これまで、対応するβのレベルに依存するBJT分析を研究してきました。 動作点(Qポイント) 。この説明では、特定の回路条件が、動作点またはQ点の可能な範囲を決定し、実際のQ点を確立するのにどのように役立つかを確認します。
負荷線分析とは
どの電子システムでも、半導体デバイスにかかる負荷は、一般に、デバイスの動作点または動作領域に大きな影響を与えます。
グラフ描画により解析を行うと、デバイスの特性を横切る直線を描き、負荷を確定することができます。負荷線とデバイスの特性との交点を使用して、デバイスの動作ポイントまたはQポイントを決定できます。この種の分析は、明らかな理由から、負荷線分析として知られています。
負荷線分析を実装する方法
次の図4.11(a)に示す回路は、以下に示すように変数ICとVCEの間の関係を提供する出力式を決定します。
VCE = VCC-ICRC(4.12)
あるいは、上の図(b)に示すトランジスタの出力特性も、2つの変数ICとVCEの間の関係を提供します。
これは基本的に、同様の変数で機能するグラフィック表現を通じて、回路図ベースの方程式と一連の特性を取得するのに役立ちます。
2つの共通の結果は、それらによって定義された制約が同時に満たされるときに確立されます。
あるいは、これは、2つの同時方程式から達成されるソリューションとして理解できます。一方は回路図を使用して設定され、もう一方はBJTデータシートの特性から設定されます。
図4.11bでは、BJTの特性ICとVCEを見ることができるので、式(4.12)で表される直線を特性に重ね合わせることができます。
“電気柵の作り方 ”
式(4.12)を特性上でトレースする最も簡単な方法は、直線は2つの異なる点によって決定されるというルールによって実行できます。
IC = 0mAを選択すると、横軸が点の1つがその位置をとる線になることがわかります。
また、式(4.12)でIC = 0mAを置き換えると、次のようになります。
これにより、下の図4.12に示すように、直線の点の1つが決まります。
ここで、VCE = 0Vを選択すると、2番目の点がその位置をとる線として垂直軸が設定されます。このような状況で、ICは次の式で評価できることがわかります。
これは図4.12ではっきりと見ることができます。
式によって決定されるように2つのポイントを接続することによって。 (4.13)と(4.14)では、式4.12で確立された直線を描くことができます。
図4.12のグラフに見られるこの線は、 ロードライン 負荷抵抗RCが特徴です。
確立されたIBのレベルを解くことにより、実際のQポイントを図4.12に示すように固定することができます。
RB値を変化させてIBの大きさを変化させると、図4.13に示すように、Qポイントが負荷線を横切って上向きまたは下向きにシフトすることがわかります。
一定のVCCを維持し、RCの値のみを変更すると、図4.14に示すように負荷ラインがシフトしていることがわかります。
IBを一定に保つと、同じ図4.14に示すように、Qポイントの位置が変化します。RCを一定に保ち、VCCのみを変化させると、図4.15に示すように負荷線が移動します。
実用的な負荷線解析の例を解く
参照:https://en.wikipedia.org/wiki/Load_line_(electronics)
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