Transconductance (для переходной проводимости ), также редко называемая взаимной проводимостью, представляет собой электрическую характеристику, связывающую ток на выходе устройства с напряжением через вход устройства. Проводимость - это величина, обратная сопротивлению.
Transadmittance (или transfer admittance ) - это AC эквивалент крутизны.
Транзондуктивность очень часто обозначают как проводимость, g m, с нижним индексом m для взаимного. Он определяется следующим образом:
Для слабого сигнала переменного тока определение проще:
Единица SI, siemens, с символом S ; 1 сименс = 1 ампер на вольт заменяет старую единицу проводимости, имеющую то же определение, mho (ом, записанное наоборот), символ, ℧.
Transresistance (для переходное сопротивление ), также редко называемое взаимным сопротивлением, является двойным крутизной. Он относится к соотношению между изменением напряжения в двух точках выхода и соответствующим изменением тока в двух точках входа и обозначается как r m:
Единицей измерения сопротивления в системе СИ является просто Ом, как в сопротивление.
Трансимпеданс (или переход импеданс ) является эквивалентом сопротивления по переменному току и является двойным коэффициентом пропускания.
Для вакуумных ламп крутизна определяется как изменение тока пластины (анода), деленное на соответствующее изменение напряжение сетки / катода с постоянным напряжением между пластиной (анодом) и катодом. Типичные значения g m для малосигнальной вакуумной трубки составляют от 1 до 10 миллисименс. Это одна из трех характеристических констант вакуумной лампы, двумя другими являются ее коэффициент усиления μ (мю) и сопротивление пластины r p или r a. Уравнение Ван дер Бейла определяет их отношение следующим образом:
Аналогично, в полевых транзисторах и, в частности, в полевых МОП-транзисторах, крутизна - это изменение тока стока, деленное на небольшое изменение затвора / напряжение истока с постоянным напряжением сток / исток. Типичные значения g m для слабосигнального полевого транзистора составляют от 1 до 30 миллисименс.
Используя модель Шичмана – Ходжеса, крутизна для полевого МОП-транзистора может быть выражена как (см. Статью MOSFET ):
где I D - постоянный ток стока при смещении точка, а V OV - это напряжение перегрузки, которое представляет собой разность между напряжением затвор-исток точки смещения и пороговым напряжением (т. е. V OV ≡ V GS - V th). Напряжение перегрузки (иногда называемое эффективным напряжением) обычно выбирается на уровне примерно 70–200 мВ для технологического узла 65 нм (I D ≈ 1,13 мА / мкм ширины) для ag m от 11 до 32 мСм / мкм.
Кроме того, крутизна переходного полевого транзистора определяется как , где V P - напряжение отсечки, а I DSS - максимальный ток стока.
Традиционно крутизна для полевого транзистора и полевого МОП-транзистора, указанная в приведенных выше уравнениях, выводится из уравнения передачи каждого устройства с использованием исчисления. Однако Картрайт показал, что это можно сделать без исчисления.
g m биполярных малосигнальных транзисторов сильно различаются, будучи пропорциональными току коллектора. Его типичный диапазон составляет от 1 до 400 миллисименс. Изменение входного напряжения применяется между базой / эмиттером, а выходное - это изменение тока коллектора, протекающего между коллектором / эмиттером с постоянным напряжением коллектора / эмиттера.
Крутизну биполярного транзистора можно выразить как
где I C = постоянный ток коллектора в точке Q, и V T= тепловое напряжение, обычно около 26 мВ при комнатной температуре. Для типичного тока 10 мА g m ≈ 385 мСм. Входное сопротивление - это усиление по току (β), деленное на крутизну.
Выходная проводимость (коллектор) определяется начальным напряжением и пропорциональна току коллектора. Для большинства транзисторов, работающих в линейном режиме, оно значительно ниже 100 мкСм.
A усилитель крутизны (gmусилитель) вырабатывает ток, пропорциональный его входному напряжению. В анализе сети усилитель крутизны определяется как источник тока, управляемый напряжением (VCCS). Обычно эти усилители устанавливаются в каскодной конфигурации , которая улучшает частотную характеристику.
A усилители сопротивления выдают напряжение, пропорциональное входному току. Трансрезистивный усилитель часто упоминается как трансимпедансный усилитель, особенно производители полупроводников.
Термин для усилителя сопротивления при анализе цепей - это источник напряжения с управляемым током (CCVS).
Базовый усилитель инвертирующего сопротивления может быть построен из операционного усилителя и одного резистора. Просто подключите резистор между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя и подключите неинвертирующий вход к земле. В этом случае выходное напряжение будет пропорционально входному току на инвертирующем входе, уменьшаясь с увеличением входного тока и наоборот.
Специальные усилители сопротивления на микросхемах (трансимпедансные) широко используются для усиления сигнального тока от фотодиодов на приемном конце сверхвысокоскоростных волоконно-оптических линий связи.
Операционный усилитель крутизны (OTA) представляет собой интегральную схему, которая может функционировать как усилитель крутизны. Обычно они имеют вход для управления крутизной.
Искать transconductance в Викисловаре, бесплатный словарь. |