为什么在研究晶体管的高频等效电路时引入参数gm, gm=IcUb`e

为什么在研究晶体管的高频等效电路时引入参数gm, gm=IcUb`e,第1张

因为gm表征输入电压变化而引起输出电流发生变化的情况,即反映了输入电压对输出电流的控制能力——放大作用;这是晶体管的一个重要性质参量,与外电路无关。输出电流可以直接用输入电压变化乘以gm来给出,在等效电路中使用方便。晶体管(transistor)是一种固体半导体器件,可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。晶体管作为一种可变开关,基于输入的电压,控制流出的电流,开关速度可以非常之快,在实验室中的切换速度可达100GHz以上。晶体管输出信号的功率可以大于输入信号的功率,因此晶体管可以作为电子放大器,有许多市售的分立晶体管,但集成电路中的晶体管数量远大于分立晶体管的数量。例如超大规模集成电路(VLSI)其中至少有一万个晶体管。

利用I对V的偏导求。

注意,这时候需要先判断MOS处于什么工作区域。

例子:VdsMOS处于线形区。

Id=u*Cox*(W/L)*[(Vgs-Vt)*Vds-0.5(Vds^2)]。

然后I对Vgs求偏导即可:g = partial (Id)/partial (Vgs)= u*Cox*Vds*(W/L)。

以上partial为偏导算符,打不出来,只能这么写了,u是载流子迁移率,Cox是单位栅电容大小,W和L分别是MOS的宽和长。

放大器

1、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。在网络分析中,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,这提高了频率响应。

2、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,特别是半导体制造商。

1TΩ=1000GΩ ,读作1T 欧姆=1000G欧姆。1GΩ =1000MΩ,读作1G欧姆=1000M欧姆。

欧姆定律的定义:

欧姆定律(Ohm′s law)是关于导体两端电压与导体中电流关系的定律。电学的基本实验定律之一。由德国物理学家欧姆于1827年首先通过实验发现。其表述为:通过导体的电流I与其两端之间的电势差U成正比。欧姆定律的数学表达式为I=U/R。

欧姆定律的适用范围:

对有些导体(如电离气体)和半导体,欧姆定律明显地不再满足。它们的电压与电流之间的关系可用一曲线表示,这个关系曲线叫做伏—安特性曲线。对于半导体组成的电路元件,其伏—安特性曲线,当电压从正向连接改为反向连接时,会出现迥然不同的形状。这类导体被认为具有非线性电阻,在电工技术中(特别是电子电路中)非线性电阻有着广泛的应用。


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