¿Cómo puedo obtener una pequeña ganancia de voltaje de señal?

La ganancia depende de la tensión de polarización \ $ V_B \ $.
Para \ $ v_o < 1V \ $,
el elemento no lineal (NL) se comportará como un circuito abierto como \ $ i = 0 \ $. Por lo tanto, la ganancia viene dada por el divisor de voltaje o \ $ A_v = \ frac {1} {3} \ $. Esto sucede para \ $ V_B < 3 \ $.
Para \ $ 1V < v_o < 2V \ $,
La NL se comporta como una resistencia en serie con una fuente de voltaje de 1V. Para calcular la pequeña ganancia de señal, acortaremos esta fuente, por lo que \ $ A_v = \ frac {0.5} {2.5} = 0.2 \ $ Esto sucede para \ $ 3V < V_B < 8V \ $ Para \ $ v_o > 2V \ $,
La NL se comporta como una fuente actual (CS), por lo que su pequeña ganancia de señal será nuevamente \ $ \ frac {1} {3} \ $. Porque CS actúa como una pequeña señal abierta.
Esto sucedería para \ $ V_B > 8V \ $

¿Puedes dibujar un gráfico simple con el voltaje de entrada en el eje x, y el voltaje de salida en el eje y? Será un gráfico lineal por partes, con transiciones entre diferentes secciones lineales correspondientes a las diversas secciones del elemento de resistencia no lineal.

Dado que no hay un comportamiento dependiente del tiempo para este circuito (es decir, no hay condensadores e inductores), la pequeña ganancia de voltaje de la señal simplemente está relacionando una entrada incremental con un voltaje de salida incremental.

Una vez que tenga este gráfico, solo tendrá que determinar su pendiente en el punto de interés. Gráficamente, la pendiente es literalmente la proporción entre la salida incremental para una entrada incremental.

Esta simulación modela tu elemento no lineal:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

La simulación de barrido de CC muestra la curva de entrada-salida descrita. La simulación del dominio de frecuencia se utiliza para examinar la ganancia de pequeña señal, y está configurada para ejecutar este cálculo de ganancia en unos pocos puntos de polarización de voltaje diferentes.