¿Cuál es el modelo híbrido de un circuito?

Answer 1

Modelo híbrido o más específicamente un “modelo híbrido-pi”.

El modelo híbrido pi es un modelo lineal linealizado utilizado para dispositivos de ganancia no lineal que van desde tubos de vacío a transistores bipolares a JFET a MOSFET a cualquier otro tipo de “dispositivo activo amplificador unilateral”.

El problema con los tubos y transistores es que las relaciones entre los voltajes terminales y las corrientes son matemáticamente complejas si fuera 100% exacto al respecto. Demasiado complejo para el análisis de circuitos de rutina a mano o incluso con computadora (los programas de simulación de circuitos como SPICE utilizan modelos lineales híbridos-pi internamente para resolver circuitos).

Entonces, para simplificar las matemáticas, se utiliza un modelo lineal (el híbrido pi) que captura las características importantes del dispositivo activo en un punto de polarización particular o un conjunto de voltajes y corrientes de CC. Los modelos lineales tienen la ventaja del álgebra lineal, que es mucho más simple de manipular, calcular y resolver que el álgebra no lineal. La mayoría de las técnicas de análisis de circuitos se basan realmente en el supuesto de linealidad del circuito.

Luego se supone (debe tener cuidado con las suposiciones, por supuesto), que la señal que se amplifica es “suficientemente pequeña” de modo que la aproximación lineal es “lo suficientemente precisa”. Las definiciones de estos son fluidas y situacionales. Matemáticamente, los elementos componentes del híbrido pi se derivan de una expansión de Taylor.

El grado en que el modelo lineal no está modelando correctamente la realidad se caracteriza por cifras de mérito que quizás haya escuchado con el equipo de audio: distorsión armónica total o THD y distorsión de intermodulación o IMD. Estos son los “términos de orden superior” de la expansión de Taylor para el dispositivo activo no lineal.