11.6 : דגם דיודה קטן-אות

בניתוח ההתנהגות של דיודות במעגלים, הקשר בין הזרם דרך דיודה והמתח על פניה הוא בעל עניין מיוחד, במיוחד כאשר בוחנים את ההשפעה של מתח הטיית זרם ישר (DC). כאשר מיושמת, הטיית DC זו משפיעה על נקודת הפעולה של הדיודה, המכונה נקודת Q, שסביבה מתח הזרם (I-V) המאפיין של הדיודה מפגין התנהגות אקספוננציאלית. הצגת אות קטן ומשתנה בזמן על גבי הטיה זו מסייעת בבחינת תגובת הדיודה לתנודות סביב נקודת Q זו.

כאשר המשרעת של מתח האות הנוסף הזה נשארת קטנה במידה ניכרת מהמתח התרמי של הדיודה (V_T), ניתן להעריך את תגובת הדיודה כליניארית על פני קטע קצר של העקומה האופיינית שלה. תרחיש זה, המכונה קירוב האות הקטן, מפשט את הקשר המעריכי המורכב לקשר ליניארי שניתן לניהול, ומאפשר לראות את סך כל זרם הדיודה המיידי (i_D) כסכום הן של זרם ההטיה הקבוע i_D(DC) והן של הזרם המשתנה זרם אות i_D(AC)

המדד שמחבר את זרם האות למתח האות מתבטא במונחים של מוליכות, נמדד ב-mhos, ומכונה מוליכות אות דיודה קטנה. זהו השיפוע של המשיק לעקומת I-V בנקודת Q. לעומת זאת, האות הקטן או ההתנגדות המצטברת (r_d) של הדיודה היא ההפוכה של המוליכות שלה. הוא מודד את ההתנגדות של הדיודה לשינויים קטנים בזרם ומחושב על ידי חלוקת המתח התרמי בזרם ההטיה.

פרמטרים אלו חיוניים לתכנון וניתוח מעגלים הכוללים דיודות, במיוחד ביישומים הדורשים בקרה מדויקת על הגברה או הנחתה של האות.