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非線形電子回路のグラフィカル解析において、負荷線とは、ダイオードやトランジスタなどの非線形デバイスの電流-電圧特性グラフ上に描かれる線です。これは、外部回路によって非線形デバイスの電圧と電流に課される制約を表します。負荷線は通常直線であり、問題の非線形デバイスに接続された回路の線形部分の応答を表します。特性曲線と負荷線が交差する点は、回路の動作点（Q点）であり、これらの点では回路の両部分の電流と電圧のパラメータが一致します。[ 1 ]
右の例は、単純なダイオード回路における電流と電圧を決定するために負荷線がどのように使用されるかを示しています。非線形デバイスであるダイオードは、抵抗Rと電圧源VDDからなる線形回路と直列に接続されています。ダイオードにかかる任意の電圧VDDに対するダイオードを流れる電流Iを表す特性曲線（曲線）は指数曲線です。抵抗と電圧源にキルヒホッフの電圧法則を適用した場合の電流と電圧の関係を表す負荷線（斜線）は、
直列接続された3つの素子にはそれぞれ同じ電流が流れ、電圧源と抵抗器によって生成される電圧はダイオードの端子間の電圧となるため、回路の動作点は曲線と負荷線の交点になります。
トランジスタなどの3端子デバイスを用いた回路では、コレクタ・エミッタ電流の電流-電圧特性はベース電流に依存します。これは、異なるベース電流における一連の（IC - VCE ）曲線によってグラフ上に示されます。このグラフ上に描かれた負荷線は、ベース電流が回路の動作点にどのように影響するかを示しています。
右の負荷線図は、共通エミッタ回路における抵抗負荷のものです。負荷線は、コレクタ負荷抵抗（R L ）が回路の電圧と電流をどのように制限するかを示しています。この図には、ベース電流I baseのさまざまな値に対するトランジスタのコレクタ電流I Cとコレクタ電圧V CEの関係もプロットされています。負荷線とトランジスタの特性曲線の交点は、さまざまなベース電流における回路によって制限されたI CとV CEの値を表しています。[ 2 ]
トランジスタが利用可能な電流をすべて流すことができ、かつ両端に電圧降下がない場合、コレクタ電流は電源電圧 VCC ÷ RLとなります。これは負荷線が垂直軸と交差する点です。しかし、飽和状態でも、コレクタからエミッタへは常に何らかの電圧が存在します。
負荷線が水平軸と交わる点で、トランジスタ電流は最小値（ほぼゼロ）になります。このときトランジスタはカットオフ状態となり、ごくわずかな漏れ電流のみが流れるため、電源電圧のほぼ全体がVCEとして現れます。
この構成（Qと表記）における回路の動作点は、一般的にアクティブ領域、つまり増幅器用途における負荷線のアクティブ領域のほぼ中央に位置するように設計されています。信号が印加されていない状態で回路がこの動作点になるようにベース電流を調整することを、トランジスタのバイアス調整と呼びます。温度やトランジスタの動作特性のわずかな変化に対して動作点を安定させるために、いくつかの手法が用いられます。信号が印加されると、ベース電流が変化し、それに伴ってコレクタ・エミッタ間電圧も負荷線に沿って変化します。その結果、ゲインを持つ増幅器段が実現します。
増幅回路で使用されるトランジスタのI- c - V -ce特性曲線には、通常、負荷線が描かれます。この手法は、真空管や電界効果トランジスタなどの他の非線形素子にも適用されます。
三極管増幅器の動作点は、公表されている真空管の特性曲線を用いた負荷線解析によって決定することができる。
半導体回路には通常、直流電流と交流電流の両方が流れ、直流電流源によって非線形半導体を正しい動作点にバイアスし、交流信号が直流に重畳されます。負荷線は、直流解析と交流解析の両方に個別に使用できます。直流負荷線は、リアクタンス成分をゼロにすることで定義される直流等価回路の負荷線です（コンデンサを開放回路に、インダクタを短絡回路に置き換えます）。これは、多くの場合Q点と呼ばれる正しい直流動作点を決定するために使用されます 。
DC負荷線によってDC動作点が定義されると、Q点を通るAC負荷線を描くことができます。AC負荷線は、非線形デバイスに面するACインピーダンスに等しい傾きを持つ直線であり、これは一般にDC抵抗とは異なります。デバイス内のAC電圧と電流の比はこの直線によって定義されます。リアクタンス成分のインピーダンスは周波数によって変化するため、AC負荷線の傾きは印加信号の周波数に依存します。したがって、DC負荷線（低周波数）から限界AC負荷線まで、多くのAC負荷線が存在し、すべてDC動作点で共通の交点を持ちます。一般にAC負荷線と呼ばれるこの限界負荷線は、「無限周波数」における回路の負荷線であり、コンデンサを短絡、インダクタを開放に置き換えることで求めることができます。
