Konduktancja (przewodność elektryczna czynna) to wielkość fizyczna, która opisuje zdolność przewodnika do przewodzenia prądu elektrycznego. Przewodność jest odwrotnością rezystancji (oporu elektrycznego) i miarą podatności elementu na przepływ prądu elektrycznego. Jednostką konduktancji w układzie SI jest simens (S) i oznaczana jest symbolem G.
Wzór na konduktancję
Konduktancję można obliczyć na podstawie rezystancji za pomocą wzoru:
G= 1/R
Gdzie:
- G to konduktancja,
- R to rezystancja (opór elektryczny)
Wysoka konduktancja oznacza, że przewodnik ma niski opór i dobrze przewodzi prąd elektryczny, podczas gdy niska konduktancja oznacza, że przewodnik ma wysoki opór i słabo przewodzi prąd.
Wzór na transkonduktancję
Transkonduktancja to parametr określający przewodność wzajemną pomiędzy elementami tranzystora (emiter – E, baza – B, kolektor – C) lub lampy elektronowej (katoda, siatka sterująca, anoda), który opisuje jak dobrze tranzystor (najczęściej MOSFET lub JFET) lub lampa elektronowa przekształca napięcie wejściowe na prąd wyjściowy. Transkonduktancja jest oznaczana symbolem gm i wyraża się jako stosunek zmiany prądu drenu (w przypadku MOSFET-ów) do zmiany napięcia bramki, w warunkach stałego napięcia dren-źródło. Transkonduktancja to stosunek prądu drenu (I D) do napięcia bramka-źródło (V GS). Stosunek prądu do napięcia powszechnie nazywany jest wzmocnieniem.
Wzór na transkonduktancję jest następujący:
gm=ΔI D/ΔV GS
Gdzie:
- ΔI D to zmiana prądu drenu
- ΔV GS to zmiana napięcia bramki względem źródła
Transkonduktancja wpływa na wzmocnienie napięciowe tranzystora. Wartość gm jest wyższa w przypadku większego prądu drenu lub gdy tranzystor jest lepiej zaprojektowany pod kątem wydajności.
Do określania transkonduktancji najczęściej używa się symboli:
Odpowiednikiem transkonduktancji dla prądu przemiennego jest transadmitancja.
Transkonduktancja lampy elektronowej
Transkonduktancja w odniesieniu do lamp elektronowych (nachylenie charakterystyki prądu anodowego Sa) jest parametrem opisującym o ile miliamperów zmienia się prąd anodowy przy zmianie napięcia na siatce sterującej o 1 volt, przy stałym napięciu na anodzie w katalogowym punkcie pracy lampy.
Wzór na nachylenie charakterystyki prądu anodowego Sa
Gdzie:
- to zmiana napięcia siatki sterującej lampy elektronowej
- to zmiana prądu anodowego
- Ua to napięciu na anodzie
Nachylenie krzywej charakterystyki określa się w mA/V i określa stosunek prądu lampy elektronowej do napięcia na anodzie przy określonym napięciu na siatce lampy. Wraz ze wzrostem prądu anodowego, rośnie też transkonduktancja – krzywa charakterystyki jest bardziej pionowa.
Transkonduktancję w przypadku lamp próżniowych definiuje się jako zmianę prądu anody podzieloną przez odpowiadającą jej zmianę napięcia siatki/katody, przy stałym napięciu anody do katody. Typowe wartości gm dla małosygnałowej lampy próżniowej wynoszą od 1 do 10 milisimensów. Transkonduktancja jest to jedną z trzech charakterystycznych stałych lampy próżniowej (stałe lampowe), pozostałe dwie to wzmocnienie μ i rezystancja anody r a (rp)
gm= μ/r a
Lampy elektronowe o dużym nachyleniu charakterystyki łatwo się wzbudzają i jest to powodem ich stosowania w układach generacyjnych.