11.6 : Модель диода со слабым сигналом

При анализе поведения диодов в схемах особый интерес представляет связь между током через диод и напряжением на нем, особенно при рассмотрении влияния напряжения смещения постоянного тока (DC). При применении это смещение постоянного тока влияет на рабочую точку диода, известную как точка Q, вокруг которой вольт-амперная характеристика (ВАХ) диода демонстрирует экспоненциальное поведение. Введение небольшого, изменяющегося во времени сигнала поверх этого смещения помогает изучить реакцию диода на колебания вокруг этой точки Q.

Когда амплитуда этого дополнительного напряжения сигнала остается значительно меньшей, чем тепловое напряжение диода (V_T), отклик диода можно аппроксимировать как линейный на коротком участке его характеристической кривой. Этот сценарий, называемый приближением малого сигнала, упрощает сложную экспоненциальную зависимость до более управляемой линейной, позволяя рассматривать полный мгновенный ток диода (i_D) как сумму как постоянного тока смещения i_D(DC), так и изменяющегося тока смещения iD(DC). ток сигнала i_D(AC)

Мера, которая связывает сигнальный ток с сигнальным напряжением, выражается через проводимость, измеряемую в мос, и называется проводимостью диода для слабого сигнала. Это наклон касательной к ВАХ в точке Q. И наоборот, малосигнальное или возрастающее сопротивление диода (r_d) обратно пропорционально его проводимости. Он измеряет сопротивление диода небольшим изменениям тока и рассчитывается путем деления теплового напряжения на ток смещения.

Эти параметры имеют решающее значение для проектирования и анализа схем с использованием диодов, особенно в приложениях, требующих точного контроля над усилением или ослаблением сигнала.