ناقلية النقل

بالنسبة للصمامات المفرغة ، تُعرَّف الموصلية بأنها التغير في تيار اللوح (الأنود) مقسومًا على التغير المقابل في جهد الشبكة/الكاثود، مع ثبات جهد اللوح (الأنود) إلى الكاثود. تتراوح القيم النموذجية لـ g_{_m} للصمامات المفرغة ذات الإشارة الصغيرة بين 1 و 0.10  مللي ثانية . وهو أحد الثوابت الثلاثة المميزة لأنبوب التفريغ، والآخران هما كسبه μ (μ) ومقاومة الصفيحة r _p أو ra _. وتحدد معادلة فان دير بيل العلاقة بينهما كما يلي:

${\displaystyle g_{\mathrm {m} }={\frac {\mu }{r_{\mathrm {p} }}}}$^{[ 1 ]}

وبالمثل، في ترانزستورات تأثير المجال ، وخاصةً ترانزستورات MOSFET ، فإن الموصلية هي التغير في تيار المصرف مقسومًا على التغير الطفيف في جهد البوابة-المصدر مع ثبات جهد المصرف-المصدر. القيم النموذجية لـ g_{_m} لترانزستور تأثير المجال ذي الإشارة الصغيرة هيمن 1 إلى 30  مللي ثانية .

باستخدام نموذج Shichman–Hodges ، يمكن التعبير عن ناقلية MOSFET على النحو التالي (انظر MOSFET §  أوضاع التشغيل ).

${\displaystyle g_{\text{m}}={\frac {2I_{\text{D}}}{V_{\text{OV}}}},}$

حيث يمثل I _{_D} تيار المصرف المستمر عند نقطة الانحياز ، و V _{_OV} جهد التشغيل الزائد ، وهو الفرق بين جهد البوابة-المصدر عند نقطة الانحياز وجهد العتبة ( أي V _{_OV} ≡ V _{_GS} – V _{_th}). ^{[ 2 ] : ص 395، المعادلة (5.45).} يُختار جهد التشغيل الزائد (المعروف أحيانًا بالجهد الفعال) عادةً عند حوالي 70-200  مللي فولت لعقدة معالجة 65 نانومتر ( I _{_D} ≈ 1.13  مللي أمبير/ميكرومتر × العرض ) لقيمة g _{_m} تتراوح بين 11-32  مللي سيمنز/ميكرومتر. ^{[ 3 ] : ص 300، الجدول 9.2. [ 4 ] : ​​ص 15، §0127}

بالإضافة إلى ذلك، تُعطى ناقلية الترانزستور ذي الوصلة FET بالعلاقة التالية:

${\displaystyle g_{\text{m}}={\frac {2I_{\text{DSS}}}{|V_{\text{P}}|}}\left(1-{\frac {V_{\text{GS}}}{V_{\text{P}}}}\right),}$

حيث V _P هو جهد القطع، و I _DSS هو تيار التصريف الأقصى.

تتفاوت قيمة g _{_m} لترانزستورات الإشارة الصغيرة ثنائية القطب بشكل كبير، حيث تتناسب طرديًا مع تيار المجمع. ولها نطاق نموذجي منمن 1 إلى 400  مللي ثانية . يتم تطبيق تغيير جهد الإدخال بين القاعدة/الباعث ويكون الخرج هو التغيير في تيار المجمع المتدفق بين المجمع/الباعث مع جهد مجمع/باعث ثابت.

يمكن التعبير عن ناقلية الترانزستور ثنائي القطب على النحو التالي:

${\displaystyle g_{\mathrm {m} }={\frac {I_{\mathrm {C} }}{V_{\mathrm {T} }}}}$

حيث يمثل I _{_C} تيار جامع التيار المستمر عند نقطة التشغيل ، و V_{_T} الجهد الحراري ، والذي يبلغ عادةً حوالي26  ملي فولت عند درجة حرارة الغرفة. لتيار نموذجي قدره10  مللي أمبير ، غرام _/متر ≈385  مللي ثانية . معاوقة الإدخال هي كسب التيار ( β ) مقسومًا على ناقلية النقل.

تُحدد موصلية الخرج (المجمع) بواسطة جهد إيرلي ، وهي تتناسب طرديًا مع تيار المجمع. بالنسبة لمعظم الترانزستورات في التشغيل الخطي، تكون هذه الموصلية أقل بكثير من قيمة معينة.100  ميكروثانية .

يُخرج مُضخِّم التوصيلية (مُضخِّم g m) تيارًا يتناسب طرديًا مع جهد دخله. في تحليل الشبكات ، يُعرَّف _{مُضخِّم} التوصيلية بأنه مصدر تيار مُتحكَّم فيه بالجهد ( VCCS ). تُركَّب هذه المُضخِّمات عادةً في تكوين كاسكود ، مما يُحسِّن استجابة التردد.

_يتصرف مضخم ناقلية مثالي في تكوين تابع الجهد عند الخرج كمقاومة قيمتها 1/ gm ، بين نسخة مُخزنة من جهد الدخل والخرج. إذا تم تحميل التابع بمكثف واحد C ، فإن دالة نقل تابع الجهد لها قطب واحد بثابت زمني C / gm ، ^{[ 5 ]} _{أو بشكل مكافئ ،} فإنها تتصرف كمرشح تمرير منخفض من الدرجة الأولى مع عرض النطاق الترددي -3 ديسيبل لـ g _m /2 πC .

يُخرج مُضخّم المقاومة التحويلية جهدًا يتناسب مع تيار دخله. ويُشار إلى مُضخّم المقاومة التحويلية غالبًا باسم مُضخّم المعاوقة التحويلية ، خاصةً من قِبل مُصنّعي أشباه الموصلات.

يُطلق على مضخم المقاومة العابرة في تحليل الشبكات اسم مصدر الجهد المتحكم فيه بالتيار ( CCVS ).

يمكن بناء مضخم مقاومة تحويلية عاكسة بسيط باستخدام مضخم عملياتي ومقاومة واحدة. ببساطة، قم بتوصيل المقاومة بين خرج المضخم العملياتي ومدخله العاكس، وقم بتوصيل المدخل غير العاكس بالأرضي. عندئذٍ، سيتناسب جهد الخرج طرديًا مع تيار الدخل عند المدخل العاكس، حيث ينخفض ​​مع زيادة تيار الدخل والعكس صحيح.

تُستخدم مكبرات المقاومة العابرة (المقاومة العابرة) المتخصصة على نطاق واسع لتضخيم تيار الإشارة من الثنائيات الضوئية في الطرف المستقبل لوصلات الألياف الضوئية فائقة السرعة.