Biasstromen

Biasstromen zijn de DC-stromen die nodig zijn om elektronische componenten in hun gewenste werkingspunt te laten opereren. Ze bepalen de bedrijfstoestand (het Q-point) van apparaten zoals bipolaire transistors (BJT), MOSFETs, JFETs en operationele versterkers. Door een geschikte biasing kan een signaal in het juiste lineaire gebied worden versterkt of verwerkt, zonder dat clipping of ongewenste nonlineariteiten optreden. Biasstromen vormen bovendien de basis voor temperatuurbestendigheid en stabiliteit in veel schakelingen.

Bij BJT-geleide schakelingen worden biasstromen vaak gebruikt om de basisstroom Ib zo te kiezen dat de collectorstroom Ic ≈ β·Ib in de actieve regio ligt. Veelvoorkomende biasmethoden zijn vaste bias, emitterbias (met een emitterweerstand) en de spanningsdelerbias. Een emitterweerstand levert negatieve terugkoppeling, waardoor de werking minder afhankelijk is van variaties in β en van temperatuur.

Voor MOSFETs en JFETs geldt dat de inputkanalen meestal vrijwel geen biasstroom vereisen; bij MOSFETs is de ingangsstroom meestal verwaarloosbaar vanwege de isolerende poort. In praktijk kunnen er toch kleine lekstromen of biasstromen aan de ingang optreden die de offset of het gedrag bij ongelijkwaardige ingangsimpedanties beïnvloeden, met name bij operationele versterkers. Bij opamps vormen inputbiasstromen een belangrijke specificatie en kunnen ze offsetspanningen veroorzaken bij ongelijkwaardige ingangsweerstanden.

Ontwerpers houden rekening met biasstromen bij het kiezen van weerstanden en biasnetwerken, met temperatuurcoëfficiënten en met methoden voor biasstabilisatie, zodat het circuit betrouwbaar en linear blijft over toleranties en lange tijd.