Mis on lineaarahel?

Lineaarahel on konstrueeritud nii, et kõik elektroonilised tarvikud või komponendid jäävad järjepidevaks. Samuti tagab see, et kõik ahela erinevad omadused, sealhulgas impedants, takistus, võimendus ja mahtuvus, ei muutu kogu vooluringis. See on sõltumata võimalikest pingemuutustest, mis võivad kogu ahelas komponentide vahel esineda.

Elektriskeemis tähistab termin lineaarne kasutatava vooluahela vormingut. Selleks, et vooluringi saaks pidada lineaarseks, ei tohi see sisaldada mittelineaarset komponenti. See tähendab, et vooluringis ei pruugi olla dioodi ega transistori elementi ega raudsüdamikuga juhte.

Elektroonikatööstuses antakse lineaarsetele ahelatele tootmisprotsessis oma nimetus. Trükkplaatide tootjad ja elektroonikaseadmete tootjad peavad hoidma vahet lineaarsete ja mittelineaarsete toodete vahel. Tavaliselt tähendab see, et nad eraldavad oma lineaarsed tooted digitaalsete toodete tootmisliinidest, et säilitada lineaarsete toodete terviklikkus. Näiteks ei toodeta lineaarselt käituvat võimendiahelat samal liinil mis tahes tüüpi transistore sisaldava operatsioonivõimendiga, kuna transistorid käituvad mittelineaarselt, mis võtaks ära lineaarvõimendi põhifunktsiooni.

Lineaarset vooluringi kasutatakse ka elektroonikaseadmete kaitsemeetodites. Mõned liigpingekaitseüksused, samuti tööstuslikud ja elamute kaitselülitid kasutavad lineaarset vooluringi teise vooluahela voolu ohutuks hajutamiseks. Neid kasutatakse seetõttu, et lineaarahel suudab vooluahelat läbides ühtlasemalt hajutada kui mittelineaarne vooluahel.

Mittelineaarne vooluahel sisaldab mittelineaarseid komponente, mis võivad tekkida lühise või rikke tõttu, mis võib põhjustada vooluringi kaitsva seadme talitlushäireid. Kui liigpingekaitse mittelineaarses vooluringis olev takisti või dioodiüksus ebaõnnestub, laseb seade vooluliibist tuleneval suurenenud pingel otse sellest läbi minna, ilma võimsustakistust tekitamata. Lineaarahelad ei ole nende probleemidega seotud.

Selleks, et seda saaks pidada lineaarseks vooluringiks, peab sellel olema superpositsiooni omadus. See tähendab, et olenemata ahela sisendite arvust on vooluahela väljund pinge või signaalina sama, mis iga sisendi tegelik summa, mis liidetakse kokku. Lineaarahela kaudu edastatava signaali kaudu sisendites muutusi ei toimu.