BJT Load line:Pemahaman Fungsi yang Lebih Baik

Garis beban BJT, atau Transistor Persimpangan Bipolar, menyediakan elektron dan lubang elektron sebagai pembawa muatan. Itu memungkinkan arus kecil untuk menyuntikkan di salah satu terminalnya. Kemudian dapat mengontrol arus yang lebih besar yang mengalir di antara dua terminal. Perangkat dengan fitur ini dapat memperkuat atau mengganti sinyal.

Garis beban BJT adalah transistor yang bertindak sebagai sakelar untuk rangkaian digital. Ia bekerja sebagai penguat di sirkuit analog juga. Secara keseluruhan, transistor ini akan membantu Anda menghidupkan atau mematikan sakelar.

Di bawah ini, kita akan melihat berbagai jenis garis beban dan bagaimana menentukan titik Q dalam grafik Anda. Serta memberikan jawaban untuk keputusan desain serta desain papan yang berbeda.

1. Apa itu garis pemuatan di BJT?

https://en.wikipedia.org/wiki/Load_line_(electronics)#/media/File:Load_line_diode.png

(Garis beban dioda. Titik perpotongan memberikan arus dan tegangan aktual.)

Garis pembebanan adalah garis lurus yang menggambarkan karakteristik keluaran transistor.

Anda mewakili sirkuit elektronik nonlinier secara grafis untuk menentukan garis bebannya. Seperti yang ditunjukkan garis, perangkat non-linier seperti dioda atau transistor dapat memaksakan kendala pada bagian lain dari suatu rangkaian. adanya arus basis akan menghidupkan sambungan kolektor-emitor. Pada gilirannya, memungkinkan arus kolektor untuk bergerak.

Di garis beban, Anda dapat melihat hubungan antara arus dan tegangan di bagian linier rangkaian dan di loop.

2. Jalur Beban Transistor

https://en.wikipedia.org/wiki/Load_line_(electronics)#/media/File:BJT_CE_load_line.svg

(Diagram Garis Beban)

Diagram garis beban di atas adalah untuk beban resistif dalam rangkaian emitor bersama. Ini menyoroti bagaimana resistor beban kolektor, RL, membatasi arus dan tegangan rangkaian. Untuk setiap Nilai Ibase, arus induktif kolektor transistor, IC, diplot versus tegangan kolektornya, VCE. Persimpangan garis beban dan kurva karakteristik transistor mewakili nilai sirkuit-kekangan, IC, dan VCE pada arus basis yang berbeda. Penting untuk dicatat bahwa lokasi analisis dan pemosisian garis beban Anda ada di IC.

Jika transistor dapat melewatkan semua arus yang tersedia, tanpa penurunan tegangan, arus kolektor akan sama dengan tegangan suplai, VCC, lebih, RL. Pada titik inilah garis beban melintasi sumbu vertikal. Namun, beberapa tegangan akan selalu ada antara kolektor dan emitor, bahkan pada saturasi.

Arus transistor minimum 0 ketika garis beban melintasi sumbu horizontal. Akibatnya, seluruh tegangan suplai muncul sebagai VCE, dengan hampir tidak ada arus bocor yang melewati transistor.

3. Jalur Beban DC dan AC

https://en.wikipedia.org/wiki/Semiconductor#/media/File:Semiconductor_outlines.jpg

(Garis besar semikonduktor)

Di sirkuit semikonduktor, Anda menambahkan sinyal AC input pada DC untuk membiaskan semikonduktor nonlinier ke titik operasi yang benar, dan DC membantu membiaskan semikonduktor nonlinier. Dimungkinkan untuk menggunakan jalur beban terpisah untuk analisis DC dan AC.

Saat Anda mengurangi komponen reaktif menjadi nol, garis beban DC adalah rangkaian ekivalen DC. Hal ini memungkinkan sirkuit terbuka untuk menggantikan kapasitor dan sirkuit pendek untuk menggantikan induktor. Titik operasi DC, juga dikenal sebagai titik Q, menentukan titik operasi DC yang benar.

Dengan membuat aliran arus dari garis beban AC melalui titik Q, seseorang dapat menentukan titik operasi DC. Garis ini mewakili beban AC pada perangkat, di mana kemiringannya sesuai dengan impedansi AC yang menghadap perangkat, yang umumnya berbeda dari resistansi DC.

Anda dapat menentukan tegangan AC ke rasio arus perangkat dengan baris ini.

4. Metode Analisis garis beban BJT dan Analisis Titik q

(Persamaan garis beban)

Menggunakan persimpangan garis beban dan karakteristik perangkat, seseorang dapat menentukan titik operasi atau titik Q. Anda dapat menyebut jenis analisis ini sebagai analisis garis beban. Untuk menemukan titik Q, Anda perlu menggunakan hukum tegangan Kirchhoff.

Analisis DC

Anda perlu melakukan analisis DC untuk menemukan titik Q. Anda mengecualikan semua sumber tegangan AC dari analisis DC karena sumber tegangan AC adalah sumber tegangan AC. Analisis DC berfokus secara eksklusif pada sumber DC. Karena sifatnya yang terbuka, Anda menghapus semua kapasitor di sirkuit DC. Anda dapat menemukan semua komponen sebelum dan sesudah kapasitor, termasuk resistor, Rs, dari rangkaian transistor. Ini akan membantu dioda tetap berada di wilayah aktif. Ingatlah bahwa tidak ada sinyal input di terminal dasar.

Untuk proyek PCB:Desain Tata Letak PCB memungkinkan papan sirkuit berkecepatan tinggi berfungsi secara optimal, tetapi membutuhkan pemahaman yang luas tentang integritas sinyal, dasar-dasar integritas daya, dan praktik terbaik tata letak. Ini akan membantu Anda menghindari kesalahan desain yang paling mahal pada papan PCB Anda.

Tegangan kolektor-emitor maksimum dan arus kolektor maksimum

Untuk menyelesaikan bagian persamaan ini, Anda perlu melihat sumbu tegangan kolektor-emitor. Jika Anda melihat kurva daerah saturasi dari kurva kolektor, Anda akan menemukan arus kolektor-emitor maksimum dari rangkaian. Persimpangan kurva pada cut-off daerah kurva kolektor akan memberitahu Anda tegangan kolektor-emitor maksimum dari rangkaian spesifik yang Anda lakukan persamaannya.

Menemukan tegangan keluaran simetris maksimum Swing

Saat Anda ingin menemukan ayunan tegangan keluaran simetris teratas, Anda perlu menggunakan garis beban AC dan menentukan seberapa jauh IC bervariasi dari titik-Q aktual sebelum batas wilayah liner.

Mengambil ayunan arus keluaran maksimum dan mengalikannya dengan resistansi beban resistif, ayunan tegangan keluaran simetris maksimum yang mungkin akan menjadi amplitudo arus keluaran potensial maksimum.

(Perubahan titik Q di bawah parameter rangkaian yang berbeda)

Pemikiran Akhir

Untuk meringkas semuanya, garis beban BJT juga dikenal sebagai Transistor Persimpangan Bipolar. Pada sumbu Y akan muncul arus kolektor maksimal. Dengan kata lain, ini adalah titik jenuh. Pada sumbu X, tegangan kolektor-emitor maksimum ditampilkan ketika angka dihitung untuk itu.

Anda dapat mengoptimalkan kinerja perangkat aktif jika Anda tahu cara mengatur persamaan Anda dengan benar. Anda dapat mengunjungi situs kami untuk mempelajari lebih lanjut.