有源负载
编辑电路设计
编辑在电路设计中,有源负载是由有源器件(例如晶体管)组成的电路元件,旨在呈现高小信号阻抗但不需要大的直流电压降,如果使用大电阻器则会发生这种情况。 这样大的 AC 负载阻抗可能是理想的,例如,以增加某些类型放大器的 AC 增益。 最常见的有源负载是电流镜的输出部分,并以理想化的方式表示为电流源。 整个电流源包括恒压源(下图中的电源VCC),通常只有一个恒流电阻是其中的一部分。
通用基础示例
由于这种关系,电阻两端的电压降与 Q 点的电流相关。 如果由于某些性能原因偏置电流是固定的,负载电阻的任何增加都会自动导致 Vout 的电压降低。 这反过来又降低了集电极和基极之间的电压降 VCB,从而限制了放大器输出端的信号摆幅(如果输出摆幅大于 VCB,则晶体管在部分信号周期内被驱出活动模式)。
相比之下,理想电流源的交流阻抗是无限大的,与电压降 VCC − Vout 无关,这甚至允许较大的 VCB 值。 从而产生大的输出信号摆幅。
差分放大器
有源负载经常用于运算放大器的差分输入级,以极大地增加增益。
实际限制
在实践中,理想电流源被电流镜取代,这在两个方面不太理想。 首先,它的交流电阻很大,但不是无穷大。 其次,镜像需要一个小的电压降来维持运行(以保持镜像的输出晶体管处于活动模式)。 因此,电流镜确实限制了允许的输出电压摆幅,但这种限制远小于电阻器的限制,而且也不取决于偏置电流的选择,因此在设计电路时比电阻器具有更大的灵活性。
测试设备
编辑在电子测试设备领域,有源负载用于自动测试电源和其他电源,以确保它们的输出电压和电流在从空载到xxx负载的一系列负载条件下都在其规格范围内 .
一种测试负载的方法是使用一组不同值的电阻器和人工干预。 相比之下,有源负载向源提供一个电阻值,该电阻值由电子控制改变,可以通过模拟调节设备(例如多圈电位器)或在自动测试设置中通过数字计算机来改变。 为了测试电源的瞬态响应,负载电阻通常可以快速变化。
就像电阻器一样,有源负载将电源的电能转化为热能。 因此,有源负载中的散热设备(通常是晶体管)必须设计成能够承受由此产生的温度升高,并且通常通过散热器进行冷却。
为了更加方便,有源负载通常包括用于测量提供给输入的电流和电压的电路,并且可以在数字读数上显示这些测量值。
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