Что означает анализ малого сигнала?

Моя учебная программа показывает, что я должен изучить транзисторные усилители, включая анализ слабых сигналов.

Что именно означает анализ малого сигнала? Я гуглил это, но я не мог найти точный ответ.

Строго говоря, транзисторы очень нелинейные устройства. Биполярные транзисторы вообще не усиливаются до тех пор, пока напряжение базы / эмиттера не поднимется достаточно высоко для прямого смещения базы / эмиттера, и вы не получите значительный ток через полевой МОП-транзистор, пока напряжение затвора / источника не приблизится к пороговому напряжению.

Тем не менее, мы можем использовать умные схемы для смещения транзисторов, что означает, что применяются довольно большие напряжения и токи постоянного тока. Условия смещения удерживают транзистор в рабочей точке смещения , так что поведение транзистора является довольно линейным в небольшом диапазоне напряжений или токов, окружающих точку смещения. Анализ большого сигнала относится к настройке условий смещения и имеет дело с нелинейным поведением транзистора. Анализ слабых сигналов предполагает, что транзистор правильно смещен, и концентрируется на линейном поведении для малых сигналов, игнорируя грязные нелинейные элементы.

Анализ слабых сигналов состоит из:

(1) Нахождение точки покоя или рабочей точки цепи. Это достигается путем обнуления всех источников сигнала, оставляя только источники постоянного тока, а затем определяя постоянные напряжения и токи в цепи.

(2) Линеаризация нелинейных элементов схемы в рабочей точке. Например, диод заменен резистором, который моделирует динамическое сопротивление в конкретной рабочей точке. Динамическое сопротивление или сопротивление слабого сигнала - это отношение изменения напряжения к небольшому (фактически бесконечно малому) изменению тока от рабочей точки.

(3) Нахождение решения для слабого сигнала. Источники постоянного тока обнуляются, источники сигналов активируются, и анализ линейных цепей используется для определения напряжений и токов слабого сигнала.

Решив для напряжений и токов для слабого сигнала, общее решение представляет собой просто сумму решения постоянного тока и решения для слабого сигнала. Это общее решение является приближением, которое справедливо только в том случае, когда сигналы в некотором смысле малы , т. Е. Вариации напряжений и токов в цепи малы относительно напряжений и токов постоянного тока.

анализ слабого сигнала выполняется на нелинейных элементах, где нелинейные элементы заменяются линейными элементами (R, L, C) вокруг рабочей точки нелинейного устройства, где могут использоваться линейные уравнения.