Lastleitungsanalyse in BJT-Schaltungen

Lastleitungsanalyse in BJT-Schaltungen

Bisher haben wir die BJT-Analyse in Abhängigkeit vom β-Gehalt über dem entsprechenden Wert untersucht Betriebspunkte (Q-Punkt) . In dieser Diskussion werden wir untersuchen, wie bestimmte Schaltungsbedingungen bei der Bestimmung des möglichen Bereichs von Betriebspunkten oder Q-Punkten und bei der Ermittlung des tatsächlichen Q-Punkts helfen können.

Was ist Lastlinienanalyse?

In jedem elektronischen System wird die auf ein Halbleiterbauelement ausgeübte Last im Allgemeinen einen signifikanten Einfluss auf den Betriebspunkt oder den Betriebsbereich eines Bauelements haben.



Wenn eine Analyse anhand einer grafischen Zeichnung durchgeführt wird, können wir eine gerade Linie über die Eigenschaften des Geräts ziehen, um die aufgebrachte Last zu ermitteln. Der Schnittpunkt der Lastlinie mit den Eigenschaften des Geräts kann zur Bestimmung des Betriebspunkts oder des Q-Punkts des Geräts verwendet werden. Diese Art der Analyse wird aus offensichtlichen Gründen als Lastlinienanalyse bezeichnet.



Implementieren der Lastlinienanalyse

Die in der folgenden Abbildung 4.11 (a) gezeigte Schaltung bestimmt eine Ausgangsgleichung, die eine Beziehung zwischen den Variablen IC und VCE liefert, wie unten gezeigt:

VCE = VCC - IKRK (4.12)



Alternativ stellen die Ausgangskennlinien des Transistors, wie in dem obigen Diagramm (b) gezeigt, auch die Beziehung zwischen den beiden Variablen IC und VCE bereit.

Dies hilft uns im Wesentlichen, eine auf Schaltplänen basierende Gleichung und eine Reihe von Eigenschaften durch eine grafische Darstellung zu erhalten, die mit ähnlichen Variablen arbeitet.

Das gemeinsame Ergebnis der beiden ergibt sich, wenn die von ihnen definierten Bedingungen gleichzeitig erfüllt werden.



Alternativ kann dies als Lösung verstanden werden, die aus zwei gleichzeitigen Gleichungen erzielt wird, wobei eine mit Hilfe des Schaltplans erstellt wird, während die andere anhand der Eigenschaften des BJT-Datenblattes erstellt wird.

In Abb. 4.11b sehen wir die Eigenschaften IC gegen VCE des BJT, sodass wir nun eine durch Gleichung (4.12) beschriebene gerade Linie über die Eigenschaften legen können.

Die einfachste Methode, Gl. (4.12) über die Merkmale zu verfolgen, könnte durch die Regel ausgeführt werden, die besagt, dass jede gerade Linie durch zwei verschiedene Punkte bestimmt wird.

Durch Auswahl von IC = 0 mA wird die horizontale Achse zur Linie, an der einer der Punkte seine Position einnimmt.

Auch durch Ersetzen von IC = 0mA in Gleichung (4.12) erhalten wir:

Dies bestimmt einen der Punkte für die gerade Linie, wie in Abb. 4.12 unten gezeigt:

Wenn wir nun VCE = 0V wählen, wird die vertikale Achse als Linie festgelegt, an der unser zweiter Punkt seine Position einnimmt. In dieser Situation können wir nun feststellen, dass IC durch die folgende Gleichung bewertet werden kann.

Dies ist in Abb. 4.12 deutlich zu sehen.

Durch Verbinden der beiden Punkte nach Gl. (4.13) und (4.14) konnte eine gerade Linie gemäß Gleichung 4.12 gezogen werden.

Diese Linie in der Grafik Abb. 4.12 wird als erkannt Lastlinie da es durch den Lastwiderstand RC gekennzeichnet ist.

Durch Lösen des festgelegten IB-Pegels konnte der tatsächliche Q-Punkt wie in Abb. 4.12 dargestellt festgelegt werden

Wenn wir die Größe von IB durch Variieren des RB-Werts variieren, stellen wir fest, dass sich der Q-Punkt über die Lastlinie nach oben oder unten verschiebt, wie in Abb. 4.13 dargestellt.


Wenn wir eine konstante VCC beibehalten und nur den Wert von RC ändern, stellen wir fest, dass sich die Lastlinie verschiebt, wie in Abb. 4.14 gezeigt.

Wenn wir IB konstant halten, ändert sich die Position des Q-Punkts wie in derselben Abbildung 4.14 angegeben. Wenn wir RC konstant halten und nur VCC variieren, sehen wir, wie sich die Lastlinie wie in Abb. 4.15 dargestellt bewegt

Lösen eines praktischen Beispiels für die Lastlinienanalyse

Referenz: https://en.wikipedia.org/wiki/Load_line_(electronics)




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