Ein Großsignalmodell ist eine Darstellung, die bei der Analyse von Stromkreisen unter Verwendung von Spannungen und Strömen verwendet wird, die oberhalb der Niedrigsignalkategorie betrachtet werden. Der Hauptgrund für ein Nieder- und Großsignalmodell besteht darin, dass die Verhaltensschaltungen, insbesondere die Halbleiter, von den relativen Amplituden der beteiligten Signale abhängen. Das Großsignalmodell zeigt auch die Eigenschaften von Schaltkreisen, wenn die Signalpegel nahe den maximal zulässigen Pegeln für Geräte liegen. Transistormodelle verwenden das Großsignalmodell, um Leistung und Eigenschaften zu Zeiten vorherzusagen, in denen maximale Signalpegel eingespeist und maximale Leistung gezogen wird. Die Mechanismen zur Reduzierung von Verzerrungen und Rauschen bei höchsten Signalpegeln wurden basierend auf den nichtlinearen Großsignalmodellen entwickelt.
Der Durchlassspannungsabfall in einer Diode ist die Spannung an der Diode, wenn die Kathode negativ und die Anode positiv ist. Bei der Diodenmodellierung berücksichtigt das Kleinsignalmodell beispielsweise den Durchlassspannungsabfall von 0.7 Volt (V) an der Siliziumdiode und den Durchlassabfall von 0.3 V an der Germaniumdiode. Im Großsignalmodell erhöht die Annäherung an die maximal zulässigen Durchlassströme in einer typischen Diode den tatsächlichen Durchlassspannungsabfall erheblich.
Bei der Sperrspannung hat eine Diode eine positive Kathode und eine negative Anode. Sowohl bei den Klein- als auch bei den Großsignalmodellen gibt es für die in Sperrrichtung vorgespannte Diode wenig Leitung. Im Sperrspannungsmodus wird die Diode fast gleich behandelt, egal ob im Klein- oder Großsignalmodell. Der Unterschied im Großsignalmodell für eine in Sperrrichtung vorgespannte Diode ist die Sperrdurchbruchspannung, bei der eine Diode dauerhaft ausfällt, wenn die Diode Leistung aufnehmen kann, was zu einer irreversiblen Beschädigung des positiv-negativ (PN)-Übergangs der Diode führt , eine Verbindung zwischen einem positiven (P)-Typ und einem negativen (N)-Typ Halbleiter.
Bei der Großsignalmodellierung ändern sich fast alle Eigenschaften des aktiven Geräts. Wenn mehr Leistung verbraucht wird, steigt die Temperatur normalerweise an, was bei den meisten Transistoren zu einer Erhöhung der Verstärkung sowie zu Leckströmen führt. Mit dem richtigen Design sind aktive Geräte in der Lage, jede Möglichkeit eines Zustands namens Runaway automatisch zu kontrollieren. Beim thermischen Durchgehen können beispielsweise die Vorspannungsströme, die die statischen Betriebseigenschaften einer aktiven Vorrichtung aufrechterhalten, in eine extreme Situation übergehen, in der immer mehr Leistung von der aktiven Vorrichtung absorbiert wird. Diese Art von Bedingung wird durch geeignete zusätzliche Widerstände in den aktiven Geräteanschlüssen vermieden, die Änderungen kompensieren, ähnlich wie ein negativer Rückkopplungsmechanismus.