轉導（gm）

轉導是描述電晶體最核心本領的單一數字：把輸入「電壓」變成輸出「電流」的本事。它回答「我把基-射電壓晃一點點，集極電流會晃多少？」大的轉導意味著很小的電壓推動就產生大的電流擺動——一個強而靈敏的控制把手。「轉（trans）」表示它連結兩個不同端點（基極的輸入電壓、集極的輸出電流），「導（conductance）」則因為它和電導一樣，是電流除以電壓。

它的定義是 gm = 集極電流變化除以基-射電壓變化，而對 BJT 它有個漂亮又簡單的值：gm = Ic / VT，其中 Ic 是偏壓電流、VT 是熱電壓（室溫約 25 mV）。所以轉導純由偏壓電流決定，與電晶體型號或它的 beta 無關。在 1 mA 時，gm = 1 mA / 25 mV = 40 毫西門子（或每伏 40 毫安）。把電流加倍到 2 mA，gm 也加倍到 80 mS。它的單位是西門子（電流除以電壓），歐姆的倒數——一個電導的度量，這就是為何高 gm 是「強」電晶體。

你為何在乎：共射極放大器的電壓增益就是 -gm 乘上集極負載電阻，所以轉導正是那個會變成增益的東西。這裡有個微妙而重要的誠實：因為 gm = Ic/VT 取決於瞬時電流，當大訊號擺動時它「並非」常數——電流峰值處 gm 上升、谷底處下降。那個變動正是簡單共射極級失真的來源，也是為何射極退化（使增益取決於固定電阻比值，而非游移的 gm）能把放大器線性化。密切相關的內部射極電阻就是它的倒數，re = 1/gm = VT/Ie。