晶体管负载线分析
到目前为止，我们已经讨论了晶体管的不同工作区域。但在所有这些区域中，我们发现晶体管在有源区工作良好，因此也称为线性区。晶体管的输出是集电极电流和集电极电压。
输出特性
当考虑晶体管的输出特性时，不同输入值的曲线如下所示。
上图中，绘制了不同基极电流I B 值下集电极电流IC和集电极电压V CE之间的输出特性。这里考虑不同的输入值以获得不同的输出曲线。
载重线
当考虑最大可能的集电极电流值时，该点将出现在 Y 轴上，它只不过是饱和点。同样，当考虑最大可能的集电极发射极电压值时，该点将出现在 X 轴上，即截止点。
当画一条线连接这两个点时，这样的线可以称为负载线。之所以这样称呼，是因为它象征着负载处的输出。当在输出特性曲线上绘制该线时，该线在称为工作点或静态点或简称为Q 点的点处接触。
负载线的概念可以通过下图来理解。
通过连接饱和点和截止点来绘制负载线。位于这两者之间的区域是线性区域。晶体管在此线性区域中充当良好的放大器。
如果仅在向晶体管施加直流偏置而没有施加输入信号时才绘制该负载线，则这样的负载线称为直流负载线。而在施加输入信号和直流电压的条件下绘制的负载线，这样的线被称为交流负载线。
直流负载线
当给晶体管施加偏置并且在其输入端没有施加信号时，在这种条件下绘制的负载线可以理解为直流条件。这里不会有放大，因为信号不存在。电路如下图所示。
任何给定时间的集电极发射极电压值为
$$V_{CE} = V_{CC} - I_C R_C$$
由于V CC和R C是固定值，因此上述方程是一次方程，因此输出特性将是一条直线。这条线称为直流负载线。下图显示了直流负载线。
为了获得负载线，需要确定直线的两个端点。设这两点为 A 和 B。
为了获得A
当集电极发射极电压V CE = 0 时，集电极电流最大，等于V CC /R C。这给出了 V CE的最大值。这显示为
$$V_{CE} = V_{CC} - I_C R_C$$
$$0 = V_{CC} - I_C R_C$$
$$I_C = V_{CC}/R_C$$
这给出了集电极电流轴上的点 A (OA = V CC /R C )，如上图所示。
获得B
当集电极电流IC = 0时，集电极发射极电压最大，等于V CC。这给出了 I C的最大值。这显示为
$$V_{CE} = V_{CC} - I_C R_C$$
$$= V_{CC}$$
（ASIC = 0）
这给出了B点，这意味着上图所示的集电极发射极电压轴上的(OB = V CC )。
因此，我们确定了饱和点和截止点，并得知负载线是一条直线。这样，就可以画出一条直流负载线。
交流负载线
前面讨论的直流负载线分析没有施加交流电压时集电极电流和电压的变化。而交流负载线给出峰峰值电压，或给定放大器的最大可能输出摆幅。
为了便于理解，我们将考虑 CE 放大器的交流等效电路。
由上图可知，
$$V_{CE} = (R_C // R_1) \times I_C$$
$$r_C = R_C // R_1$$
对于作为放大器工作的晶体管，它应该保持在有源区。静态点的选择应使最大输入信号偏移在负半周期和正半周期上对称。
因此，
$V_{max} = V_{CEQ}$ 和 $V_{min} = -V_{CEQ}$
其中 V CEQ是静态点的发射极-集电极电压
下图表示在饱和点和截止点之间绘制的交流负载线。
由上图可知，饱和点时的电流IC为
$$I_{C(周六)} = I_{CQ} + (V_{CEQ}/r_C)$$
截止点电压V CE为
$$V_{CE(关闭)} = V_{CEQ} + I_{CQ}r_C$$
因此，相应的 V CEQ = V CEQ / (R C // R 1 ) 的最大电流为
$$I_{CQ} = I_{CQ} * (R_C // R_1)$$
因此，通过添加静态电流，交流负载线的端点为
$$I_{C(周六)} = I_{CQ} + V_{CEQ}/ (R_C // R_1)$$
$$V_{CE(关闭)} = V_{CEQ} + I_{CQ} * (R_C // R_1)$$
交直流负载线
当交流和直流负载线用图表表示时，可以理解它们并不相同。这两条线均相交于Q 点或静止点。交流负载线的端点是饱和点和截止点。这一点从下图就可以理解。
从上图可知，当基极电流IB值为10mA时，得到静态点（黑点）。这是交流负载线和直流负载线的交点。
在下一章中，我们将详细讨论静态点或工作点的概念。