有源負載
有源負載又稱主動式負載，是一種表現出穩流非線性電阻特性的元件或電路。有源負載可以是電路設計中的元件，也可以是一類測試設備。
電路設計中的有源負載[編輯]
在電路設計中，有源負載是一種由有源器件組成的電路元件。晶體管等有源器件對小信號產生高阻抗，但不需要很大的直流電壓降，這種特性類似於阻值很大的電阻。這類交流大負載阻抗某類放大器的交流增益。有源負載常為電流鏡的輸出部分[1]，並可以理想化的方式表示成電流源。通常來說，有源負載僅是恆流電阻，僅為整個電流源的一部分，因為電流源也包括恆壓源（如下圖中的電源VCC）。
共基極情況[編輯]
圖1中的負載是電阻，流過負載的電流由歐姆定律可以求出：
由於這一關係，電阻的電壓降受Q點的電流支配。若偏置電流因為某些性能原因被固定，任何情況下的負載電阻升高都會自動使Vout電壓降低，這樣也會降低集電極與基極間的電壓降VCB，同時限制了放大器輸出的信號擺幅。若信號擺幅大於VCB，在信號周期的一部分時間裡，晶體管會不在放大區工作。
而對於圖2中的有源負載，無論VCC到Vout的電壓降多大，理想電流源的交流阻抗都是有限的，這樣VCB的值可以很大，而輸出信號擺幅也可以很大。
差分放大器[編輯]
有源負載常用於運算放大器的差分輸入級，能大大增大放大器增益。
實際應用中的限制[編輯]
在實際應用中，理想電流源由電流鏡代替，有兩方面不理想因素。第一，電流鏡的交流電阻很大，但不是無窮大的。第二，電流鏡需要小電壓降來保持工作狀態（保證電流鏡的輸出晶體管處於放大區）。這樣一來，電流鏡就會使允許的輸出電壓擺幅範圍減小，但這種限制與電阻相比要小得多，而且也不會由偏置電流的選擇來決定，使電路設計的靈活性提高了不少。
測試設備[編輯]
在電子測試設備領域中，有源負載用於自動測試電源供應和其他電功率來源，以確保這些電功率來源的輸出電壓和電流在負載情況變化範圍（無負載到最大負載）內符合規格。
測試負載的一種方法是用一組不同阻值的電阻，並進行人工干預。而有源負載為電功率來源提供了一個阻值，這一阻值可由電子控制、多圈電位器等模擬調整器件或是數字計算機設定的自動測試設置改變。負載電阻能被快速改變，這樣就能測試電源供應的瞬態響應（暫態響應）。
有源負載與電阻一樣能將電源供應的電能轉換成熱能，因此有源負載中需要包含散熱裝置（常使用晶體管）以承受溫度升高，並常用散熱片冷卻。
為增大易用性，有源負載常包含測量輸送到輸入端的電流和電壓的測量電路，並使測量結果顯示在數字讀出裝置上。
參考文獻[編輯]
- ^ Richard C. Jaeger, Travis N. Blalock. Microelectronic Circuit Design Second Edition. New York: McGraw-Hill Professional. 2004: 1228 [2010-08-16]. ISBN 0072505036. （原始內容存檔於2012-11-13）.