11.6 : Modelo de diodo de pequeña señal

Al analizar el comportamiento de los diodos en circuitos, la relación entre la corriente a través de un diodo y el voltaje a través de él es de particular interés, especialmente cuando se considera el efecto de un voltaje de polarización de corriente continua (CC). Cuando se aplica, esta polarización de CC influye en el punto de funcionamiento del diodo, conocido como punto Q, alrededor del cual la característica corriente-voltaje (I-V) del diodo muestra un comportamiento exponencial. Introducir una pequeña señal variable en el tiempo además de esta polarización ayuda a examinar la respuesta del diodo a las fluctuaciones alrededor de este punto Q.

Cuando la amplitud de este voltaje de señal adicional permanece considerablemente menor que el voltaje térmico (V_T) del diodo, la respuesta del diodo puede aproximarse como lineal en un segmento corto de su curva característica. Este escenario, denominado aproximación de señal pequeña, simplifica la compleja relación exponencial en una relación lineal más manejable, permitiendo que la corriente instantánea total del diodo (iD) se vea como una suma de la corriente de polarización constante i_D(DC) y la corriente de señal variable I_D(CA)

La medida que conecta la corriente de la señal con el voltaje de la señal se expresa en términos de conductancia, medida en mhos, y se conoce como conductancia de señal pequeña del diodo. Es la pendiente de la tangente a la curva I-V en el punto Q. Por el contrario, la resistencia incremental o de señal pequeña (r_d) del diodo es la inversa de su conductancia. Mide la resistencia del diodo a pequeños cambios de corriente y se calcula dividiendo el voltaje térmico por la corriente de polarización.

Estos parámetros son cruciales para diseñar y analizar circuitos que involucran diodos, especialmente en aplicaciones que requieren un control preciso sobre la amplificación o atenuación de la señal.