跨导增益【跨导增益】跨导增益指输出端电流的变化值与输入端电压的变化值之间的比值 。
基本介绍中文名：跨导增益
学科：电路原理
介绍跨导（英语：Transconductance）是电子元件的一项属性 。电导（G）是电阻（R）的倒数；而跨导增益则指输出端电流的变化值与输入端电压的变化值之间的比值 。通常用 gm表示 。对于直流电，跨导增益可以定义为：
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对于交流电小信号模型，跨导增益的定义相对更为简单：
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设备真空管对于真空管，跨导被定义为板（阳极）/阴极电流的变化除以电网/阴极电压的相应变化，恆定板（阳极）/阴极电压 。gm典型值为小信号真空管是1至10毫西门子 。它是真空管的三个特徵常数之一，另外两个是增益μ（mu）和平板电阻rp或ra 。在范德Bijl公式定义它们之间的关係如下：
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场效应电晶体类似地，在场效应电晶体和MOSFET中，跨导是漏极电流的改变除以栅极/源极电压的小改变以及恆定的漏极/源极电压 。gm的典型值为小信号场效应电晶体是1至30毫西门子 。使用Shichman-Hodges模型，MOSFET的跨导增益可以表示为：
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其中ID是在直流漏电流偏置点，和VOV是过驱动电压，这是偏置点栅极-源极电压和之间的差的阈值电压（即，VOV≡VGS-Vth） 。的过驱动电压（有时也被称为有效电压）在约70-200毫伏习惯上选择用于65纳米技术节点（ID≈1.13mA/μm），用于gm的11-32mS/μm 。另外，结FET的跨导增益由下式给出，其中VP是夹断电压，IDSS是最大漏极电流 。传统上，上式中给出的FET和MOSFET的跨导是使用微积分从每个器件的传输方程导出的 。然而，卡特赖特已经证明，这可以在没有微积分的情况下完成 。双极电晶体所述gm的双极小信号电晶体差别很大，成比例的集电极电流 。典型的範围是1到400毫西门子 。在基极/发射极之间施加输入电压变化，输出是在具有恆定的集电极/发射极电压的集电极/发射极之间流动的集电极电流的变化 。双极电晶体的跨导增益可以表示为
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其中IC=在Q点的DC集电极电流，VT=热电压，在室温下通常约为26mV 。10毫安，典型电流gm≈385毫秒 。输出（集电极）电导由Early电压决定，与集电极电流成正比 。对于线性操作的大多数电晶体，它远低于100μS 。放大器跨导放大器跨导放大器（gm放大器）推出的电流正比于它的输入电压 。在网路分析中，跨导放大器被定义为电压控制电流源（VCCS） 。看到这些放大器安装在共源共栅配置，这是常见的，这提高了频率回响 。跨阻放大器跨阻放大器输出正比于它的输入电流的电压 。跨阻放大器通常被称为跨阻放大器，特别是半导体製造商 。网路分析中的跨阻放大器的术语是电流控制电压源（CCVS） 。一个基本的反相互阻放大器可以由一个运算放大器和一个电阻构成 。只需在运算放大器的输出端和反相输入端之间连线电阻，并将同相输入端接地即可 。然后，输出电压将与反相输入端的输入电流成比例，随着输入电流的增加而减小，反之亦然 。在实践中，任何器件的寄生电容连线到运算放大器的虚拟地可能使其不稳定，并且必须在输出和反相引脚之间并联添加补偿电容 。达到这个补偿电容的最佳值可能是不平凡的 。专用晶片跨阻（互阻抗）放大器广泛用于放大来自超高速光纤链路接收端的光电二极体的信号电流 。MAX3724和MAX3725就是例子 。运算跨导放大器一个运算跨导放大器（OTA）是积体电路能够作为跨导放大器的作用 。这些通常有一个允许跨导控制的输入 。