11.6 : modello di diodo per piccoli segnali

Nell'analizzare il comportamento dei diodi nei circuiti, la relazione tra la corrente che attraversa un diodo e la tensione ai suoi capi è di particolare interesse, soprattutto se si considera l'effetto di una tensione di polarizzazione in corrente continua (CC). Quando applicata, questa polarizzazione CC influenza il punto operativo del diodo, noto come punto Q, attorno al quale la caratteristica corrente-tensione (I-V) del diodo mostra un comportamento esponenziale. L'introduzione di un piccolo segnale variabile nel tempo sopra questo bias aiuta a esaminare la risposta del diodo alle fluttuazioni attorno a questo punto Q.

Quando l'ampiezza di questa tensione di segnale aggiuntiva rimane notevolmente inferiore alla tensione termica del diodo (V_T), la risposta del diodo può essere approssimata come lineare su un breve segmento della sua curva caratteristica. Questo scenario, chiamato approssimazione del piccolo segnale, semplifica la complessa relazione esponenziale in una relazione lineare più gestibile, consentendo di vedere la corrente istantanea totale del diodo (i_D) come somma sia della corrente di polarizzazione costante i_D(DC) che della corrente variabile corrente del segnale i_D(AC)

La misura che collega la corrente del segnale alla tensione del segnale è espressa in termini di conduttanza, misurata in mhos, e viene definita conduttanza di piccolo segnale del diodo. È la pendenza della tangente alla curva IV nel punto Q. Al contrario, la resistenza a piccolo segnale o incrementale (r_d) del diodo è l'inverso della sua conduttanza. Misura la resistenza del diodo a piccole variazioni di corrente e viene calcolata dividendo la tensione termica per la corrente di polarizzazione.

Questi parametri sono cruciali per la progettazione e l'analisi di circuiti che coinvolgono diodi, soprattutto in applicazioni che richiedono un controllo preciso sull'amplificazione o attenuazione del segnale.