在模拟电路中,gm是广泛使用的参数,是指电流与电压的转换系数,通常用来描述集成电路中的MOS管和BJT的增益。
gm的定义是单位电压变化引起的电流变化,即gm = ΔI/ΔV,其中ΔI是输出电流的变化量,ΔV是输入电压的变化量。gm的单位是西门子(Siemens)或毫西(mSiemens),也就是安培每伏特(A/V)。
通俗的说,gm描述了输入信号单位变化时输出信号的响应程度,它的大小代表了一个器件对于输入信号的放大程度。gm越大,对于输入信号的放大程度也就越大。
在MOS管中,gm决定了输出电流与门源电压之间的关系,MOSFET可以被视为一个电阻,这个电阻的大小取决于gm的值,其中gm越大,电阻越小。
同时,gm也是相当重要的设计参数。在电路设计中,由于MOS管输入电容较小,在一些场合可以忽略不计,因此gm可以近似成为放大器的总增益。因此,在设计时,我们通常需要把输入电路以及电流源电路的电流调整到一个合适的范围从而使得gm的值达到预期。
在BJT中,gm是集电极电流与基极电压之比,也就是说,gm代表了当基极电压改变一个单位时,集电极电流会相应地改变多少。在设计中,BJT的gm是一个非常关键的参数,它们在结构上与MOSFET的差异相当大,MOSFET基本没有热噪声,而BJT被认为是一个噪声源,这对于放大器的噪声性能是一个相当重要的考虑因素。
gm是模拟电路中的基本概念,它在仿真和设计过程中起着重要的作用。在集成电路的设计中,gm是一个关键参数,在设计中为了使得电路性能达到预期,必须要得到精确的gm值,从而去设计合适的源极电路或者偏移电流源等。
此外,在电路仿真和调试中,gm也是一个非常重要的参考参数。当我们需要在仿真平台上设计并验证一个放大器或者其他复杂的电路时,通常需要非常仔细地调整gm的值,从而达到目标性能指标。