바이어싱

Biasing
이 기사는 전자제품의 바이어싱에 관한 것이다.다른 용도는 바이어싱(동음이의)을 참조하십시오.
"바이어스 포인트"는 여기서 리다이렉트 됩니다.재무용어에 대해서는 기준점을 참조하십시오.
"Bleeder bias"는 여기서 리다이렉트됩니다.안전 방전 저항은 블리더 저항을 참조하십시오.
트랜지스터의 전류 및 전압 특성을 그래프로 나타낸 것입니다.동작점이 왜곡 없이 최대 신호 진폭을 허용하도록 바이어스가 선택됩니다.

전자제품에서 바이어스란 앰프에서 활성 장치의 초기 작동 조건(전류 및 전압)을 설정하는 것입니다.다이오드, 트랜지스터 및 진공관 등 시변(AC) 신호를 처리하는 기능이 있는 많은 전자 장치도 올바르게 작동하려면 단자에 일정한 전류 또는 전압이 필요합니다.이 전류 또는 전압은 바이어스입니다.AC 신호는 이 DC 바이어스 전류 또는 전압에 중첩됩니다.

바이어스 포인트, 대기 포인트 또는 Q 포인트라고도 하는 장치의 작동 포인트는 입력 신호가 인가되지 않은 활성 장치(트랜지스터 또는 진공 튜브)의 지정된 단자에 있는 DC 전압 또는 전류입니다.바이어스 회로는 이 정상 전류 또는 전압을 공급하는 장치 회로의 일부입니다.

개요

전자제품에서 '바이어스'는 일반적으로 컴포넌트의 적절한 작동 조건을 확립하기 위해 AC 신호가 존재하는 회로에서 다이오드, 트랜지스터 또는 진공관 등의 전자 컴포넌트 단자에 인가되는 고정 DC 전압 또는 전류를 말합니다.예를 들어 전자증폭기 내의 트랜지스터에 바이어스 전압을 인가하여 트랜지스터가 트랜지스터의 트랜지던스 곡선의 특정 영역에서 동작하도록 한다.진공관의 경우 그리드 바이어스 전압이 그리드 전극에 인가되는 경우도 많습니다.

자기테이프 기록에서는 오디오 신호에 부가되어 기록 헤드에 적용되는 고주파 신호에 대해서도 바이어스라는 용어를 사용하여 테이프상의 기록 품질을 향상시킨다.이것은 테이프 바이어스라고 불립니다.

선형 회로에서의 중요성

트랜지스터가 포함된 선형 회로는 일반적으로 올바른 작동을 위해 특정 DC 전압 및 전류가 필요하며, 바이어스 회로를 사용하여 이를 달성할 수 있습니다.신중한 바이어싱이 필요한 예로서 트랜지스터 앰프를 고려해 보십시오.선형 증폭기에서 작은 입력 신호는 형상 변화(낮은 왜곡) 없이 더 큰 출력 신호를 제공합니다. 입력 신호는 출력 신호가 입력에 엄밀하게 비례하는 방식으로 Q 포인트를 중심으로 위아래로 변화시킵니다.그러나 트랜지스터의 입력과 출력의 관계는 전체 작동 범위에서 선형적이지 않기 때문에 트랜지스터 앰프는 선형 작동에 가깝습니다.낮은 왜곡의 경우 출력 신호 스윙이 트랜지스터를 극히 비선형적인 작동 영역으로 구동하지 않도록 트랜지스터를 바이어스해야 합니다.바이폴라 접합 트랜지스터 앰프의 경우, 이 요구 사항은 트랜지스터가 활성 모드로 유지되어야 하며 차단 또는 포화를 피해야 함을 의미합니다.MOSFET 앰프에도 같은 요건이 적용됩니다.단, 용어는 조금 다르지만 MOSFET는 액티브모드를 유지하고 컷오프 또는 오믹 동작을 피해야 합니다.

양극 접합 트랜지스터

주요 기사:바이폴라 트랜지스터 바이어스

바이폴라 정션 트랜지스터의 경우 다양한 회로 기법을 사용하여 액티브 모드에서 트랜지스터가 작동하도록 바이어스 포인트를 선택하여 Q-포인트 DC 전압 및 전류를 설정합니다.그런 다음 바이어스 위에 작은 신호가 인가됩니다.Q-포인트는 일반적으로 DC 로드라인의 중간 부근에 있기 때문에 트랜지스터가 포화 상태에 도달하거나 컷오프 상태에 이르렀을 때 클리핑에 의한 왜곡 없이 사용 가능한 최대 피크 대 피크 신호 진폭을 얻을 수 있습니다.동작 포인트를 설정함으로써 특정 DC 콜렉터 전압에서 적절한 DC 콜렉터 전류를 얻는 프로세스를 바이어싱이라고 합니다.

진공관(열전자밸브)

그리드 바이어스는 진공관의 제어 그리드에서 음극에 대해 제공되는 DC 전압으로,[1][2] 튜브의 제로 입력 신호 또는 정상 상태 작동 조건을 확립하기 위해 사용됩니다.

  • 일반적인 A급 전압증폭기 및 A급 및1 AB급 전력증폭기의 경우 DC 바이어스 전압은 음극 전위에 대해 음의 값이 됩니다.순간 그리드 전압(DC 바이어스와 AC 입력 신호의 합)이 그리드 전류가 시작되는 지점에 도달하지 않습니다.
  • 범용 튜브를 이용한 B급 증폭기는 투영 플레이트 전류 차단점에 음으로 치우쳐 있다.클래스 B 진공관 증폭기는 일반적으로 그리드 전류(클래스2 B)로 작동합니다.바이어스 전압 소스는 저항이 낮고 그리드 [3]전류를 공급할 수 있어야 합니다.클래스 B용으로 설계된 튜브를 사용할 경우 바이어스는 0만큼 작아질 수 있습니다.
  • 클래스 C 증폭기는 플레이트 전류 차단 범위를 훨씬 넘는 지점에서 음으로 바이어스됩니다.그리드 전류는 입력 주파수 사이클의 180도 미만에서 발생합니다.

그리드 편견을 달성하는 방법에는 여러 가지가 있다.동일한 튜브에서 바이어스 방법의 조합을 사용할 수 있습니다.

  • 고정 바이어스:DC 그리드 전위는 적절한 전압 [2][4]소스에서 DC를 통과하는 적절한 임피던스에 그리드를 연결하여 결정됩니다.
  • 음극 바이어스(셀프 바이어스, 자동 바이어스) - 음극과 직렬로 저항을 통과하는 전압 강하가 사용됩니다.그리드 회로 DC 리턴은 저항의 다른 쪽 끝에 연결되어 DC 그리드 전압이 [4]음극에 대해 음이 됩니다.
  • 그리드 누출 바이어스:클래스 C 작동과 같이 입력 주파수 사이클의 일부 동안 그리드가 양으로 구동되는 경우 그리드 회로에서의 정류와 그리드에 대한 입력 신호의 용량성 결합은 그리드에서 음의 DC 전압을 생성합니다.저항기(그리드 리크)는 커플링 캐패시터의 방전을 허용하고 DC 그리드 전류를 통과시킨다.결과적으로 발생하는 바이어스 전압은 DC 그리드 전류 및 그리드 누출 [5][4][6]저항의 곱과 동일합니다.
  • 블리더 바이어스:플레이트 전압 공급기를 통과하는 저항의 일부에 걸친 전압 강하에 따라 그리드 바이어스가 결정됩니다.음극은 저항 탭과 연결되어 있습니다.그리드는 플레이트 전압 공급기의 음측 또는 동일한 [1][7][8]저항의 다른 탭으로 DC 경로를 제공하는 적절한 임피던스에 연결됩니다.
  • 초기 속도 바이어스(접점 바이어스):초기 속도 그리드 전류는 그리드 대 캐소드 저항을 통과하며, 보통 1~10메가옴 범위 내에서 [9][10][11]음극에 대해 약 1V의 그리드 전위를 음으로 만듭니다.초기 속도 바이어스는 작은 입력 신호 [11]전압에만 사용됩니다.

마이크

일렉트렛 마이크 소자는 일반적으로 임피던스 컨버터로서 접점 전계 효과 트랜지스터를 포함하고 있어 마이크로부터 수 미터 이내의 다른 전자 기기를 구동합니다.이 JFET의 작동 전류는 일반적으로 0.1~0.5mA이며 종종 바이어스라고 불리며, 이는 기존의 콘덴서 마이크로폰 [12]백플레이트를 작동시키기 위해 48V를 공급하는 팬텀 전원 인터페이스와 다릅니다.일렉트렛 마이크 바이어스는 다른 [13]도체에 공급될 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b Veley, Victor F. C. (1987). The Benchtop Electronics Reference Manual (1st ed.). New York: Tab Books. pp. 450–454.
  2. ^ a b Landee, Davis, Albrecht, Electronic Designers' Handbook, New York: McGraw-Hill, 1957, 페이지 2-27.
  3. ^ 랜디 외, 1957년, 페이지 4-19
  4. ^ a b c Orr, William I., ed. (1962). The Radio Handbook (16th ed.). New Augusta Indiana: Editors and Engineers, LTD. pp. 266–267.
  5. ^ Headquarters, Department of the Army (1952). C-W and A-M Radio Transmitters and Receivers. Washington, D.C.: United States Government Publishing Office. p. 97. TM 11-665.
  6. ^ Everitt, William Littell (1937). Communication Engineering (2nd ed.). New York: McGraw-Hill. pp. 538-539.
  7. ^ RCA Manufacturing Co. (1940). Receiving Tube Manual RC-14. Harrison, NJ: RCA. p. 38.
  8. ^ Ghirardi, Alfred A. (1932). Radio Physics Course (2nd ed.). New York: Rinehart Books. pp. 505, 770–771.
  9. ^ Giacoletto, Lawrence Joseph (1977). Electronics Designers' Handbook. New York: McGraw-Hill. p. 9-27.
  10. ^ Tomer, Robert B. (1960). Getting the Most Out of Vacuum Tubes. Indianapolis: Howard W. Sams & Co./The Bobbs-Merrill Company. p. 28.
  11. ^ a b 랜디 외, 1957년, 페이지 2-28
  12. ^ "Phantom Power and Bias Voltage: Is There A Difference?". 2007-02-05. Archived from the original on 2009-09-08.
  13. ^ IEC 표준 61938(설명 필요)

추가 정보

  • Boylestad, Robert L.; Nashelsky, Louis (2005). Electronic Devices and Circuit Theory. Prentice-Hall Career & Technology.
  • Patil, P. K.; Chitnis, M. M. (2005). Basic Electricity and Semiconductor Devices. Phadke Prakashan.
  • Sedra, Adel; Smith, Kenneth (2004). Microelectronic Circuits. Oxford University Press. ISBN 0-19-514251-9.