跨导放大器英文解释翻译、跨导放大器的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 transconductance amplifier

分词翻译：

跨导的英语翻译：

【计】 transconductance

放大器的英语翻译：

amplifier; magnifier
【计】 amplifier; expandor; recording amplifier
【化】 amplifier
【医】 amplifier

专业解析

跨导放大器（Transconductance Amplifier），在电子工程领域是一个核心的模拟电路模块。其名称揭示了其核心功能：

跨导 (Transconductance - Kuàdǎo)：
- 汉英词典视角："跨"指跨越、转换；"导"指电导（Conductance）。因此，"跨导"描述的是输入电压（Input Voltage）到输出电流（Output Current）的转换能力。
- 物理意义：跨导（通常用符号gm 表示）是衡量放大器将输入电压变化转换为输出电流变化效率的参数。其单位是西门子（Siemens, S），等同于安培每伏特（A/V）。跨导值越大，意味着相同的输入电压变化能产生更大的输出电流变化。核心公式为： $$ I_{out} = gm times V{in} $$ 其中 ( I_{out} ) 是输出电流， ( gm ) 是跨导， ( V{in} ) 是输入电压。
放大器 (Amplifier - Fàngdàqì)：
- 汉英词典视角："放大"指增加信号的幅度或强度；"器"指器件或电路。因此，放大器是一种能够增大输入信号幅度（电压、电流或功率）的电路。
- 在跨导放大器中的体现：虽然跨导放大器的核心功能是电压到电流的转换（V-I转换器），但它本质上仍然是一个放大器，因为它放大了输入信号（电压）所蕴含的信息，并将其转换为另一种形式（电流）输出，且输出电流的幅度通常远大于输入信号直接驱动负载所能产生的电流。

跨导放大器的详细含义：

跨导放大器（英文常缩写为OTA - Operational Transconductance Amplifier）是一种特殊类型的放大器，其输入是电压信号（( V{in} )），输出是电流信号（( I{out} )）。它的核心特性由其跨导参数gm 决定。

功能本质：实现电压控制电流源（VCCS）。输出电流 ( I{out} ) 的大小由输入电压 ( V{in} ) 和跨导值 ( gm ) 共同决定，遵循公式 ( I{out} = gm times V{in} )（在理想线性区域）。
与普通运算放大器（Op-Amp）的区别：
- 普通运算放大器（Op-Amp）通常设计为电压放大器（输入电压->输出电压），具有非常高的开环增益、极高的输入阻抗和极低的输出阻抗，常用于闭环负反馈配置。
- 跨导放大器（OTA）本质上是跨导器件（输入电压->输出电流），其开环增益就是 ( g_m )（量纲为电导，而非电压放大倍数）。它的输出阻抗通常很高（理想情况下为无穷大），因为它是一个电流源输出。OTA 常用于开环或特定反馈配置（如电容反馈）来实现特定的模拟功能。
关键参数：
- 跨导 (gm)：最重要的参数，定义了电压到电流的转换率。gm 值可以通过设计（如晶体管尺寸、偏置电流）来调整。
- 输入阻抗：通常很高（理想无穷大），避免对输入电压源造成负载效应。
- 输出阻抗：通常很高（理想无穷大），使其表现为一个良好的受控电流源。
典型电路结构：最基本的 OTA 通常由一个差分输入对（如 MOS 管差分对）和电流镜负载构成。输入电压加在差分对的两个栅极之间，输出电流取自负载电流镜的一个支路。差分对的尾电流源（偏置电流）直接影响 gm 的大小（对于 MOS 管，gm 与偏置电流的平方根成正比）。
主要应用：
- 电压控制放大器/衰减器 (VCA)：通过控制 gm（通常通过改变偏置电流实现）来改变增益。
- 模拟乘法器/混频器：利用其电压输入、电流输出的特性。
- 有源滤波器：特别是 Gm-C 滤波器（跨导-电容滤波器），利用 OTA 和电容构建积分器等基本单元，频率特性由 gm 和 C 决定，易于通过调节 gm（偏置电流）进行调谐。
- 数据转换器：如积分器在 Delta-Sigma ADC 中的应用。
- 振荡器：构成振荡回路的一部分。
- 电压-电流转换器：直接应用。

权威参考来源：

Gray, P. R., Hurst, P. J., Lewis, S. H., & Meyer, R. G. (2001). Analysis and Design of Analog Integrated Circuits (4th ed.). John Wiley & Sons. - 这本经典教材深入探讨了跨导放大器（OTA）的内部工作原理、电路设计、小信号模型、频率响应及其在模拟集成电路（如滤波器）中的应用。书中详细推导了 gm 的计算公式（例如，对于 MOS 管： ( g_m = sqrt{2 mun C{ox} (W/L) I_D} ) ）并分析了各种 OTA 结构。
Allen, P. E., & Holberg, D. R. (2012). CMOS Analog Circuit Design (3rd ed.). Oxford University Press. - 本书专注于 CMOS 技术下的模拟电路设计，包含对 OTA 设计的专门章节。它详细介绍了 OTA 的性能指标（如增益、带宽、压摆率、噪声）、设计折衷、偏置电路以及其在开关电容电路、ADC/DAC 等系统中的关键作用。
IEEE Xplore Digital Library - 作为电气电子工程师学会（IEEE）的核心数据库，收录了大量关于跨导放大器设计、优化、建模及其在最新应用（如低功耗设计、高频设计、生物医学接口电路）中的前沿研究论文和会议记录。搜索关键词如 "Operational Transconductance Amplifier", "OTA design", "Gm-C filter" 可找到最新研究成果和技术细节。
Baker, R. J. (2010). CMOS: Circuit Design, Layout, and Simulation (3rd ed.). Wiley-IEEE Press. - 这本书提供了非常实用的视角，包含 OTA 的电路原理图、版图设计考虑以及 SPICE 仿真示例，帮助工程师理解和设计实际的 OTA 电路。

网络扩展解释

跨导放大器（Operational Transconductance Amplifier, OTA）是一种特殊类型的放大器，其核心功能是将输入差分电压转换为输出电流，属于电压控制电流源（VCCS）。以下是综合多来源信息的详细解释：

1.基本定义与原理

跨导放大器通过差分输入电压控制输出电流，其增益称为“跨导”（Gm），单位为西门子（S），计算公式为： $$
Gm = frac{Delta I{out}}{Delta V_{in}}
$$
这意味着输出电流与输入电压的变化率直接相关。

2.核心特点

混合信号模式：输入为电压，输出为电流，既非纯电压模式也非纯电流模式，但电流模式特性起主导作用。
高频性能优势：内部无电压增益级，避免了密勒电容效应，转换速率高，适合高频应用。
可调跨导：通常具有额外电流输入端，用于动态调节跨导值，实现灵活控制。

3.结构组成

高阻差分输入级：类似传统运算放大器，但输出级设计为电流源形式。
低功耗设计：结构简单，可工作于低电源电压环境。

4.应用领域

模拟信号处理：连接传感器、模数转换器（ADC）或数模转换器（DAC），优化信号传输。
滤波器与振荡器：常用于压控滤波器和频率可调振荡器。
集成电路设计：因低功耗和高频特性，广泛用于通信和便携式设备。

5.与传统运算放大器的区别

特性	跨导放大器（OTA）	传统运算放大器
输出类型	电流	电压
增益单位	西门子（S）	无单位（电压增益）
控制方式	可外部调节跨导	固定增益或通过反馈调节

总结来看，跨导放大器凭借其电流输出特性和可调增益，在模拟电路和混合信号系统中具有不可替代的作用。