Vad är en stor signalmodell?

En storsignalmodell är en representation som används i analysen av elektriska kretsar med hjälp av spänningar och strömmar som betraktas ovanför kategorin med låg signal. Det främsta skälet till att ha en låg- och stor-signalmodell är att beteendekretsarna, särskilt halvledarna, beror på de relativa amplituderna för de inblandade signalerna. Den stora signalmodellen avslöjar också egenskaperna hos kretsar när signalnivåerna är nära de maximala tillåtna nivåerna för enheter. Transistormodeller använder den stora signalmodellen för att förutsäga prestanda och egenskaper under tider då maximala signalnivåer matas och maximal utgång dras. Mekanismerna för att minska distorsion och brusutgång vid högsta signalnivåer är utformade baserat på de stora signalens olinjära modeller.

Framspänningsfallet i en diod är spänningen över dioden när katoden är negativ och anoden är positiv. I diodmodellering tar den små signalmodellen hänsyn till förinstans, 0,7-volt (V) framåtspänningsfallet över kiseldioden och 0,3 V framåtfallet över germanium-dioden. I den stora signalmodellen kommer att närma sig de maximala tillåtna framåtströmmarna i en typisk diod att öka den faktiska framåtspänningsfallet avsevärt.

I den omvända förspänningen har en diod en positiv katod och en negativ anod. Det finns liten ledning i både små och stora signalmodeller för den omvända partiska dioden. I det omvända förspänningsläget behandlas dioden på nästan samma sätt, oavsett om den är i den små eller stora signalmodellen. Skillnaden i den stora signalmodellen för en omvänd partisk diod är den omvända nedbrytningsspänningen där en diod kommer att misslyckas permanent om dioden är tillåtet att absorbera kraft, vilket ger en irreversibel skada på den positiva negativa (p-n) korsningen av dioden, en korsning mellan en positiv (p) -typ och en negativ (NTYPE SEMiconductor.

För storsignalmodellering kommer nästan alla egenskaper hos den aktiva enheten att förändras. När mer kraft sprids ökar temperaturen vanligtvis till en ökning av förstärkningen såväl som läckströmmar för de flesta transistorer. Med korrekt design kan aktiva enheter automatiskt kontrollera alla chanser för ett tillstånd som kallas Runaway. Till exempel, i Thermal Runaway, kan förspänningsströmmarna som upprätthåller de statiska driftsegenskaperna för en aktiv anordning utvecklas till en extrem situation där mer och mer kraft absorberas av den aktiva enheten. Denna typ av tillstånd undviks av lämpliga ytterligare motstånd i de aktiva enhetens terminaler som kompenserar för förändringar, ungefär som en negativ återkopplingsmekanism.