트랜스컨덕턴스(gm)의 의미

Transconductance(트랜스컨덕턴스)

왜 알아야 할까?

능동 소자(BJT, MOSFET)같은 소신호 회로해석에서 트랜스 컨덕턴스는 항상 나온다.

이번 포스팅에선 그 의미를 여러 책들을 참고하여 자세히 설명하고 이해하도록 쓰기 위해 작성이 되었다.

일단 트랜스컨덕턴스는 MOSFET에서 포화영역, BJT에선 active 영역에서 적용이 가능하다 (그 뒤에 언급되겠지만 소신호 회로 해석은 정해진 영역에서 적용 가능한 모델이니까) / 물론 포화영역도 가능하지만 잘 쓰지 않는다.

어원을 먼저 살펴보자

trans : 넘어서, 꿰뚫고, 다른쪽에, 초월하여, ~의 저쪽에
conductance (전기나 열의) 전도도

전도도 : 도체의 흐르는 전류의 크기를 나타내는 상수, 전기 저항률의 역수

어원을 잘 살펴보면 힌트가 있다 능동소자에서 전압의 변화로 인해 전류도 변화가 됨을 이해했다면 결국에 이 뜻은

입력전압(Trans)에 따라 전류를 얼마나 잘 변환시키느냐(Conductance)의 의미를 가지게 된다.

회로이론에서 저항의 역수를 컨덕턴스라 표현을 했었다 G=1/R=I/V가 됨을 알 수 있고, 이는 전압과 전류의 비를 알 수 있는데 전압의 변화보다 전류의 변화가 더 빠르면 컨덕턴스의 값은 커지고 반대가 되면 작아짐을 알 수 있다.

트랜스컨덕턴스의 의미가 이러다 보니 V/I 변환기라고도 표현이 가능하며 식 1과 같이 표현 가능하다.