11.6 :  Modelo de Diodo de Pequenos Sinais

Ao analisar o comportamento de diodos em circuitos, a relação entre a corrente através de um diodo e a tensão através dele é de particular interesse, especialmente quando se considera o efeito de uma tensão de polarização de corrente contínua (CC). Quando aplicada, essa polarização CC influencia o ponto de operação do diodo, conhecido como ponto Q, em torno do qual a característica corrente-tensão (IV) do diodo exibe comportamento exponencial. A introdução de um pequeno sinal variável no tempo no topo desta polarização ajuda a examinar a resposta do diodo às flutuações em torno deste ponto Q.

Quando a amplitude desta tensão de sinal adicional permanece consideravelmente menor que a tensão térmica do diodo (V_T), a resposta do diodo pode ser aproximada como linear ao longo de um pequeno segmento de sua curva característica. Este cenário, denominado aproximação de pequenos sinais, simplifica a relação exponencial complexa em uma relação linear mais gerenciável, permitindo que a corrente instantânea total do diodo (i_D) seja vista como uma soma da corrente de polarização constante i_D(DC) e da variação corrente de sinal i_D(AC)

A medida que conecta a corrente do sinal à tensão do sinal é expressa em termos de condutância, medida em mhos, e é chamada de condutância de pequeno sinal do diodo. É a inclinação da tangente à curva IV no ponto Q. Por outro lado, o pequeno sinal ou resistência incremental (r_d) do diodo é o inverso de sua condutância. Mede a resistência do diodo a pequenas mudanças na corrente e é calculada dividindo a tensão térmica pela corrente de polarização.

Esses parâmetros são cruciais para projetar e analisar circuitos envolvendo diodos, especialmente em aplicações que requerem controle preciso sobre amplificação ou atenuação de sinal.