Biasstrømmer

Biasstrømmer er strømmene som brukes til å etablere driftspunktet (quiescent point) i elektroniske kretser ved å tilføre en konstant DC-komponent til en komponent, ofte en transistor eller en diode. De bestemmer hvilken region av oppførsel en enhet opererer i og gjør at signalet kan forsterkes på en relativt lineær måte, uten unødig clipping eller drift av seg selv.

I transistorbaserte kretser brukes bias for å sette strømmen gjennom kollektor/drain og dermed forsterkningsfaktoren. Vanlige biasmetoder inkluderer fast bias, potensialdeler-bias (voltage-divider bias) og emitter-degenerasjon. I integrerte kretser genereres biasstrømmer ofte av konstantstrømskilder eller av strømpe-speil (current mirrors). Temperaturvariasjoner og produksjonsvariasjoner påvirker biaspunktene, noe som krever design som minimerer drift.

Stabilitet er et sentralt tema: biaspunkter påvirkes av temperatur, forsyningsendringer og lekkasjer. Tiltak som negative tilbakemeldinger, emitter-degenerasjon og bandgap-baserte referanser bidrar til å holde biasstrømmene og spenningene stabile over et temperaturområde og i varierende miljø.

Anvendelser: biasstrømmer finnes i lydforsterkere, operasjonsforsterkere og sensoriske kretser for å sikre riktig forsterkning og lavt offset. For fotodioder brukes ofte omvendt bias for raskere respons og lavere junctionkapacitans; for MOSFET-er setter en riktig gate-spenning kanalstrømmen og stabiliserer driftsområdet.

Måling og designutfordringer: biaspunktet bestemmes gjennom DC-analyse og påvirker effektforbruk og termisk belastning. Ulikheter mellom komponenter og temperaturdrift kan kreve presise strøm- eller referansesignaler og bruk av motstandsdeler eller feedback for stabilisering.

Se også: biasing, current source, current mirror.