Línea de carga BJT:una mejor comprensión de la función

Una línea de carga BJT, o un transistor de unión bipolar, proporciona tanto electrones como huecos de electrones como portadores de carga. Permitía inyectar una pequeña corriente en uno de sus terminales. Entonces puede controlar una corriente más grande que fluye entre dos terminales. Los dispositivos con esta característica pueden amplificar o cambiar señales.

La línea de carga BJT es un transistor que actúa como un interruptor para un circuito digital. También funciona como amplificador en circuitos analógicos. En general, este transistor lo ayudará a encender o apagar un interruptor.

A continuación, veremos diferentes tipos de líneas de carga y cómo determinar el punto Q en su gráfico. Así como dar respuesta a decisiones de diseño así como a diferentes diseños de placas.

1. ¿Qué es una línea de carga en BJT?

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

(Línea de carga del diodo. El punto de intersección proporciona la corriente y el voltaje reales).

Una línea de carga es una línea recta que se basa en las características de salida del transistor.

Representa gráficamente un circuito electrónico no lineal para determinar su línea de carga. Como indica la línea, los dispositivos no lineales como diodos o transistores pueden imponer restricciones en otras partes de un circuito. la presencia de una corriente de base encenderá la unión colector-emisor. A su vez, permitiendo el paso de una corriente de colector.

En la línea de carga se puede ver la relación entre corriente y voltaje en la parte lineal del circuito y en el lazo.

2. Línea de carga de transistores

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

(Un diagrama de línea de carga)

El diagrama de línea de carga en la parte superior es para una carga resistiva en un circuito de emisor común. Destaca cómo la resistencia de carga del colector, RL, restringe la corriente y el voltaje del circuito. Para cada valor de Ibase, la corriente inductiva del colector del transistor, IC, se representa frente a su voltaje del colector, VCE. Las intersecciones de la línea de carga y las curvas características del transistor representan valores de IC y VCE con restricciones de circuito a diferentes corrientes de base. Es importante tener en cuenta que la ubicación de su análisis y posicionamiento de la línea de carga está en el IC.

Si el transistor pudiera pasar todo lo disponible actualmente, sin caída de voltaje, la corriente del colector sería igual al voltaje de suministro, VCC, sobre, RL. Es en este punto que la línea de carga cruza el eje vertical. Sin embargo, siempre existirá algo de voltaje entre el colector y el emisor, incluso en la saturación.

La corriente del transistor es mínimo 0 cuando la línea de carga cruza el eje horizontal. Como resultado, todo el voltaje de suministro aparece como VCE, casi sin corriente de fuga pasando por el transistor.

3. Líneas de carga de CC y CA

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

(Esquema de semiconductores)

En los circuitos de semiconductores, agrega la señal de CA de entrada en la CC para polarizar el semiconductor no lineal al punto de operación correcto, y la CC ayuda a polarizar el semiconductor no lineal. Es posible usar líneas de carga separadas para el análisis de CC y CA.

A medida que reduce los componentes reactivos a cero, la línea de carga de CC es un circuito equivalente de CC. Permite circuitos abiertos para reemplazar capacitores y cortocircuitos para reemplazar inductores. Un punto de funcionamiento de CC, también conocido como punto Q, determina el punto de funcionamiento de CC correcto.

Al crear un flujo de corriente desde la línea de carga de CA a través del punto Q, se puede definir el punto de operación de CC. Esta línea representa la carga de CA en el dispositivo, donde la pendiente coincide con la impedancia de CA que enfrenta el dispositivo, que generalmente es diferente de la resistencia de CC.

Puede determinar la relación entre el voltaje de CA y la corriente del dispositivo mediante esta línea.

4. Métodos de análisis de líneas de carga BJT y análisis de puntos q

(Una ecuación de una línea de carga)

Usando la intersección de la línea de carga y las características del dispositivo, se puede determinar el punto de operación o el punto Q. Puede llamar a este tipo de análisis análisis de línea de carga. Para encontrar el punto Q, debe usar la ley de voltaje de Kirchhoff.

Análisis DC

Necesitará hacer un análisis DC para encontrar el punto Q. Excluye todas las fuentes de voltaje de CA de un análisis de CC, ya que las fuentes de voltaje de CA son fuentes de voltaje de CA. El análisis de CC se centra exclusivamente en las fuentes de CC. Debido a su naturaleza abierta, elimina todos los condensadores en los circuitos de CC. Puede encontrar todos los componentes antes y después de los capacitores, incluida la resistencia, Rs, del circuito del transistor. Esto ayudará a que el diodo permanezca en una región activa. Recuerde que no hay señal de entrada en el terminal base.

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Tensión máxima colector-emisor y corriente máxima de colector

Para resolver esta parte de la ecuación, debe observar el eje de voltaje del colector-emisor. Si observa la curva de la región de saturación de las curvas de colector, encontrará la corriente máxima de colector-emisor del circuito. La intersección de la curva en el corte de la región de la curva del colector le indicará el voltaje máximo del colector-emisor del circuito específico para el cual está haciendo la ecuación.

Encontrar la oscilación de voltaje de salida simétrica máxima

Cuando desee encontrar la oscilación de voltaje de salida simétrica superior, debe usar la línea de carga de CA y determinar cuánto varía el IC del punto Q real antes de los límites de las regiones del revestimiento.

Tomando la oscilación de corriente de salida máxima y multiplicándola por la resistencia de carga resistiva, la oscilación de tensión de salida simétrica máxima posible será la amplitud de corriente de salida potencial máxima.

(Cambios en los puntos Q bajo diferentes parámetros del circuito)

Reflexiones finales

Para resumir todo, una línea de carga BJT también se conoce como transistor de unión bipolar. En el eje Y aparecerá la corriente del colector al máximo. En otras palabras, este es el punto de saturación. En el eje X, se muestra el voltaje máximo del colector-emisor cuando se calcula una cifra para él.

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