ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ СХЕМЫ ДЛЯ МАЛЫХ СИГНАЛОВ

У нелинейных по своей природе диодов и транзисторов в схемах с малыми сигналами зависимость напряжение/ток не такая, как в обычных нелинейных схемах. Поэтому применение методов расчета для нелинейных систем неприемлемо. На рис. 2.7, а, представлена вольт-амперная характеристика обычного диода для прямого тока.

Рассмотрим ее конфигурацию на малых сигналах в точке с напряжением и током Vв и Iв (рис. 2.7, б). При подаче малого сигнала (серая окружность) можно аппроксимировать кривую в прямую линию. Поэтому для малых сигналов диод можно представить как резистор г, соединенный с источником напряжения У{ (рис. 2.7, б). Причем напряжение питания — это точка пересечения прямой линии с осью напряжений. Таким образом, в рабочей точке (Кв, / в) сопротивление диода г = dVB/d IB.

На рис. 2.7, в, показана прямая линия аппроксимации вольт-амперной характеристики диода для малого входного сигнала переменного тока. Составляющие постоянного тока на этом графике игнорируются. Таким образом, в случае малого переменного входного сигнала диод тоже можно заменить резистором, эквивалентная схема представлена на рис. 2.8, в. Дальнейший анализ производится уже с применением методов для линейных схем.

Очень заманчиво использовать простые линейные эквиваленты для нелинейных по своей сути схем с малыми сигналами. Однако нельзя забывать исходную схему и ограничения по применению эквивалентов. Как правило, эти ограничения относятся к величине входного сигнала.

Рис. 2.7. Последовательность приведения характеристики малого сигнала к линейному виду:

а — полная вольт-амперная характеристика диода и малый сигнал на нем;

б — небольшая часть вольт-амперной характеристики, центр оси координат помещен в точку пересечения кривой и оси сигнала;

в — аппроксимированная вольт-амперная характеристика диода для малого сигнала.

Рис. 2.8. Эквивалентные схемы диода:

а — схема; б — линейная схема для переменных тока и напряжения; в — для малых сигналов.