác nhau.
Trong hình trên, các đặc tính đầu ra được vẽ giữa dòng thu IC và điện áp bộ thu VCE cho các giá trị khác nhau của dòng điện cơ bản IB. Chúng được xem xét ở đây cho các giá trị đầu vào khác nhau để có được các đường cong đầu ra khác nhau.
Điểm hoạt động
Khi một giá trị cho dòng thu cực đại có thể được xem xét, điểm đó sẽ hiện diện trên trục Y, không là gì khác ngoài saturation point. Ngoài ra, khi một giá trị cho điện áp cực đại có thể phát ra của bộ thu được xem xét, điểm đó sẽ xuất hiện trên trục X, làcutoff point.
Khi một đường thẳng được vẽ nối hai điểm này, một đường thẳng như vậy có thể được gọi là Load line. Điều này được gọi như vậy vì nó tượng trưng cho đầu ra ở tải. Đường này, khi được vẽ trên đường đặc tính đầu ra, tiếp xúc tại một điểm được gọi làOperating point.
Điểm hoạt động này còn được gọi là quiescent point hoặc đơn giản Q-point. Có thể có nhiều điểm giao nhau như vậy, nhưng điểm Q được chọn theo cách sao cho bất kể tín hiệu xoay chiều xoay chiều, bóng bán dẫn vẫn ở trong vùng hoạt động. Có thể hiểu rõ hơn điều này qua hình bên dưới.
Đường tải trọng phải được vẽ để có được điểm Q. Một bóng bán dẫn hoạt động như một bộ khuếch đại tốt khi nó ở trong vùng hoạt động và khi nó được tạo ra để hoạt động ở điểm Q, độ khuếch đại trung thực sẽ đạt được.
Faithful amplificationlà quá trình thu được các phần hoàn chỉnh của tín hiệu đầu vào bằng cách tăng cường độ tín hiệu. Điều này được thực hiện khi tín hiệu AC được áp dụng ở đầu vào của nó. Điều này được thảo luận trong hướng dẫn AMPLIFIERS.
Dòng tải DC
Khi bóng bán dẫn được phân cực và không có tín hiệu nào được áp dụng ở đầu vào của nó, dòng tải được vẽ ở điều kiện như vậy, có thể được hiểu là DCtình trạng. Ở đây sẽ không có khuếch đại vì tín hiệu không có. Mạch sẽ như hình bên dưới.
Giá trị của điện áp bộ phát cực thu tại bất kỳ thời điểm nào sẽ là
$$ V_ {CE} \: = \: V_ {CC} \: - \: I_ {C} R_ {C} $$
Vì V CC và R C là các giá trị cố định, giá trị trên là phương trình bậc nhất và do đó sẽ là một đường thẳng trên các đặc tính đầu ra. Dòng này được gọi làD.C. Load line. Hình bên dưới cho thấy dòng tải DC.
Để có được đường tải, hai điểm cuối của đường thẳng phải được xác định. Gọi hai điểm đó là A và B.
Để có được A
Khi thu emitter điện áp V CE = 0, các nhà sưu tập hiện nay là tối đa và bằng V CC / R C . Điều này cho giá trị lớn nhất của V CE . Điều này được hiển thị như
$$ V_ {CE} \: = \: V_ {CC} \: - \: I_ {C} R_ {C} $$
$$ 0 \: = \: V_ {CC} \: - \: I_ {C} R_ {C} $$
$$ I_ {C} \: = \: \ frac {V_ {CC}} {R_ {C}} $$
Điều này cho điểm A (OA = V CC / R C ) trên trục dòng thu, được hiển thị trong hình trên.
Để có được B
Khi dòng cực thu IC = 0, thì điện áp cực phát của bộ thu là cực đại và sẽ bằng VCC. Điều này cho giá trị lớn nhất của IC. Điều này được hiển thị như
$$ V_ {CE} \: = \: V_ {CC} \: - \: I_ {C} R_ {C} $$
$$ = \: V_ {CC} $$
(Vì tôi C = 0)
Điều này cho điểm B, có nghĩa là (OB = V CC ) trên trục điện áp bộ phát cực thu được hiển thị trong hình trên.
Do đó, chúng tôi đã xác định được cả điểm bão hòa và điểm cắt và biết rằng đường tải là một đường thẳng. Vì vậy, một đường tải DC có thể được vẽ.
Tầm quan trọng của điểm hoạt động này được hiểu rõ hơn khi tín hiệu AC được đưa ra ở đầu vào. Điều này sẽ được thảo luận trong hướng dẫn AMPLIFIERS.