Mein Lehrplan zeigt, dass ich mich mit Transistorverstärkern befassen muss - einschließlich der Kleinsignalanalyse.
Was genau bedeutet Kleinsignalanalyse? Ich habe es gegoogelt, aber ich konnte keine genaue Antwort finden.
Genau genommen sind Transistoren sehr nichtlineare Bauelemente. Bipolartransistoren verstärken sich erst, wenn die Basis / Emitter-Spannung so hoch ansteigt, dass der Basis / Emitter-Übergang in Vorwärtsrichtung vorgespannt ist, und Sie erhalten keinen signifikanten Strom durch einen MOSFET, bis sich die Gate / Source-Spannung der Schwellenspannung nähert.
Wir können jedoch klug Schaltungen verwenden Vorspannung der Transistoren, was bedeutet , dass relativ große Gleichspannungen und Ströme angelegt werden. Die Vorspannungsbedingungen halten den Transistor an einem Betriebsvorspannungspunkt , so dass das Verhalten des Transistors über einen kleinen Bereich von Spannungen oder Strömen, die den Vorspannungspunkt umgeben, ziemlich linear ist. Die Großsignalanalyse bezieht sich auf das Einstellen der Vorspannungsbedingungen und befasst sich mit dem nichtlinearen Verhalten des Transistors. Bei der Kleinsignalanalyse wird davon ausgegangen, dass der Transistor korrekt vorgespannt ist, und er konzentriert sich auf das lineare Verhalten bei kleinen Signalen, wobei das unordentliche nichtlineare Material ignoriert wird.
Die Kleinsignalanalyse besteht aus:
(1) Ermitteln des Ruhe- oder Betriebspunkts eines Stromkreises. Dies wird gefunden, indem alle Signalquellen auf Null gesetzt werden, wobei nur die Gleichstromquellen übrig bleiben, und dann nach den Gleichspannungen und -strömen in der Schaltung aufgelöst wird.
(2) Linearisieren der nichtlinearen Schaltungselemente im Betriebspunkt. Beispielsweise wird eine Diode durch einen Widerstand ersetzt, der den dynamischen Widerstand im jeweiligen Betriebspunkt modelliert. Die dynamische oder Kleinsignalwiderstand ist das Verhältnis der Änderung in der Spannung auf eine kleine (infinitesimale tatsächlich) Änderung des Stroms von dem Betriebspunkt.
(3) Finden der Kleinsignallösung. Die Gleichstromquellen werden auf Null gesetzt, die Signalquellen werden aktiviert und die lineare Schaltungsanalyse wird verwendet, um die Kleinsignalspannungen und -ströme zu ermitteln.
Nachdem für die Kleinsignalspannungen und -ströme gelöst, die insgesamt ist Lösung einfach die Summe der DC - Lösung und die Kleinsignal - Lösung. Diese Gesamtlösung ist eine Annäherung, die nur gültig ist, wenn die Signale in gewissem Sinne klein sind , dh wenn die Variationen der Spannungen und Ströme in der Schaltung relativ zu den Gleichspannungen und Strömen klein sind.
Die Kleinsignalanalyse wird an nichtlinearen Elementen durchgeführt, wobei nichtlineare Elemente durch lineare Elemente (R, L, C) um den Betriebspunkt des nichtlinearen Geräts ersetzt werden, wo die linearen Gleichungen verwendet werden können.