خط بار

خط بار (الکترونیک). در تحلیل گرافیکی مدارهای الکترونیکی غیرخطی، یک خط بار، خطی است که روی منحنی مشخصه کشیده شده است، گرافیکی از جریان برحسب ولتاژ در یک قطعه غیرخطی مانند دیود یا ترانزیستور. این محدودیتِ قرار داده شده بر روی ولتاژ و جریان در قطعه غیرخطی توسط مدار خارجی را نشان می دهد. خط بار، معمولاً یک خط مستقیم، بیانگر پاسخ بخش خطی مدار است که به قطعه غیرخطی مورد نظر متصل است. نقاطی که منحنی مشخصه و خط بار از همدیگر عبور می کنند، نقطه کار ( های ) ممکن ( نقاط Q ) مدار هستند. در این نقاط پارامترهای جریان و ولتاژ هر دو بخش مدار یکسان است. [ ۱]
مثال در سمت راست نشان می دهد که چگونه از یک خط بار برای تعیین جریان و ولتاژ در یک مدار دیودی ساده استفاده می شود. دیود، قطعه ای غیرخطی، به صورت سری با یک مدار خطی متشکل از یک مقاومت R، و یک منبع ولتاژ V DD، است. منحنی مشخصه ( خط منحنی ) ، نمایانگر جریان I عبوری از دیود برای هر ولتاژ معین بر روی دیود V D، یک منحنی نمایی است. خط بار ( خط مورب ) بیانگر رابطه جریان و ولتاژ ناشی از قانون ولتاژ کیرشهف است که بر مقاومت و منبع ولتاژ اعمال می شود.
از آن جا که جریان عبور از سه عنصر در حالت سری باید یکسان باشد و ولتاژ در پایانه های دیود باید یکسان باشد، نقطه کار مدار در محل تلاقی منحنی با خط بار خواهد شد.
در مدار BJT، بی جی تی بسته به جریان بیس، مشخصه ولتاژ - جریان ( I C − V C E ) متفاوتی دارد. قرار دادن یک سری از این منحنی ها روی نمودار نشان می دهد که جریان بیس چگونه بر نقطه کار مدار تأثیر می گذارد.
نمودار خط بار در سمت راست برای بار مقاومتی در مدار امیتر مشترک است. خط بار نشان می دهد که چگونه مقاومت بار کلکتور ( R L ) ولتاژ و جریان مدار را محدود می کند. نمودار همچنین ترسیم کننده جریان ترانزیستور کلکتور I C برحسب ولتاژ کلکتور - امیتر V C E را برای مقادیر مختلف جریان بیس I b ترسیم می کند. تقاطع خط بار با منحنی های مشخصه ترانزیستور، مقادیر محدود شده مدار I C و V C E را در جریان های بیس مختلف نشان می دهد. [ ۲]