Transconductancia de un dispositivo

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Me gustaría saber qué significa cuando alguien dice " que la transconductancia de un FET o MOSFET es menos en comparación con la de un transistor de unión bipolar (BJT) ".

Incluso escuché a alguien decir que " Este JFET en particular tiene mucha transconductancia (aproximadamente 25 mS en su Idss de 6-12mA) " ¿Qué significa esto? ¿Y cómo sabe esto? ¿Se incluye en la hoja de datos de cada JFET? Hay algo relacionado con la transconductancia en una hoja de datos que es la siguiente:

Sé que Idss es la corriente máxima que puede manejar un JFET.

También sé que la transconductancia de un dispositivo es útil para calcular la ganancia de un dispositivo, a menos que usemos la degeneración del emisor.

Para un BJT, la transconductancia es: \ $ g_m = \ frac {I_c} {V_t} \ $ donde (\ $ V_t \ $ es voltaje térmico)

Para un JFET, la transconductancia es: \ $ g_m = \ frac {I_d} {V_ {gs}} \ $

    
pregunta Simon Maghiar

1 respuesta

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La transconductancia te dice cuánto cambia la corriente cuando aumentas / disminuyes la puerta / base en un bit muy pequeño . Es un parámetro de señal pequeña . Por lo tanto, un \ $ g_m = 25mS \ $ en un \ $ v_ {GS} = 0V, v_ {DS} = 10V \ $ me gusta en su gráfica, significará que si aumenta \ $ v_ {GS} \ $ a muy pequeño por \ $ \ Delta v_ {GS} \ $, que la corriente de drenaje también aumentará un poco por \ $ \ Delta i_d \ approx 25mS \ cdot \ Delta v_ {GS} \ $.

Para BJT's, la ganancia de transconductancia se puede aproximar mediante

$$ g_m \ approx \ frac {I_c} {n V_T} $$

Con \ $ n \ $ el coeficiente de emisión, \ $ V_T \ $ el voltaje térmico.

Esto significa que la transconductancia es proporcional a \ $ I_c \ $, o

$$ g_m \ sim I_c $$

Para MOSFET (similar a JFET) la situación es un poco diferente. La aproximación de la ganancia de la transconductancia está aquí:

$$ g_m \ approx \ frac {2 I_d} {V_ {GS} - V_ {TH}} $$

Para que \ $ g_m \ $ suba, solo podemos disminuir \ $ V_ {GS} -V_ {TH} \ $, sin embargo : el actual \ $ I_d \ $ will también disminuye al hacer eso. Resulta que esta disminución es aproximadamente:

$$ I_d \ sim (V_ {GS} -V_ {TH}) ^ 2 $$

Para que puedas escribir que la transconductancia es proporcional a

$$ g_m \ sim \ sqrt {I_d} $$

o

$$ g_m \ sim \ frac {1} {\ sqrt {V_ {GS} -V_ {TH}}} $$

Y esto es un poco molesto. ¡Esta dependencia es mucho más lenta! Así que para obtener el mismo \ $ g_m \ $ para un FET, necesitará un lote de corriente (limitado por el consumo de energía y la saturación de velocidad, donde la fórmula ya no se aplica), o casi no \ $ V_ {GS} -V_ {TH} \ $ voltaje (donde \ $ I_d \ $ generalmente alcanzará niveles poco bajos \ $ \ sim nA \ $). hay una forma de resolver esto, y es hacer que el FET sea gigantesco, pero eso también suele ser poco práctico y empeora otros efectos parasitarios.

    
respondido por el Sven B

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