Что такое модель с большим сигналом?

Модель большого сигнала - это представление, используемое при анализе электрических цепей с использованием напряжений и токов, которые рассматриваются выше категории низкого сигнала. Основная причина наличия модели с низким и большим сигналом заключается в том, что схемы поведения, в частности полупроводники, зависят от относительных амплитуд задействованных сигналов. Модель большого сигнала также выявляет характеристики цепей, когда уровни сигналов приближаются к максимально допустимым уровням для устройств. Модели транзисторов используют модель с большим сигналом для прогнозирования производительности и характеристик в периоды, когда подаются максимальные уровни сигнала и выводится максимальный выходной сигнал. Механизмы уменьшения искажений и шума при самых высоких уровнях сигнала разработаны на основе нелинейных моделей для больших сигналов.

Прямое падение напряжения на диоде - это напряжение на диоде, когда катод отрицательный, а анод положительный. При моделировании диодов модель слабого сигнала учитывает, например, прямое падение напряжения 0,7 вольт (В) на кремниевом диоде и падение напряжения 0,3 В на германиевом диоде. В модели с большим сигналом приближение к максимально допустимым прямым токам в типичном диоде значительно увеличит фактическое падение прямого напряжения.

В обратном смещении диод имеет положительный катод и отрицательный анод. Проводимость в моделях с малым и большим сигналом для диода с обратным смещением мала. В режиме обратного смещения диод обрабатывается практически одинаково, будь то модель с малым или большим сигналом. Разница в модели с большим сигналом для диода с обратным смещением заключается в обратном напряжении пробоя, при котором диод будет постоянно выходить из строя, если диоду будет позволено поглощать энергию, что приведет к необратимому повреждению положительно-отрицательного (PN) перехода диода. , соединение между положительным (P) -типом и отрицательным (N) -типом полупроводника.

При моделировании большого сигнала почти все характеристики активного устройства будут изменены. Когда рассеивается большая мощность, температура обычно увеличивается, что приводит к увеличению коэффициента усиления, а также токов утечки для большинства транзисторов. При правильном дизайне активные устройства могут автоматически контролировать любую вероятность состояния, называемого «побег». Например, при тепловом разгоне токи смещения, которые поддерживают статические рабочие характеристики активного устройства, могут переходить в экстремальную ситуацию, когда активное устройство поглощает все больше и больше энергии. Этого типа условия избегают с помощью соответствующих дополнительных резисторов на клеммах активного устройства, которые компенсируют изменения, подобно механизму отрицательной обратной связи.