بایاس کردن

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

بایاس کردن در الکترونیک اعمال ولتاژ یا جریان از پیش تأیین شده به نقاط مختلف مدار یا قطعه برای عمل‌کرد مناسب است. بسیاری مدارهای الکترونیکی که عملکردشان بر روی پردازش سیگنال متغیر با زمان برای عملکر به یک ولتاژ دی‌سی پایدار احتیاج دارند. ولتاژ AC اعمال شده به این مدارها با ولتاژ دی‌سی مدار بر هم نهشت می‌شود. انواع قطعات دیگری نیز همچون هد ضبط صدا وجود دارند که برای بایاس، به یک سیگنال AC احتیاج دارند. نقطه عملکرد مدار نیز که نقطه بایاس، نقطه کار (به انگلیسی: quiescent point) یا Q-point نیز نام دارد، جریان یا ولتاژ پایداری است که به درگاه‌های مختلف قطعه (همچون ترانزیستور یا لامپ خلأ)، بدون سیگنال ورودی، اعمال می‌شود.

اهمیت در مدارهای خطی[ویرایش]

مدارهای خطی که از ترانزیستور استفاده می‌کنند به یک ولتاژ دی‌سی برای عملکرد درست احتیاج دارند، که می‌تواند از یک مدار بایاس‌کننده بدست آید. به عنوان مثالی برای یک بایاس که نیاز به دقت دارد یک تقویت‌کننده ترانزیستوری را فرض نمایید. در آمپلی‌فایر خطی یک سیگنال ورودی کوچک سیگنالی بزرگ را در خروجی پدید می‌آورد که شکل آن بدون تغییر مانده‌است[۱]. تغییرات ورودی موجب تغییرات خروجی از نقطه کار دقیقاً متناسب با ورودی می‌شود. از آنجایی که ترانزیستور عنصر غیر خطی است، بنابراین باید بایاس به گونه‌ای صورت پذیرد که تغییرات سیگنال خروجی وارد ناحیه غیر خطی شدید نشود. برای ترانزیستور دوقطبی این کار با نگه داشتن ترانزیستور در ناحیه فعال صورت می‌پذیرد و نبایست قطع یا اشباع گردد. در تقویت‌کننده ترانزیستور اثر میدان نیز به همین شکل است با این تفاوت: MOSFET می‌بایست در ناحیه فعال (یا اشباع) قرار گیرد و از نواحی قطع و اهمی (تریود) دوری کند.

ترانزیستور دو قطبی پیوندی[ویرایش]

در ترانزیستور دوقطبی بایاس به گونه‌ای صورت می‌گیرد که ترانزیستور را با تکنیک‌های مختلف با اعمال نقطه کار ولتاژ و جریان دی‌سی در ناحیه فعال نگه دارد[۲]. نقطه کار نوعاً حدود وسط خط بار دی‌سی است. روند رسیدن به جریان و ولتاژ دی‌سی خاص کلکتور با تنظیم کردن نقطه کار بایاس کردن می‌گویند.

پارامترهای ترانزیستور به دمای پیوند وابسته‌اند. با افزایش دمای پیوند، نشت جریان نسبت به حامل‌های بار حداقل (ICBO) افزایش می‌یابد. وقتی ICBO افزایش می‌یابد، ICEO نیز افزایش می‌یابد، که موجب می‌شود جریان کلکتور نیز افزایش یابد. این گرمای پیوند کلکتور را افزایش می‌دهد. این پروسه تکرار می‌شود و در نهایت نقطه کار ممکن است به ناحیه اشباع جابجا شود. گاهی، گرمای مازاد ایجاد شده در پیوند ممکن است ترانزیستور را بسوزاند. به این اتفاق (به انگلیسی: Thermal runaway) گفته می‌شود.

هنامی که ترانزیستور با یک ترانزیستور دیگر جایگزین می‌شود، نقطه کار ممکن است به خاطر تغییر پارامترهای ترانزیستور، همچون گین جریان که در هر ترانزیستوری متفاوت است جابجا شود.

میکروفن[ویرایش]

میکروفن‌های الکترت نوعاً از یک ترانزیستور پیوندی اثر میدان برای تبدیل امپدانس و درایو دستگاه متصل با فاصله به آن متصل است استفاده می‌کنند[۳]. جریان عملکرد این ترانزیستور حدود ۰٫۱ تا ۰٫۵ میلی‌آمپر است که گاهی بایاس نامیده می‌شود.

منابع[ویرایش]

  1. «Biasing a transistor tutorial». Electronics Tutorials. بازبینی‌شده در ۲۴ بهمن ۱۳۹۲. 
  2. «Bipolar junction transistor biasing circuits». All about circuits. بازبینی‌شده در ۲۴ بهمن ۱۳۹۲. 
  3. «Microphone circuit». University of california, santa barbara. بازبینی‌شده در ۲۴ بهمن ۱۳۹۲.