大信号モデルとは

大信号モデルは、低信号カテゴリより上であると見なされる電圧と電流を使用した電気回路の分析で使用される表現です。 低信号および大信号モデルを使用する主な理由は、動作回路、特に半導体が、関与する信号の相対振幅に依存するためです。 大信号モデルは、信号レベルがデバイスの最大許容レベルに近い場合の回路の特性も明らかにします。 トランジスタモデルは、大信号モデルを使用して、最大信号レベルが供給され、最大出力が引き出されているときのパフォーマンスと特性を予測します。 最高の信号レベルで歪みとノイズ出力を低減するメカニズムは、大信号非線形モデルに基づいて設計されています。

ダイオードの順方向電圧降下は、カソードが負、アノードが正のときのダイオード両端の電圧です。 ダイオードモデリングでは、小信号モデルは、たとえば、シリコンダイオードでの0.7ボルト（V）の順方向電圧降下とゲルマニウムダイオードでの0.3 Vの順方向降下を考慮します。 大信号モデルでは、一般的なダイオードの最大許容順方向電流に近づくと、実際の順方向電圧降下が大幅に増加します。

逆バイアスでは、ダイオードには正極と負極があります。 逆バイアスダイオードの小信号モデルと大信号モデルの両方で、伝導はほとんどありません。 逆バイアスモードでは、小信号モデルでも大信号モデルでも、ダイオードはほぼ同じ方法で処理されます。 逆バイアスダイオードの大信号モデルの違いは、ダイオードが電力の吸収を許可された場合にダイオードが永久に故障し、ダイオードの正負（PN）接合に不可逆的な損傷を生じる逆方向降伏電圧です。 、正（P）タイプと負（N）タイプの半導体間の接合。

大信号モデリングでは、アクティブデバイスのほとんどすべての特性が変化します。 より多くの電力が消費されると、通常、温度が上昇し、ほとんどのトランジスタのゲインとリーク電流が増加します。 適切な設計により、アクティブなデバイスは暴走と呼ばれる状態の可能性を自動的に制御できます。 たとえば、熱暴走では、アクティブデバイスの静的動作特性を維持するバイアス電流が、アクティブデバイスによってますます多くの電力が吸収される極端な状況に進む可能性があります。 このタイプの状態は、負のフィードバックメカニズムのように、変化を補償するアクティブデバイス端子に適切な追加の抵抗器によって回避されます。