Transconductance   트랜스 컨덕턴스, 전달 컨덕턴스

1. 트랜스 컨덕턴스

  ㅇ (의미)  :  (선형적인,단순 비례적인) 증폭률의 척도
     - 트랜지스터가 `전압제어 전류원(VCIS)` 역할을 할 때,
     - `증폭률 (이득 : 입력 전압 vi 대 출력 전류 io)`에 상응하는 척도

  ㅇ (표현식)  :  gm = io/vi [A/V]  (트랜스 컨덕턴스)

  ㅇ (단위)  :  [mA/V] 또는 [지멘스(S), Ω-1, ℧]

  ※ 이 파라미터는, 트랜지스터 증폭기의 전압 이득에 직접적으로 관련시킬 수 있는 중요 파라미터 임
     - 통상, 트랜지스터는, 전압제어전류원(BJT,MOSFET 등 3 단자 소자) 및 부하 저항을 결합시켜,
        . 전압 증폭기 형태로 동작시킴
           


2. BJT,MOSFET 간에, 트랜스컨덕턴스 비교

  ㅇ BJT가 MOSFET 보다 비교적 큰 트랜스컨덕턴스 값을 갖게할 수 있음

  ㅇ 트랜스 컨덕턴스 의존성
     - BJT    : 주로, 바이어스(바이어스된 직류 컬렉터 전류)에 의존적
     - MOSFET : 주로, 제조공정 및 설계 파라미터에 의존적


3. BJT 트랜스 컨덕턴스

  ㅇ 정의식
     
[# g_m = \frac{\partial I_C}{\partial V_{BE}} \Big|_Q
  = \frac{\partial}{\partial V_{BE}} \left( I_S \; \exp \left[ \frac{V_{BE}}{V_T} \right] \right)
  = \frac{1}{V_T} I_S \; \exp \left[ \frac{V_{BE}}{V_T} \right] \\
  \quad = \frac{I_C}{V_T} = \frac{I_{CQ}}{V_T} #]
     - IC  : 출력 컬렉터 전류
     - VBE : 입력 베이스-이미터 전압
     - ICQ : 정적 바이어스된 직류 컬렉터 전류
     - VT : 열전압  ☞ 쇼클리 다이오드 방정식 참조

  ㅇ 특징 
     - 동작점 Q점에서 만 정의됨
     - 정적으로 바이어스된, 컬렉터 전류(ICQ)에 정비례함

  ㅇ 선형 증폭 소자로써 모델링 가능
     
     - 전압제어 전류원에 의한 증폭기로써 동작 가능
        . 입력 신호 전압 진폭(VBE)을 충분히 작게, 선형 구간 내로 제한시키면,
        . 출력 신호 전류(IC)의 증폭(gm)을 얻어냄
     - 즉, 동작점 Q점에서, 기울기 {#g_m#}을 갖는 선형 증폭 소자 ({# \Delta I_C = g_m \Delta V_{BE} #}) 처럼 동작


4. MOSFET 트랜스 컨덕턴스           ☞ MOSFET 전달 컨덕턴스 참조

  ㅇ 정의식
     
     - VGS : 입력 게이트-소스 전압
     - ID  : 출력 드레인 전류

  ㅇ 특징
     - MOSFET 트랜스 컨덕턴스는, 제조공정 및 설계 파라미터에 의존함
     - 우선, MOSFET는 증폭기로써 동작하기 위해, 포화영역에서 동작점이 설정되어야 함

  ㅇ 선형 증폭 소자로써 모델링 가능