الحمل النشط

معدات الاختبار

وفي هذا الصدد، تمامًا مثل المقاومة، يحول الحمل النشط الطاقة الكهربائية الخاثة بمزود الطاقة إلى حرارة. لذلك يجب أن تكون الأجهزة المبددة للحرارة (عادةً الترانزستورات) في الحمل النشط مصممة لتحمل الارتفاع الناتج في درجة الحرارة، وعادةً ما يتم تبريدها بواسطة المشتتات الحرارية.

إضافةً إلى ذلك، في مجال ، يُستعمل الحمل النشط للاختبار التلقائي لـ مزودات الطاقة الإلكترونية ومصادر الطاقة الكهربائية الأخرى لضمان أن جهد الخرج والتيار الخاصين بها ضمن مواصفاتهما عبر مجموعة من ظروف التحميل، بدأ من تحميل منعدم إلى أقصى تحميل.

ومن ناحية أخرى، أحد أساليب اختبار الأحمال يستعمل مجموعة من المقاومات ذات القيم المختلفة، والتدخل اليدوي. في المقابل، يقدم الحمل النشط للمصدر قيمة مقاومة متغيرة عن طريق التحكم الإلكتروني، إما عن طريق جهاز ضبط تناظري مثل مقياس الجهد متعدد الدورات أو في إعدادات الاختبار المؤتمتة، عن طريق حاسوب رقمي. يمكن غالبًا تغيير مقاومة الحمل بسرعة لاختبار الاستجابة العابرة لمزود الطاقة.

وفي هذا الصدد، لتكون الأحمال النشطة ملائمة أكثر، غالبًا ما تشتمل الأحمال النشطة على دوائر لقياس التيار والجهد الواصلين إلى المدخلات، وقد تعرض هذه القياسات على شاشات رقمية.

قيود عملية

وفي السياق ذاته، في الممارسة العملية، يُستبدل مصدر التيار المثالي بـ مرآة التيار، وهي أقل مثالية من ناحيتين. أولاً، مقاومتها للتيار المتردد كبيرة، ولكنها ليست لانهائية. ثانيًا، تتطلب المرآة انخفاضًا صغيرًا في الجهد للحفاظ على التشغيل (لإبقاء ترانزستورات الخرج للمرآة في الوضع النشط). ونتيجة لذلك، فإن مرآة التيار تحد من تأرجح جهد الخرج المسموح به، ولكن هذا القيد أقل بكثير من المقاومة، ولا يعتمد كذلك على اختيار تيار الانحياز، مما يترك مرونة أكبر من المقاومة في تصميم الدائرة.

المضخمات التفاضلية

علاوةً على ذلك، تُستعمل الأحمال النشطة بشكل متكرر في مراحل الدخل التفاضلي للمضخم التشغيلي، وذلك لزيادة الكسب إلى حدّ كبير.

تصميم الدوائر

ومن ناحية أخرى، في تصميم الدوائر، يُعرف الحِمل النشط بأنه مُكوِّنٌ من مُكوِّنات الدائرة، يتكون من أجهزة نشطة مثل الترانزستورات. يهدف الحمل النشط إلى تقديم مقاومة إشارة صغيرة عالية دون الحاجة إلى انخفاض كبير في جهد التيار المستمر، كما قد يحدث عند استخدام مقاومة كبيرة بدلاً من ذلك. قد تكون مثل هذه الممانعات الكبيرة لحمل التيار المتردد مرغوبة، مثلًا، لزيادة مكسب التيار المتردد لبعض أنواع مضخمات الصوت. في أغلب الأحيان يكون الحمل النشط هو جزء الإخراج لمرآة التيار.

حالة القاعدة المشتركة

في هذا الإطار، "في المقابل، باستخدام الحمل النشط في الشكل 2، تكون ممانعة التيار المتردد لمصدر التيار المثالي لانهائية بغض النظر عن فرق الجهد VCC − Vout، مما يسمح بقيمة كبيرة لـ VCB، وبالتالي تأرجح كبير لإشارة الخرج."

كذلك، في الشكل 1، الحمل هو مقاومة، ويتم تحديد التيار المار عبر المقاومة بواسطة قانون أوم على النحو التالي:

من جهة ثانية، كنتيجة لهذه العلاقة، ترتبط قيمة فرق الجهد عبر المقاومة بالتيار عند نقطة الانحياز. إذا تم تثبيت تيار الانحياز لسبب يتعلق بالأداء، فإن أي زيادة في مقاومة الحمل تؤدي تلقائيًا إلى جهد أقل لـ Vout، مما يقلل بدوره من فرق الجهد VCB بين المجمع والقاعدة، ويحد من تأرجح الإشارة عند خرج المضخم (إذا كان تأرجح الخرج أكبر من VCB، يتم إخراج الترانزستور من المنطقة النشطة خلال جزء من دورة الإشارة).

.