本知識簡介將描述負載線(Load Line)如何影響電路設計以及如何通過從I-V曲線創(chuàng)建負載(load)來分析電路。

整流二極管，LED和晶體管的電路分析

包含非線性組件(例如整流二極管，發(fā)光二極管(LED)或晶體管)的電路無法使用我們通常應用于僅由電阻，電感器和電容器組成的電路的技術進行全面分析。

例如，在以下電路中，我們無法通過將兩個電阻器組合成REQ，然后應用歐姆定律來精確計算二極管兩端的電壓。

二極管電路的一個示例

在這種情況下，我們可以通過繪制由負載線和非線性器件的電流-電壓(IV)特性組成的圖形來執(zhí)行所需的分析。

要創(chuàng)建該圖，我們首先需要知道非線性器件的I–V關系。這些信息可以從器件的數(shù)據(jù)表(Datasheet)中獲得，或者我們可以使用理論曲線來表示屬于我們感興趣的一般類別的器件的典型行為，例如標準硅二極管或低壓NPN晶體管的IV曲線。

然后，我們根據(jù)其它電路元件所施加的限制來創(chuàng)建負載線(load line)。

根據(jù)二極管IV曲線來創(chuàng)建負載線

在上面所示的二極管電路中，我們知道二極管的電壓不能高于電源電壓VS。我們也知道二極管電流不能高于VS / REQ，因為電路的電流被電阻器限制為該值。二極管可以進一步阻止電流流動，因此產(chǎn)生的值低于VS / REQ，但不能將電流增加到電阻所限制的水平以上。

因此，我們對二極管兩端的壓降和流過二極管的電流都有約束。位于這兩個約束之間的直線上的所有點都表示電流和電壓的可能組合，這些組合可能在電路中線性元件的限制范圍以內(nèi)。

顯示負載線和二極管的I–V曲線的交點的圖形

這條直線就是我們所說的負載線。

二極管的IV曲線

這些點中只有一個對應于在給定二極管的電性能的情況下可能實現(xiàn)的電流和電壓的組合，這由“二極管方程”描述。 我們通過標記負載線和二極管的I–V曲線的交點找到一個點，如上面的圖中所示。 相交點對應于電路的工作點。

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總結(jié)

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