Apa arti istilah "bias"?

Saya telah melihat sejumlah istilah yang merujuk pada kata "bias". Saya sudah membaca artikel wikipedia tetapi saya mencari jawaban yang lebih praktis.

Beberapa contoh alat bias maju atau mundur juga akan diterima dengan baik.

Bias adalah kata lain untuk titik operasi - voltase atau arus dc yang nilai sesaatnya mungkin bervariasi.

Misalnya, Anda dapat mengatakan Anda menerapkan "AC puncak-V 6 sinyal bias pada +1 V". Dalam hal ini kisaran sinyal akan dari -2 hingga +4 V. Anda dapat melihat hubungan dengan makna bias sehari-hari , "kecenderungan atau kecenderungan" ( dictionary.com ) dalam hal ini dengan makna bahwa meskipun tegangan bervariasi, cenderung mendekati titik operasi.

Seperti jawaban lain tunjukkan, istilah ini sering digunakan sehubungan dengan dioda dan komponen nonlinear lainnya.

Bias pada dasarnya diimbangi. Jika Anda memiliki pendapat yang bias, Anda dipindahkan dari posisi netral.

Dalam representasi angka floating-point, seperti IEEE 754, bidang eksponen dikatakan bias. Eksponen nol diwakili oleh beberapa nilai menengah seperti 10000000000, daripada menggunakan komplemen dua, yang akan menciptakan situasi di mana ada dua bit tanda. Ini memungkinkan angka floating-point, secara keseluruhan, dibandingkan untuk ketidaksetaraan menggunakan operasi integer murni. Tapi kami ngelantur: intinya di sini adalah bahwa offset disebut bias , tidak hanya dalam elektronik.

Anda dapat mengidentifikasi offset sistematis dalam beberapa data statistik. Itu juga bias.

Jika sinyal AC mengendarai sinyal DC, kita dapat dengan mudah mengatakan bahwa ia memiliki bias DC dari banyak volt, meskipun tidak selalu.

Dalam elektronik, bias biasanya disengaja, seperti dalam "offset yang diperlukan untuk operasi yang tepat"; itu tidak memiliki arti negatif seperti dalam "pengambilan sampel yang bias" atau "pendapat yang bias". Offset yang tidak diinginkan hanyalah "offset". Jika output dari penguat diam seharusnya idealnya pada 0V, tetapi mengukur pada 25 mV, maka kita biasanya mengatakan bahwa penguat memiliki "offset 25 mV DC", daripada "bias 25 mV".

Ada situasi di mana sinyal ditambahkan untuk operasi yang tepat, tetapi itu bukan offset tetap sederhana; namun, itu masih disebut bias. Ketika sinyal seperti audio direkam ke pita magnetik, ini dilakukan dengan penambahan bias pita : sinyal AC frekuensi tinggi. Sinyal bias ini meningkatkan linearitas magnetisasi, mengurangi distorsi dari histeresis partikel magnetik pita. Bahan pita yang berbeda bekerja lebih baik dengan jumlah bias yang berbeda.

Untuk memberikan jawaban yang sedikit berbeda di atas apa yang orang lain telah mengalahkan saya: Anda meneruskan bias dioda dengan menerapkan tegangan DC lebih besar dari atau sama dengan tegangan jatuh ke depan. BJT dapat dilihat sebagai dua dioda, tetapi lebih rumit dari itu.

Dalam teori amplifier, Anda secara khusus merancang amplifier yang bias sehingga mereka memiliki 'rentang dinamis' terbesar. Ini mengacu pada amplitudo puncak gelombang yang dapat Anda masukkan dan keluar dari amplifier. Penguat yang baik (yang bisa berupa BJT tunggal dan beberapa resistor, lihat Common Emitter / Collector / Base Amplifier, dll) akan memiliki rentang dinamis yang sangat besar. Anda bisa mendapatkan rentang dinamis terbesar dari sebuah penguat dengan membiaskannya berada di tengah tepat dari daerah saturasi yang merupakan zona datar ini sepanjang kurva IV BJT:

Gelombang output kami keluar dengan offset vertikal (DC) yang setara dengan bias kami - ia 'mengendarai' di atas DC. Ini memberi kami rentang dinamis kami. Ketika kami meningkatkan amplitudo gelombang input, gelombang output akan tumbuh hingga menyentuh bagian atas (rel tegangan Anda) atau bagian bawah (wilayah linier), mana yang lebih dekat. Biasing di tengah memberi kita ruang paling banyak di kedua sisi.

Mengapa kita ingin berada di tengah? Sekali lagi, karena hubungan konstan yang bagus antara tegangan input dan arus. Jika kita jatuh ke wilayah linier / aktif maka bagian bawah gelombang Anda terdistorsi.

Jadi kembali ke dioda: Jika kita bias hanya 0,7V (tegangan jatuh ke depan umum), maka kita tidak bisa naik sinyal AC di atasnya, karena lobus bawah akan menyebabkan tegangan turun di bawah 0,7 V dan matikan dioda. Jadi jika kita bias sebuah dioda 0,7V sebagai gantinya 1V, kita kemudian bisa naik sinyal 0,3V AC tanpa khawatir bahwa itu akan mati.

Dioda dapat maju bias atau membalikkan bias tergantung pada apa polaritas tegangan di atasnya. Dalam bias maju, dioda melakukan dengan mudah dan hanya menawarkan sedikit kerugian konduksi ke arus yang dilaluinya. Ketika bias terbalik sebuah dioda hampir tidak melakukan sama sekali - beberapa dioda mungkin melakukan beberapa mikro-amp dan beberapa dioda secara signifikan lebih sedikit, karena lebih banyak tegangan balik diterapkan, Anda akan membawa perubahan mendadak pada arus - dioda dikatakan "pecah -turun"

Transistor bipolar-persimpangan bekerja dengan menerapkan bias ke depan pada basis-emitor junction (persimpangan ini pada dasarnya adalah sebuah dioda) - jumlah bias maju yang Anda terapkan mengatur arus melalui kolektor. Jika basis-emitor dari BJT adalah bias terbalik itu tidak dapat digunakan sebagai penguat kecuali sinyal (juga diterapkan pada basis-emitor) membantu memajukan bias transistor - ini adalah cara yang berguna untuk mengemudi di BJT dalam apa yang dikenal sebagai amplifier kelas C tetapi, sebagian besar amplifier BJT beroperasi di kelas A di mana basis-emitor selalu maju bias bahkan ketika sinyal input berada pada batas yang paling ekstrim.

Maju atau mundur bias biasanya berlaku untuk dioda. Dioda bias maju memiliki tegangan lebih tinggi pada anoda daripada katoda. Jika ini lebih tinggi dari ambang (kecil) yang dilakukan ke arah itu. Sebuah dioda bias terbalik memiliki tegangan yang lebih tinggi pada katoda daripada dioda, dan tidak akan melakukan (kecuali Anda melebihi tegangan kerusakan dan menghancurkannya).

Biasing dalam konteks audio biasanya mengacu pada pengaturan untuk menjaga bagian tengah sinyal di kisaran tengah amplifier. Ini memberikan penggunaan terbaik dari rentang keluaran amplifier.