Što je model velikog signala?

Model velikog signala je prikaz koji se koristi u analizi električnih krugova koristeći napone i struje koji se smatraju iznad kategorije niskog signala. Glavni razlog postojanja modela niskog i velikog signala je taj što krugovi ponašanja, posebno poluvodiči, ovise o relativnim amplitudama uključenih signala. Model velikog signala također otkriva karakteristike sklopova kada su razine signala blizu maksimalno dopuštenih razina za uređaje. Modeli tranzistora koriste model velikog signala za predviđanje performansi i karakteristika tijekom vremena kada se unose maksimalne razine signala i izvlači maksimalni izlaz. Mehanizmi za smanjenje izobličenja i izlaznog šuma na najvišim razinama signala dizajnirani su na temelju nelinearnih modela velikog signala.

Pad napona naprijed u diodi je napon na diodi kada je katoda negativna, a anoda pozitivna. U modeliranju dioda, model malog signala uzima u obzir, na primjer, pad napona naprijed od 0.7 V (V) na silicijskoj diodi i pad od 0.3 V naprijed na germanijevoj diodi. U modelu velikog signala, približavanje maksimalno dopuštenim strujama naprijed u tipičnoj diodi značajno će povećati stvarni pad napona naprijed.

U obrnutoj pristranosti, dioda ima pozitivnu katodu i negativnu anodu. Malo je vodljivosti i u modelima malog i velikog signala za diodu s obrnutom prednaponom. U načinu obrnutog prednapona, dioda se tretira na gotovo isti način bilo u modelu s malim ili velikim signalom. Razlika u modelu velikog signala za diodu s obrnutom prednaponom je obrnuti probojni napon gdje će dioda trajno otkazati ako se diodi dopusti da apsorbira snagu, stvarajući nepovratnu štetu na pozitivno-negativnom (PN) spoju diode , spoj između pozitivnog (P)-tipa i negativnog (N)-tipa poluvodiča.

Za modeliranje velikog signala promijenit će se gotovo sve karakteristike aktivnog uređaja. Kada se više snage rasipa, temperatura se obično povećava što dovodi do povećanja pojačanja, kao i struje curenja za većinu tranzistora. Uz pravilan dizajn, aktivni uređaji mogu automatski kontrolirati svaku mogućnost stanja koje se naziva bijeg. Na primjer, u toplinskom bijegu, struje prednapona koje održavaju statičke radne karakteristike aktivnog uređaja mogu napredovati u ekstremnu situaciju u kojoj aktivni uređaj apsorbira sve više i više snage. Ova vrsta stanja izbjegava se odgovarajućim dodatnim otpornicima u aktivnim terminalima uređaja koji kompenziraju promjene, slično kao mehanizam negativne povratne sprege.