11.6 : Modèle de diode à petit signal

Lors de l'analyse du comportement des diodes dans les circuits, la relation entre le courant traversant une diode et la tension qui la traverse présente un intérêt particulier, en particulier lorsque l'on considère l'effet d'une tension de polarisation en courant continu (CC). Lorsqu'elle est appliquée, cette polarisation continue influence le point de fonctionnement de la diode, appelé point Q, autour duquel la caractéristique courant-tension (I-V) de la diode présente un comportement exponentiel. L'introduction d'un petit signal variable dans le temps au-dessus de cette polarisation facilite l'examen de la réponse de la diode aux fluctuations autour de ce point Q.

Lorsque l'amplitude de cette tension de signal supplémentaire reste considérablement inférieure à la tension thermique (V_T) de la diode, la réponse de la diode peut être considérée comme linéaire sur un court segment de sa courbe caractéristique. Ce scénario, appelé approximation des petits signaux, simplifie la relation exponentielle complexe en une relation linéaire plus gérable, permettant au courant instantané total de diode (i_D) d'être considéré comme une somme du courant de polarisation constant i_D (DC) et du courant de polarisation variable. courant de signal i_D(AC)

La mesure qui relie le courant du signal à la tension du signal est exprimée en termes de conductance, mesurée en mhos, et est appelée conductance des petits signaux de la diode. C'est la pente de la tangente à la courbe IV au point Q. À l’inverse, la résistance à petit signal ou incrémentale (r_d) de la diode est l’inverse de sa conductance. Il mesure la résistance de la diode aux petits changements de courant et est calculé en divisant la tension thermique par le courant de polarisation.

Ces paramètres sont cruciaux pour la conception et l'analyse de circuits impliquant des diodes, en particulier dans les applications nécessitant un contrôle précis de l'amplification ou de l'atténuation du signal.