transconductanceförstärkare

Transconductanceförstärkare, ofta kallade g_m-förstärkare, är en typ av elektronisk förstärkare som omvandlar en ingångsspänning till en utgångsström. Den grundläggande relationen är Iout = gm · Vin för småsignalförhållanden, där gm är transconductansen (mätt i siemens). För differentialingångar är Iout proportionell mot spänningsskillnaden mellan ingångarna: Iout ≈ gm · (Vin+ − Vin−).

En vanlig implementering är den operativa transkonduktansförstärkaren (OTA), som ger en strömutgång i stället för en spänningsutgång. OTA:ns transconductans gm kan justeras via en biasström, vilket gör det möjligt att kontrollera förstärkningen elektriskt. OTA används ofta i integrerade kretsar för analoga signalbehandling, såsom aktiva filter, modulators och spänningsstyrda förstärkare.

En utgångsström kräver oftast en belastning för att omvandla ström till en spänning, vanligtvis genom Vout = Iout · Rload. Mot denna konfigurerade arbetsgång används transconductanceförstärkare som byggstenar i spänningsstyrda förstärkare och aktiva filter, där man drar nytta av den höga utgångsimpedansen.

Fördelar med transconductanceförstärkare inkluderar god linearitet över viss region och flexibel kontroll av gain via gm, men de har begränsad bandbredd och beroende av bias och temperatur. Jämfört med konventionella op-ämp:er är OTA:er bättre när man vill bygga current-mode signalvägar eller volymeskalering i integrerade kretsar.