Transconductancia

Transconductancia
   Para analizar amplificadores con JFET, necesitamos estudiar un parametro para señal que se denomina transconductancia; se indica por medio de Gm.
Simbolicamente, la transconductancia esta dada por

   Esta ecuacion indica que la transconductancia es igual a la corriente alterna de drenador
dividida entre la tension en alterna puerta-fuente. La transconductancia nos dice cuan
efectiva es la tension de puerta-fuente para controlar la corriente de drenador.
   A mayor transconductancia, mayor control ejerce la tension de puerta sobre la corriente
de drenador.
Por ejemplo, si id = 0,2 mA pp y Vgs = 0,l V Pp, entonces:

Por otra parte, si id = 1 mA pp y Vgs = 0,l V pp, entonces:

En el segundo caso, la mayor transconductancia significa que la puerta es mas efectiva
al controlar la corriente de drenador.

Siemen
   La unidad mho corresponde a la razon entre la corriente y la tension. El equivalente formal y la unidad actual del mho es el siemen (S): asi, las respuestas anteriores pueden
expresarse como 2.000 uS y 10.000 us. La mayoria de las hojas de caracteristicas
continuan utilizando el mho en lugar del siemen. Tambien emplean el simbolo Gfs para Gm.
Por ejemplo, la hoja de caracteristicas de un 2N5451 especifica una Gfs tipica de 2.000 uS
para una corriente de drenador de 1 mA, lo cual equivale a decir que el 2N5451 tiene una Gm tipica de 2.000 umho a 1 mA.

Pendiente de la caracteristica de transferencia
La Figura 13-16a presenta el significado de gm en terminos de la curva de transferencia.
Entre los puntos A y B, un cambio en Vgs produce un cambio en ID.
La relacion entre la variaci6n de Id y la variaci6n de Vgs es igual al valor de Gm
entre A y B. Si seleccionamos otro par de puntos en una zona mas alta de la curva,
por ejemplo C y D, obtenemos una mayor variacion en Id para una variacion dada de VGS.
Por tanto, Gm tiene un valor mayor en la parte superior de la curva. Dicho de otra forma, Gm es la pendiente de la caracteristica de transferencia. Cuanto mayor sea la pendiente de
la curva en el punto Q, mayor sera la transconductancia.
La Figura 13-16b muestra un circuito equivalente simple para pequeña señal de un JFET.
Entre la puerta y la fuente hay una resistencia muy grande RGS. El drenador de un JFET actua como una fuente de corriente con un valor de GmVgs. Si conocemos Gm y Vgs podemos calcular la corriente alterna de drenador.


Transconductancia y tension puerta-fuente de corte:
   Vgs(off) es dificil de medir con exactitud, mientras que Idss y Gmo se miden muy facilmente y con gran precision. Por tanto, VGS(off) se obtiene normalmente con la siguiente ecuacion:

En esta ecuacion Gm es el valor de la transconductancia cuando VGS = 0.
Esto es lo que hacen los fabricantes en las hojas de caracteristicas.
Cuando VGs = 0, Gm alcanza su valor miximo. Este se designa por Gmo
Cuando VGs es negativa, disminuye el valor de gm. La ecuacion de gm para cualquier valor
de Vgs es:

   Observe que Gm disminuye linealmente cuando VGS se hace mas negativa, como se muestra en la Figura 13-16c. Esta propiedad es muy util en el control automatico de ganancia.

Nombre: María José Nieto Cárdenas
Asignatura: EES
Fuente: Libro "Principios de Electrónica" Malvino, Albert Paul (4º edición)

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