Hva er en stor-signal modell?

En stor-signalmodell er en representasjon som brukes i analysen av elektriske kretsløp ved bruk av spenninger og strømmer som er vurdert over lavsignalkategorien. Hovedårsaken til å ha en lav- og stor-signalmodell er at atferdskretsene, spesielt halvlederne, er avhengig av de relative amplituder til signalene som er involvert. Storsignalmodellen avslører også egenskapene til kretsløp når signalnivåene er i nærheten av de maksimalt tillatte nivåene for enheter. Transistormodeller benytter seg av storsignalmodellen for å forutsi ytelse og egenskaper i tider der maksimale signalnivåer mates og maksimal effekt trekkes. Mekanismene for å redusere forvrengning og støyutgang ved høyeste signalnivå er designet basert på ikke-lineære modeller med store signaler.

Spenningsfallet forover i en diode er spenningen over dioden når katoden er negativ og anoden er positiv. Ved diodemodellering tar småsignalmodellen for eksempel hensyn til 0,7-volts (V) forspenningsfall over silisiumdioden og 0,3 V fremoverfall over germaniumdioden. I den store signalmodellen vil det å nærme seg de maksimalt tillatte fremadstrømmene i en typisk diode øke det faktiske spenningsfallet betydelig fremover.

I omvendt skjevhet har en diode en positiv katode og en negativ anode. Det er lite ledning i både små- og storsignalmodellene for den omvendt forspente dioden. I motsatt forspenningsmodus blir dioden behandlet på nesten samme måte enten i små- eller storsignalmodellen. Forskjellen i storsignalmodellen for en omvendt forspent diode er revers nedbrytningsspenning der en diode vil feile permanent hvis dioden får absorbere kraft, noe som gir en irreversibel skade på den positive-negative (PN) -krysset til dioden , et kryss mellom en positiv (P) -type og en negativ (N) -type halvleder.

For modeller med stort signal vil nesten alle egenskapene til den aktive enheten endres. Når mer strøm blir spredt, øker temperaturen vanligvis noe som fører til en økning i forsterkning samt lekkasjestrømmer for de fleste transistorer. Med riktig design er aktive enheter i stand til automatisk å kontrollere enhver sjanse for en tilstand som heter runaway. For eksempel i termisk løping kan forspenningsstrømmene som opprettholder de statiske driftsegenskapene til en aktiv enhet, utvikle seg til en ekstrem situasjon hvor mer og mer kraft blir absorbert av den aktive enheten. Denne typen tilstand unngås av riktige ekstra motstander i de aktive enhetsterminalene som kompenserer for endringer, omtrent som en negativ tilbakemeldingsmekanisme.