晶体管负载线分析

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到目前为止，我们已经讨论了晶体管的不同工作区域。但在所有这些区域中，我们发现晶体管在**放大区**工作良好，因此它也称为**线性区域**。晶体管的输出是集电极电流和集电极电压。

输出特性

当考虑晶体管的输出特性时，对于不同的输入值，曲线如下所示。

在上图中，输出特性是在不同基极电流I_B值下，集电极电流I_C和集电极电压V_CE之间绘制的曲线。为了获得不同的输出曲线，这里考虑了不同的输入值。

工作点

当考虑最大可能的集电极电流值时，该点将位于Y轴上，也就是**饱和点**。同样，当考虑最大可能的集电极发射极电压值时，该点将位于X轴上，也就是**截止点**。

当连接这两点的一条线被绘制出来时，这样的线可以被称为**负载线**。之所以这样称呼，是因为它象征着负载处的输出。这条线当绘制在输出特性曲线上时，在一个称为**工作点**的点处接触。

这个工作点也称为**静态工作点**或简称为**Q点**。可能有许多这样的交点，但Q点的选择方式是，无论交流信号摆动如何，晶体管都保持在放大区域。这可以通过下图更好地理解。

必须绘制负载线才能获得Q点。当晶体管处于放大区域并在Q点工作时，它可以作为良好的放大器，并实现精确的放大。

**精确放大**是通过增加信号强度来获得输入信号完整部分的过程。当在其输入端施加交流信号时，就会发生这种情况。这将在放大器教程中讨论。

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直流负载线

当晶体管被偏置且在其输入端没有施加信号时，在这种情况下绘制的负载线可以理解为**直流**条件。这里没有放大，因为信号不存在。电路图如下所示。

任何给定时间的集电极发射极电压值为

$$V_{CE}\:=\:V_{CC}\:-\:I_{C}R_{C}$$

由于V_CC和R_C是固定值，上式是一元一次方程，因此在输出特性上将是一条直线。这条线称为**直流负载线**。下图显示了直流负载线。

为了获得负载线，需要确定直线的两个端点。设这两个点为A和B。

获得A

当集电极发射极电压V_CE = 0时，集电极电流最大，等于V_CC/R_C。这给出了V_CE的最大值。这表示为

$$V_{CE}\:=\:V_{CC}\:-\:I_{C}R_{C}$$

$$0\:=\:V_{CC}\:-\:I_{C}R_{C}$$

$$I_{C}\:=\:\frac{V_{CC}}{R_{C}}$$

这给出了集电极电流轴上的点A（OA = V_CC/R_C），如上图所示。

获得B

当集电极电流IC = 0时，集电极发射极电压最大，将等于VCC。这给出了IC的最大值。这表示为

$$V_{CE}\:=\:V_{CC}\:-\:I_{C}R_{C}$$

$$=\:V_{CC}$$

(因为I_C = 0)

这给出了点B，这意味着（OB = V_CC）位于上图所示的集电极发射极电压轴上。

因此，我们得到了确定的饱和点和截止点，并了解到负载线是一条直线。所以，可以绘制直流负载线。

当在输入端施加交流信号时，这个工作点的意义将得到进一步的理解。这将在放大器教程中讨论。