GILANG RAMADHAN HERIER: LOAD-LINE ANALYSIS (Analisis Garis Beban)

[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]

DAFTAR ISI

1. TUJUAN

2. KOMPONEN

3. TEORI

4. PRINSIP KERJA RANGKAIAN

1. TUJUAN [kembali]

Memahami apa itu analisis garis beban
Mengetahui persamaan yang berhubungan dengan analisi garis beban
Membuat rangkaian Analisis garis beban

2. KOMPONEN [kembali]

Dioda
Resistor

Baterai

3. TEORI [kembali]

2.2 LOAD-LINE ANALYSIS (Analisis Garis Beban)

Beban yang diterapkan biasanya akan memiliki dampak penting pada titik atau wilayah pengoperasian perangkat. Jika analisis dilakukan secara grafis, sebuah garis dapat ditarik pada karakteristik perangkat yang mewakili beban yang diterapkan. Persimpangan dari garis beban dengan karakteristik akan menentukan titik operasi dari sistem. Analisis semacam itu, untuk alasan yang jelas, disebut analisis garis beban.

Gambar 2.1 Konfigurasi dioda seri:

(a) sirkuit; (B) karakteristik.

Berdasarkan gambar 2.1a yang menggunakan dioda memiliki karakteristik dari Gambar. 2.1b. Pada Gambar. 2.1a bahwa "tekanan" yang dibentuk oleh baterai akan terbentuk arus melalui rangkaian seri searah jarum jam. Faktanya bahwa saat ini dan arah yang ditentukan dari konduksi dioda adalah "sepadan" mengungkapkan bahwa dioda dalam keadaan "on" dan konduksi telah ditetapkan. Hasilnya polaritas melintasi dioda akan seperti yang ditunjukkan dan kuadran pertama (VD dan ID positif) dari Gambar. 2.1b akan menjadi daerah yang menarik daerah bias ke depan.

Dengan menerapkan hukum tegangan Kirchhoff ke rangkaian seri Gambar 2.1a akan menghasilkan persamaan

Persamaan (2.1)

Dua variabel Persamaan. (2.1) (VD dan ID) sama dengan variabel sumbu diode dari Gambar. 2.1b. Kesamaan ini memungkinkan plot Persamaan. (2.1) pada karakteristik yang sama dari Gambar. 2.1b.

Perpotongan garis beban pada karakteristik dapat dengan mudah ditentukan jika seseorang hanya menggunakan fakta bahwa di mana saja pada sumbu horizontal ID = 0 A dan dan di mana saja pada sumbu vertikal V_D = 0 V.

Jika kita menetapkan V_D = 0 V dalam Persamaan. (2.1) dan pecahkan untuk I_D, kami memiliki besarnya I_D pada sumbu vertikal. Oleh karena itu, dengan VD = 0 V, Persamaan.(2.1) menjadi

Persamaan (2.2)

seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.2. Jika kita menetapkan I_D = 0 A dalam Persamaan. (2.1) dan menyelesaikan untuk V_D, kita memiliki besarnya V_D pada sumbu horizontal. Oleh karena itu, dengan I_D = 0 A, Persamaan. (2.1) menjadi

Gambar 2.2. Gambar garis beban dan temukan titik operasi.

seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2.2. Garis lurus yang ditarik antara dua titik akan menentukan garis beban seperti yang digambarkan pada Gambar. 2.2. Mengubah tingkat R (beban) dan persimpangan akan mengubah juga pada sumbu vertikal . Hasilnya akan menjadi perubahan kemiringan beban garis dan titik persimpangan yang berbeda antara garis beban dan karakteristik perangkat.

kita sekarang memiliki garis beban yang ditentukan oleh jaringan dan kurva karakteristik yang ditentukan oleh perangkat. Titik potong antara keduanya adalah titik operasi untuk sirkuit ini. Dengan hanya menggambar garis ke sumbu horizontal diode tegangan V_DQ dapat ditentukan, sedangkan garis horizontal dari titik persimpangan ke sumbu vertikal akan memberikan tingkat I_DQ. ID saat ini sebenarnya adalah melalui seluruh konfigurasi seri Gambar 2.1a. Titik operasi biasanya disebut titik diam (disingkat "Q-pt.") untuk mencerminkan "diam atau tidak bergerak" seperti yang didefinisikan oleh jaringan dc.Solusi yang diperoleh di persimpangan dua kurva adalah sama dengan yang akan diperoleh dengan solusi matematika simultan Persamaan. (2.1) dan (1.4) menjadi

Karena kurva untuk dioda memiliki karakteristik nonlinier, matematikanya yang terlibat akan memerlukan penggunaan teknik nonlinier yang berada di luar kebutuhan dan ruang lingkup buku ini. Analisis garis beban yang dijelaskan di atas memberikan sedikit upaya dengan solusi dan deskripsi "bergambar" tentang mengapa tingkat level solusi untuk VDQ dan IDQ diperoleh.

4. PRINSIP KERJA RANGKAIAN [kembali]

Garis beban dapat dibangun apabila kita mengetahui arus beban pada rangkaian rangkaian dan tegangan operasinya.Pada simulasi kali ini,baterai sebagai sumber tegangan.Tegangan akan dialirkan menuju D1 lalu dari D1 langsung diteruskan menuju R1.R1 disini berfungsi sebagai pembagi tegangan. Prinsip kerja Load Line Analysis adalah pada saat tegangan baterai memiliki nilai yang besar maka akan menghasilkan arus dan hambatan yang besar pula

5. GAMBAR RANGKAIAN [kembali]

Gambar 2.3

6. EXAMPLE [kembali]

1. Untuk konfigurasi dioda seri Gambar 2.3a menggunakan karakteristik dioda Gambar 2.3b tentukan:

(a) VDQ and IDQ.

(b) VR.

Gambar 2.4 (a) sirkuit (b) karakteristik

SOLUTION

Garis beban yang dihasilkan a D Muncul pada Gambar 2.4. Persimpangan antara garis beban dan kurva karakteristik mendefinisikan Q- menunjuk sebagai

Tingkat V. D tentu saja merupakan perkiraan, dan keakuratan saya D dibatasi oleh skala yang dipilih. Tingkat akurasi yang lebih tinggi akan membutuhkan plot yang jauh lebih besar

dan mungkin berat.

Perbedaan hasil karena keakuratan grafik yang dapat diaca. Idealnya, hasil yang diperoleh dengan cara apa pun harus sama

2. Ulangi Contoh 2.1 menggunakan model perkiraan ekuivalen untuk dioda semikonduktor silikon

SOLUTION

Garis beban digambar ulang seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.6 dengan persimpangan yang sama seperti yang

didefinisikan dalam Contoh 2.1. Karakteristik rangkaian ekivalen perkiraan untuk dioda juga telah dibuat sketsa pada

grafik yang sama. Hasilnya Q- titik:

Hasil yang diperoleh pada Contoh 2.3 cukup menarik. Tingkat saya D adalah mantan

bertindak sama seperti yang diperoleh dalam Contoh 2.1 dengan menggunakan kurva karakteristik yaitu Q besar berurusan lebih mudah untuk menggambar daripada yang muncul pada Gambar. 2.4. Tingkat V. D 0,7 V versus 0,78 V dari Contoh 2.1 memiliki besaran yang berbeda dengan tempat perseratusan, tetapi keduanya pasti berada di lingkungan yang sama jika kita membandingkan besarnya dengan besaran tegangan jaringan lainnya.

7. PROBLEM [kembali]

1.Menggunakan karakteristik Gbr. 2.131b, tentukan ID, VD,dan VR untuk sirkuit gbr.2.131a.