共基極

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圖1. 基本的 NPN 共基極電路 (忽略偏置細節)。

電子學裡,共基極放大器是三個基本單級BJT放大器結構的其中一種,通常被使用於電流緩衝或電壓放大器。在這個電路中,射極作為輸入端,集極作為輸出端,基極為共用端(它可能接地,或是接到電源)。類似在場效電晶體電路的共閘極(common gate)。

應用[编辑]

這種佈置方式在低頻迴路上不是很常見,低頻迴路通常是給需要非常低的輸入阻抗的放大器用的,例如作為動圈式麥克風的前置放大器。然而,它在高頻放大器上卻很常見,例如在甚高頻特高頻中,這是因為它的輸入電容不會受密勒效應影響(密勒效應會降低共射極配置的頻寬),亦因為其在輸入和輸出間相對高的絕緣性而受用。這麼高的絕緣性表示輸出端只會有很少的反饋回到輸入端,導致極高的穩定性。

這種配置作為電流緩衝器也很有用,因為它有大約一致的電流增益(current gain,公式見下)。通常一個普通的基底會以這種方式使用,其前為一個共發射極級(common-emitter stage)。這兩者自共源共柵(cascode)配置的組合有著幾個個別配置的優點,例如高輸入阻抗和絕緣。

低頻特性[编辑]

在低頻和小信號的狀況下,第一條式子裡的迴路可以由第二式中的來代表,第二式中由雙極性電晶體hybrid-pi model 運作。輸入訊號由戴維寧電壓源 vs 以及一系列電阻 Rs 表示,而負載是電阻器 RL。這迴路可以用來獲取接著的共基極放大器(common-base amplifier)的特性。

定義 表達式 近似表達式 條件
開路電壓增益  {A_{v}} = \begin{matrix} {v_\mathrm{o} \over v_\mathrm{i}} \end{matrix} \Big|_{R_{L}=\infty}  \begin{matrix} \frac {(g_m r_\mathrm{O}+1)R_C} {R_C+r_O} \end{matrix}  \begin{matrix} g_m R_C \end{matrix}  r_O \gg R_C
短路電流增益  A_{i} = \begin{matrix} {i_\mathrm{o} \over i_\mathrm{i}} \end{matrix} \Big|_{R_{L}=0}  \begin{matrix} \frac {r_{ \pi }+ \beta r_O} {r_{ \pi} +( \beta +1)r_O} \end{matrix}  \begin{matrix} \end{matrix}   1 \beta \gg 1
輸入阻抗  R_\mathrm{in} = \begin{matrix} \frac{v_{i}}{i_{i}} \end{matrix}  \begin{matrix} \frac {(r_O+R_C\|R_L)r_E} {r_O+r_E +\frac {R_C\|R_L} { \beta +1}} \end{matrix}  r_E \left( \approx \frac {1}{g_m}\right)  r_O \gg R_C\|R_L  \ \ \left( \beta \gg 1 \right)
輸出阻抗  R_\mathrm{out} = \begin{matrix} \frac{v_{o}}{-i_{o}} \end{matrix} \Big|_{v_{s}=0}  R_C \| \{[1+g_m (r_{\pi}\|R_S) ]r_O +(r_{\pi}\|R_S)\}   R_C || r_O
 R_C || \left[ (r_{ \pi}//R_S)(1+g_mr_O) \right]
\ \  R_S \ll r_E
\ \  R_S \gg r_E
注意:平行線(||)表示並聯的零件。

一般來說,總體電壓/電流增益因為負載效應loading effect)而可能低於以下列出的斷路/短路增益甚多(依電源和負載電阻而定)。

主動負載[编辑]

相關[编辑]

參考文獻[编辑]

外部連結[编辑]