Phân tích tín hiệu nhỏ có nghĩa là gì?

Giáo trình của tôi cho thấy rằng tôi phải nghiên cứu về các bộ khuếch đại bóng bán dẫn - bao gồm phân tích tín hiệu nhỏ.

Chính xác thì phân tích tín hiệu nhỏ có nghĩa là gì? Tôi đã googled nó nhưng tôi không thể tìm thấy một câu trả lời chính xác.

Nói đúng ra, bóng bán dẫn là thiết bị phi tuyến tính. Các bóng bán dẫn lưỡng cực hoàn toàn không khuếch đại cho đến khi điện áp cơ sở / cực phát tăng đủ cao để đường giao nhau của cực / cực phát bị lệch về phía trước và bạn không nhận được dòng điện đáng kể qua MOSFET cho đến khi điện áp cổng / nguồn đạt đến điện áp ngưỡng.

Tuy nhiên, chúng ta có thể sử dụng các mạch thông minh để phân cực các bóng bán dẫn, điều đó có nghĩa là các điện áp và dòng điện dc khá lớn được áp dụng. Các điều kiện sai lệch giữ bóng bán dẫn tại một điểm thiên vị hoạt động sao cho hành vi của bóng bán dẫn khá tuyến tính trong một phạm vi nhỏ của điện áp hoặc dòng điện xung quanh điểm thiên vị. Phân tích tín hiệu lớn liên quan đến việc thiết lập các điều kiện sai lệch và xử lý hành vi phi tuyến tính của bóng bán dẫn. Phân tích tín hiệu nhỏ giả định rằng bóng bán dẫn được phân cực chính xác và tập trung vào hành vi tuyến tính cho các tín hiệu nhỏ, bỏ qua các công cụ phi tuyến tính lộn xộn.

Phân tích tín hiệu nhỏ bao gồm:

(1) Tìm điểm hoạt động hoặc điểm hoạt động của mạch. Điều này được tìm thấy bằng cách loại bỏ tất cả các nguồn tín hiệu chỉ để lại các nguồn DC và sau đó giải quyết các điện áp và dòng điện một chiều trong mạch.

(2) Tuyến tính hóa các phần tử mạch phi tuyến tính tại điểm vận hành. Ví dụ, một diode được thay thế bằng một điện trở mô hình điện trở động tại điểm vận hành cụ thể. Điện trở động, hoặc tín hiệu nhỏ là tỷ lệ của sự thay đổi điện áp với sự thay đổi nhỏ (thực sự là cực tiểu) từ dòng vận hành.

(3) Tìm giải pháp tín hiệu nhỏ. Các nguồn DC bằng 0, các nguồn tín hiệu được kích hoạt và phân tích mạch tuyến tính được sử dụng để giải quyết các điện áp và dòng điện tín hiệu nhỏ.

Đã giải quyết được các điện áp và dòng điện tín hiệu nhỏ, tổng giải pháp đơn giản là tổng của giải pháp DC và giải pháp tín hiệu nhỏ. Giải pháp tổng thể này là một xấp xỉ chỉ có giá trị khi các tín hiệu ở một nghĩa nào đó nhỏ , nghĩa là các biến đổi của điện áp và dòng điện trong mạch nhỏ so với điện áp và dòng điện một chiều.

phân tích tín hiệu nhỏ được thực hiện trên các phần tử phi tuyến tính, trong đó các phần tử phi tuyến tính được thay thế bằng các phần tử tuyến tính (R, L, C) xung quanh điểm vận hành của thiết bị phi tuyến tính, nơi có thể sử dụng các phương trình tuyến tính.