Que signifie le terme «biais»?

J'ai vu un certain nombre de termes qui font référence au mot «biais». J'ai lu l' article de wikipedia mais je suis après une réponse plus pratique.

Certains exemples de ce qu'est un dispositif polarisé en sens direct ou inverse seraient également bien reçus.

Le biais est un autre mot pour le point de fonctionnement - une tension continue ou un courant autour duquel la valeur instantanée peut varier.

Par exemple, vous pouvez dire que vous avez appliqué un "signal CA crête à crête de 6 V polarisé à +1 V". Dans ce cas, la plage du signal serait de -2 à +4 V. Vous pouvez voir la relation avec la signification quotidienne du biais , "une tendance ou une inclinaison" ( dictionary.com ) dans ce cas avec la signification que bien que le la tension varie, elle a tendance à être proche du point de fonctionnement.

Comme le soulignent les autres réponses, le terme est souvent utilisé en relation avec les diodes et autres composants non linéaires.

Le biais est essentiellement compensé. Si vous avez une opinion biaisée, vous êtes déplacé d'une position neutre.

Dans les représentations de nombres à virgule flottante, comme IEEE 754, le champ exposant est dit biaisé. Un exposant nul est représenté par une valeur intermédiaire telle que 10000000000, plutôt que d'utiliser le complément à deux, ce qui créerait une situation dans laquelle il y a deux bits de signe. Cela permet aux nombres à virgule flottante, dans leur ensemble, d'être comparés pour l'inégalité en utilisant des opérations purement entières. Mais nous nous éloignons: le point ici est qu'un décalage est appelé polarisation , pas seulement en électronique.

Vous pouvez identifier un décalage systématique dans certaines données statistiques. C'est aussi un parti pris.

Si un signal CA chevauche un signal CC, nous pouvons simplement dire qu'il a une polarisation CC de tant de volts, mais pas toujours.

En électronique, un biais est généralement délibéré, comme dans un "décalage nécessaire au bon fonctionnement"; il n'a pas de sens négatif comme dans «échantillonnage biaisé» ou «opinion biaisée». Un décalage indésirable n'est qu'un "décalage". Si la sortie d'un amplificateur au repos est censée être idéalement à 0V, mais qu'elle mesure à 25 mV, alors nous disons généralement que l'amplificateur a un "décalage CC de 25 mV", plutôt qu'une "polarisation de 25 mV".

Il existe des situations dans lesquelles un signal est ajouté pour un fonctionnement correct, mais ce n'est pas un simple décalage fixe; pourtant, cela s'appelle toujours un biais. Lorsqu'un signal tel que l'audio est enregistré sur bande magnétique, cela se fait en ajoutant une polarisation de bande : un signal AC haute fréquence. Ce signal de polarisation améliore la linéarité de l'aimantation, réduisant la distorsion due à l'hystérésis des particules magnétiques de la bande. Différents matériaux de bande fonctionnent mieux avec différentes quantités de ce biais.

Pour donner une réponse légèrement différente au-dessus de ce que tout le monde m'a déjà battu: vous polarisez en direct une diode en appliquant une tension continue supérieure ou égale à sa tension de chute directe. Un BJT peut être considéré comme deux diodes, mais c'est plus compliqué que cela.

Dans la théorie des amplificateurs, vous concevez spécifiquement des amplificateurs à polariser afin qu'ils aient la plus grande «plage dynamique». Cela fait référence à l'amplitude maximale des ondes que vous pouvez mettre et sortir de l'amplificateur. Un bon amplificateur (qui peut être un seul BJT et certaines résistances, recherchez des émetteurs / collecteurs / amplificateurs de base communs, etc.) aura une très grande plage dynamique. Vous pouvez obtenir la plus grande plage dynamique d'un amplificateur en le polarisant pour qu'il soit exactement au milieu de la région de saturation qui est cette zone plate le long de la courbe IV du BJT:

Notre onde de sortie sort avec un décalage vertical (DC) équivalent à notre polarisation - elle «monte» au-dessus du DC. Cela nous donne notre gamme dynamique. Lorsque nous augmentons notre amplitude de l'onde d'entrée, l'onde de sortie augmentera jusqu'à ce qu'elle atteigne le haut (votre rail de tension) ou le bas (la région linéaire), selon ce qui est le plus proche. Le biais au milieu nous donne le plus d'espace de chaque côté.

Pourquoi voulons-nous être au milieu? Encore une fois, en raison de cette belle relation constante entre la tension d'entrée et le courant. Si nous devions tomber dans la région linéaire / active, la partie inférieure de votre onde serait déformée.

Revenons donc à la diode: si nous devions la polariser à seulement 0,7 V (une tension de chute directe commune), nous ne pourrions pas piloter de signal AC par-dessus, car les lobes inférieurs entraîneraient une baisse de la tension en dessous de 0,7. V et éteignez la diode. Donc, si nous polarisons une diode de 0,7 V à la place de 1 V, nous pourrions alors faire passer un signal CA de 0,3 V à travers elle sans craindre qu'elle s'éteigne.

Une diode peut être polarisée en direct ou inversée en fonction de la polarité de la tension qui la traverse. En polarisation directe, une diode se conduit facilement et n'offre qu'une faible perte de conduction au courant qu'elle passe. Lorsqu'elle est polarisée en inverse, une diode ne conduit presque pas - certaines diodes peuvent conduire quelques micro-ampères et certaines diodes beaucoup moins cependant, car plus la tension inverse est appliquée, vous provoquerez un changement soudain de courant - la diode est censée "casser" -vers le bas"

Un transistor à jonction bipolaire fonctionne en appliquant une polarisation directe à la jonction base-émetteur (cette jonction est essentiellement une diode) - la quantité de polarisation directe que vous appliquez définit le courant à travers le collecteur. Si l'émetteur de base d'un BJT est polarisé en inverse, il ne peut pas être utilisé comme amplificateur à moins que le signal (également appliqué à l'émetteur de base) aide à polariser le transistor vers l'avant - c'est un moyen utile de piloter le BJT dans ce que l'on appelle les amplificateurs de classe C, mais la plupart des amplificateurs BJT fonctionnent dans la classe A où l'émetteur de base est toujours polarisé en direct, même lorsque le signal d'entrée est à ses limites les plus extrêmes.

La polarisation directe ou inverse s'applique généralement aux diodes. Une diode polarisée en direct a une tension plus élevée à son anode que sa cathode. S'il est supérieur au (petit) seuil, il conduit dans cette direction. Une diode polarisée en inverse a une tension plus élevée à sa cathode que son anode et ne conduira pas (sauf si vous dépassez la tension de claquage et la détruisez).

Le biais dans un contexte audio fait généralement référence à un arrangement pour maintenir le milieu d'un signal dans la plage centrale d'un amplificateur. Cela permet d'utiliser au mieux la plage de sortie de l'amplificateur.