11.6 : نموذج الصمام الثنائي ذو الإشارة الصغيرة

في تحليل سلوك الثنائيات في الدوائر، فإن العلاقة بين التيار من خلال الصمام الثنائي والجهد عبره لها أهمية خاصة، خاصة عند النظر في تأثير الجهد المتحيز للتيار المباشر (DC). عند تطبيقه، يؤثر انحياز التيار المستمر على نقطة تشغيل الصمام الثنائي، والمعروفة باسم نقطة Q، والتي تظهر حولها خاصية الجهد الحالي (I-V) للصمام الثنائي سلوكًا أسيًا. يساعد إدخال إشارة صغيرة متغيرة بمرور الوقت فوق هذا الانحياز في فحص استجابة الصمام الثنائي للتقلبات حول نقطة Q هذه.

عندما يظل اتساع جهد الإشارة الإضافي هذا أصغر بكثير من الجهد الحراري للدايود (V_T)، يمكن تقريب استجابة الصمام الثنائي على أنها خطية على جزء قصير من المنحنى المميز الخاص به. هذا السيناريو، الذي يطلق عليه تقريب الإشارة الصغيرة، يبسط العلاقة الأسية المعقدة إلى علاقة خطية أكثر قابلية للإدارة، مما يسمح برؤية إجمالي تيار الصمام الثنائي اللحظي (i_D) كمجموع لكل من تيار التحيز الثابت i_D(DC) والمتغير معرف الإشارة الحالية i_D(AC)

يتم التعبير عن المقياس الذي يربط تيار الإشارة بجهد الإشارة من حيث التوصيل، ويقاس بـ mhos، ويشار إليه باسم توصيل الإشارة الصغيرة للصمام الثنائي. وهو ميل المماس للمنحنى IV عند النقطة Q. على العكس من ذلك، فإن إشارة الصمام الثنائي الصغيرة أو المقاومة المتزايدة (r_d) هي معكوس توصيله. إنه يقيس مقاومة الصمام الثنائي للتغيرات الصغيرة في التيار ويتم حسابه عن طريق قسمة الجهد الحراري على تيار التحيز.

تعتبر هذه المعلمات ضرورية لتصميم وتحليل الدوائر التي تتضمن الثنائيات، خاصة في التطبيقات التي تتطلب تحكمًا دقيقًا في تضخيم الإشارة أو توهينها.