Análise da linha de carga do transistor
Até agora, discutimos diferentes regiões de operação de um transistor. Mas, entre todas essas regiões, descobrimos que o transistor opera bem na região ativa e, portanto, também é chamado delinear region. As saídas do transistor são a corrente do coletor e as tensões do coletor.
Características de saída
Quando as características de saída de um transistor são consideradas, a curva se parece com a seguinte para diferentes valores de entrada.
Na figura acima, as características de saída são desenhadas entre a corrente do coletor IC e tensão do coletor VCE para diferentes valores de corrente de base IB. Estes são considerados aqui para diferentes valores de entrada para obter diferentes curvas de saída.
Ponto de operação
Quando um valor para a corrente de coletor máxima possível é considerado, esse ponto estará presente no eixo Y, que nada mais é do que o saturation point. Da mesma forma, quando um valor para a tensão máxima possível do coletor coletor é considerado, esse ponto estará presente no eixo X, que é ocutoff point.
Quando uma linha é desenhada unindo esses dois pontos, essa linha pode ser chamada de Load line. Isso é chamado assim porque simboliza a saída na carga. Esta linha, quando desenhada sobre a curva característica de saída, faz contato em um ponto denominadoOperating point.
Este ponto operacional também é chamado de quiescent point ou simplesmente Q-point. Pode haver muitos desses pontos de interseção, mas o ponto Q é selecionado de tal forma que, independentemente da oscilação do sinal CA, o transistor permanece na região ativa. Isso pode ser melhor entendido através da figura abaixo.
A linha de carga deve ser desenhada para obter o ponto-Q. Um transistor atua como um bom amplificador quando está na região ativa e quando é feito para operar no ponto Q, a amplificação fiel é alcançada.
Faithful amplificationé o processo de obtenção de porções completas do sinal de entrada aumentando a intensidade do sinal. Isso é feito quando o sinal CA é aplicado em sua entrada. Isso é discutido no tutorial AMPLIFICADORES.
Linha de carga DC
Quando o transistor recebe a polarização e nenhum sinal é aplicado em sua entrada, a linha de carga desenhada em tal condição pode ser entendida como DCdoença. Aqui não haverá amplificação porque o sinal está ausente. O circuito será como mostrado abaixo.
O valor da tensão do coletor emissor em qualquer momento será
$$ V_ {CE} \: = \: V_ {CC} \: - \: I_ {C} R_ {C} $$
Como V CC e R C são valores fixos, o acima é uma equação de primeiro grau e, portanto, será uma linha reta nas características de saída. Esta linha é chamada deD.C. Load line. A figura abaixo mostra a linha de carga DC.
Para obter a linha de carga, os dois pontos finais da linha reta devem ser determinados. Sejam esses dois pontos A e B.
Para obter A
Quando colector emissor tensão V CE = 0, a corrente de colector é máxima e é igual a V CC / R C . Isso dá o valor máximo de V CE . Isso é mostrado como
$$ V_ {CE} \: = \: V_ {CC} \: - \: I_ {C} R_ {C} $$
$$ 0 \: = \: V_ {CC} \: - \: I_ {C} R_ {C} $$
$$ I_ {C} \: = \: \ frac {V_ {CC}} {R_ {C}} $$
Isso dá o ponto A (OA = V CC / R C ) no eixo da corrente do coletor, mostrado na figura acima.
Para obter B
Quando a corrente do coletor IC = 0, a tensão do coletor-emissor é máxima e será igual ao VCC. Isso dá o valor máximo de IC. Isso é mostrado como
$$ V_ {CE} \: = \: V_ {CC} \: - \: I_ {C} R_ {C} $$
$$ = \: V_ {CC} $$
(Como I C = 0)
Isso dá o ponto B, que significa (OB = V CC ) no eixo de tensão do coletor emissor mostrado na figura acima.
Conseqüentemente, determinamos a saturação e o ponto de corte e aprendemos que a linha de carga é uma linha reta. Portanto, uma linha de carga DC pode ser desenhada.
A importância deste ponto de operação é ainda mais entendida quando um sinal AC é dado na entrada. Isso será discutido no tutorial AMPLIFICADORES.