การวิเคราะห์สัญญาณขนาดเล็กหมายความว่าอย่างไร

หลักสูตรของฉันแสดงให้เห็นว่าฉันต้องศึกษาเกี่ยวกับแอมป์ทรานซิสเตอร์รวมถึงการวิเคราะห์สัญญาณขนาดเล็ก

การวิเคราะห์สัญญาณขนาดเล็กมีความหมายว่าอะไร? ฉัน googled มัน แต่ฉันไม่พบคำตอบที่แน่นอน

อย่างเคร่งครัดทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ไม่ใช่เชิงเส้นมาก ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ไม่ได้ขยายเลยจนกว่าแรงดันไฟฟ้าฐาน / อิมิตเตอร์จะเพิ่มขึ้นสูงพอสำหรับจุดต่อเบส / อิมิตเตอร์ที่จะส่งต่อความเอนเอียงไปข้างหน้าและคุณจะไม่ได้กระแสไฟฟ้าที่สำคัญผ่าน MOSFET จนกระทั่งแรงดันเกต / แหล่งกำเนิด

อย่างไรก็ตามเราสามารถใช้วงจรอันชาญฉลาดเพื่อไบอัสทรานซิสเตอร์ซึ่งหมายความว่ามีการใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสตรงที่ค่อนข้างใหญ่ เงื่อนไขอคติถือทรานซิสเตอร์ที่จุดไบแอสที่ใช้งานเพื่อให้พฤติกรรมของทรานซิสเตอร์ค่อนข้างเป็นเส้นตรงในช่วงแรงดันไฟฟ้าหรือกระแสเล็ก ๆ รอบจุดไบอัส การวิเคราะห์สัญญาณขนาดใหญ่เกี่ยวข้องกับการตั้งค่าเงื่อนไขอคติและจัดการกับพฤติกรรมที่ไม่ใช่เชิงเส้นของทรานซิสเตอร์ การวิเคราะห์สัญญาณขนาดเล็กถือว่าสมมติว่าทรานซิสเตอร์นั้นเอนเอียงอย่างถูกต้องและมุ่งเน้นไปที่พฤติกรรมเชิงเส้นสำหรับสัญญาณขนาดเล็กโดยไม่สนใจสิ่งที่ไม่ใช่เชิงเส้นยุ่ง

การวิเคราะห์สัญญาณขนาดเล็กประกอบด้วย:

(1) การค้นหาจุดนิ่งหรือจุดปฏิบัติการของวงจร สิ่งนี้พบได้โดยการ zeroing แหล่งสัญญาณทั้งหมดเหลือเพียงแหล่งจ่ายกระแสตรงจากนั้นจึงแก้หาแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสในวงจร

(2) การปรับองค์ประกอบของวงจรที่ไม่ใช่เชิงเส้นให้เป็นเส้นตรง ณ จุดปฏิบัติการ ตัวอย่างเช่นไดโอดจะถูกแทนที่ด้วยตัวต้านทานที่เป็นแบบจำลองความต้านทานแบบไดนามิกที่จุดปฏิบัติการเฉพาะ ความต้านทานแบบไดนามิกหรือสัญญาณขนาดเล็กคืออัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าต่อการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าขนาดเล็ก (น้อยมาก) จากจุดปฏิบัติการ

(3) การค้นหาโซลูชันสัญญาณขนาดเล็ก แหล่งจ่ายกระแสตรงเป็นศูนย์แหล่งสัญญาณถูกเปิดใช้งานและการวิเคราะห์วงจรเชิงเส้นจะใช้ในการแก้ปัญหาสำหรับแรงดันไฟฟ้าและกระแสสัญญาณขนาดเล็ก

การแก้ปัญหาสำหรับแรงดันไฟฟ้าสัญญาณขนาดเล็กและกระแสการแก้ปัญหาทั้งหมดเป็นเพียงผลรวมของการแก้ปัญหา DC และการแก้ปัญหาสัญญาณขนาดเล็ก การแก้ปัญหาทั้งหมดนี้เป็นการประมาณค่าที่ถูกต้องเฉพาะเมื่อสัญญาณมีขนาดเล็กกล่าวคือความแปรปรวนของแรงดันและกระแสในวงจรนั้นมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงและกระแส

การวิเคราะห์สัญญาณขนาดเล็กดำเนินการกับองค์ประกอบที่ไม่ใช่เชิงเส้นโดยที่องค์ประกอบที่ไม่ใช่เชิงเส้นจะถูกแทนที่ด้วยองค์ประกอบเชิงเส้น (R, L, C) รอบจุดปฏิบัติการของอุปกรณ์ที่ไม่ใช่เชิงเส้นซึ่งสามารถใช้สมการเชิงเส้นได้