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在分析电路中二极管的行为时,流过二极管的电流与跨二极管的电压之间的关系尤其令人感兴趣,尤其是在考虑直流 (DC) 偏置电压的影响时。施加直流偏置时,该偏置会影响二极管的工作点(称为 Q 点),二极管的电流-电压 (I-V) 特性在此点附近呈现指数行为。在此偏置之上引入一个小的时变信号有助于检查二极管对此 Q 点附近波动的响应。

Figure 1

当此额外信号电压的幅度保持远小于二极管的热电压 (V_T) 时,二极管的响应可在其特性曲线的短段上近似为线性。这种情形称为小信号近似,它将复杂的指数关系简化为更易于管理的线性关系,允许将总瞬时二极管电流 (i_D) 视为恒定偏置电流 i_D(DC) 和变化信号电流 i_D(AC) 的总和

Equation 1

将信号电流与信号电压联系起来的测量值以电导表示,以姆欧为单位,称为二极管小信号电导。它是 Q 点处 I-V 曲线切线的斜率。相反,二极管的小信号或增量电阻 (r_d) 是其电导的倒数。它测量二极管对电流微小变化的阻力,通过将热电压除以偏置电流来计算。

Equation 2

Equation 3

这些参数对于设计和分析涉及二极管的电路至关重要,特别是在需要精确控制信号放大或衰减的应用中。

Tags

Small signal Diode ModelDC Bias VoltageQ PointI V CharacteristicSmall signal ApproximationSmall signal ConductanceSmall signal ResistanceThermal VoltageSignal CurrentSignal VoltageDiode BehaviorCircuit Analysis

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