Предвзятость
В электронике смещение — это установка начальных условий работы (ток и напряжение) активного устройства в усилителе. Многим электронным устройствам, таким как диоды , транзисторы и электронные лампы , функцией которых является обработка изменяющихся во времени ( AC ) сигналов , также требуется постоянный (DC) ток или напряжение на их клеммах для правильной работы. Этот ток или напряжение является смещением . Приложенный к ним сигнал переменного тока накладывается на этот постоянный ток или напряжение смещения.
Рабочая точка устройства, также известная как точка смещения, точка покоя или точка Q , представляет собой постоянное напряжение или ток на определенной клемме активного устройства (транзистора или электронной лампы) без подачи входного сигнала. Цепь смещения — это часть схемы устройства, которая обеспечивает постоянный ток или напряжение.
В электронике «смещение» обычно относится к фиксированному постоянному напряжению или току, подаваемому на клемму электронного компонента , такого как диод, транзистор или вакуумная лампа, в цепи, в которой также присутствуют сигналы переменного тока, чтобы установить надлежащие условия работы. для компонента. Например, к транзистору в электронном усилителе прикладывается напряжение смещения, чтобы позволить транзистору работать в определенной области его кривой крутизны . Для электронных ламп напряжение смещения сетки часто подается на электроды сетки по той же причине.
При записи на магнитную ленту термин « смещение » также используется для обозначения высокочастотного сигнала, добавляемого к звуковому сигналу и подаваемого на записывающую головку для улучшения качества записи на ленту. Это называется смещением ленты .
Линейные схемы с участием транзисторов обычно требуют определенных постоянных напряжений и токов для правильной работы, что может быть достигнуто с помощью схемы смещения. В качестве примера необходимости осторожного смещения рассмотрим транзисторный усилитель . В линейных усилителях небольшой входной сигнал дает больший выходной сигнал без какого-либо изменения формы (низкие искажения): входной сигнал заставляет выходной сигнал изменяться вверх и вниз относительно точки Q строго пропорционально входному сигналу. Однако, поскольку соотношение между входом и выходом для транзистора не является линейным во всем его рабочем диапазоне, работа транзисторного усилителя только приближается к линейной. Для низкого искажения, транзистор должен быть смещен, чтобы размах выходного сигнала не приводил транзистор в область чрезвычайно нелинейной работы. Для усилителя на биполярном транзисторе это требование означает, что транзистор должен оставаться в активном режиме и избегать отсечки или насыщения. То же требование относится и к усилителю на МОП -транзисторах , хотя терминология немного отличается: МОП-транзистор должен оставаться в активном режиме и избегать отсечки или омического режима.
Для транзисторов с биполярным переходом точка смещения выбирается так, чтобы транзистор работал в активном режиме, с использованием различных схемных методов, устанавливающих постоянное напряжение и ток Q-точки. Затем поверх смещения подается слабый сигнал. Точка Q обычно находится рядом с серединой линии нагрузки постоянного тока , чтобы получить максимально доступную амплитуду сигнала от пика до пика без искажений из-за ограничения , когда транзистор достигает насыщения или отсечки. Процесс получения соответствующего постоянного тока коллектора при определенном постоянном напряжении коллектора путем установки рабочей точки называется смещением.
