共通ベース

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いくつかのアプリケーション例を以下に詳細に説明します。 簡単な概要を以下に示します。

  • エミッタノードを見るアンプの入力インピーダンスRinは、

r in=r E=V T I E{\displaystyle R_{\text{in}}=r_{E}={\frac{V_{T}}{I_{E}}}{I_{E}}{I_{E}}{I_{E}}{I_{e}}{I_{e}}{i_{e}}{I_{e}}{I_{e}}{i_{e}}{I_{e}}{I_{e}}{I_{e}}{i_{e}}{i_{e}}}},}

{\displaystyle r_{E}={\frac{V_{T}}{I_{E}}}Rとなります。}}},}

ここで、VTは熱電圧、IEはDCエミッタ電流です。 たとえば、VT=26mV、IE=10mAの場合、典型的な値はRin=2.6Ωです。 IEを減らしてRinを増加させると、相互コンダクタンスの低下、出力抵抗の上昇、βの低下などの他の結果も考慮する必要があります。 この低入力インピーダンスの問題に対する実用的な解決策は、入力にコモン-エミッタ段を配置してカスコード-アンプを形成することです。

  • 入力インピーダンスが非常に低いため、ほとんどの信号源はコモンベースアンプRinよりも大きなソースインピーダンスを持っています。 その結果、たとえそれが電圧源であっても、ソースが電圧ではなく入力に電流を供給することになります。 （Nortonの定理によれば、この電流は約iin=vS/RSです）。 出力信号も電流の場合、アンプは電流バッファであり、入力と同じ電流を供給します。 たとえば、抵抗負荷RLの値がアンプの出力抵抗Routよりもはるかに小さい場合、vout=iin RLとなります。 すなわち、この場合（後述）の電圧利得は、＜２ ４ ３ ０＞＜３ １ ７ ４＞ｖｏｕｔ＝ｉ ｉｎ Ｒ Ｌ＝ｖｓ Ｒ Ｌ Ｒ Ｓ≒Ａ ｖ＝ｖｏｕｔ ｖｓ＝Ｒ Ｌ Ｒ Ｓとなる。 {\displaystyle v_{\text{out}}=i_{\text{in}}R_{L}=v_{s}{\frac{R_{L}}{R_{S}}}\Rightarrow A_{v}={\frac{v_{\text{out}}}{v_{S}}}={\frac{r_{L}}{R_{S}}}。 1143>{\displaystyle v_{\text{out}}=i_{\text{in}}R_{L}=v_{s}{\frac{R_{L}}{R_{S}}}\Rightarrow A_{v}={\frac{v_{\text{out}}}{v_{S}}}={\frac{r_{L}}{R_{S}}}。}RS≤rEとなるようなソースインピーダンスの場合、出力インピーダンスはRout=RC||に近づくことに注意してください。
    • 非常に低インピーダンスのソースの特殊なケースでは、コモン-ベース-アンプは電圧アンプとして機能しますが、以下で説明する例の1つです。 この場合（より詳細に後述する）、RS≤rEおよびRL≤Routのとき、電圧利得は

    A v=v out v S=R L r E≤g m R L{\displaystyle A_{v}={\frac{v_{\text{out}}}{v_{S}}}={\frac{R_{L}}{r_{E}}}\approx g_{m}R_{L}{L}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}{l}},}

    {\a_{v}={\frac{v_{\text{out}}}{v_{S}}}={\frac{R_{L}}{r_{E}}}\approx g_{m}R_{L},}

    ここで、gm=IC/VTは相互コンダクタンスです。 低ソースインピーダンスの場合、Rout=rO||RCであることに注意してください。

    • Hybrid-piモデルにrOを含めると、アンプ出力からその入力への逆伝送、つまりアンプがバイラテラルであることが予測されます。 したがって、例えば、出力抵抗Ｒｏｕｔは、ソース抵抗ＲＳに応じて、Ｒｏ／／ＲＣ≦Ｒｏｕｔ≦（β＋１）Ｒｏ／／ＲＣの範囲にわたって変化し得る。 ROの無視が正確である場合（低利得および低～中負荷抵抗に対して有効）、アンプは片側として近似することができ、解析が簡素化されます。 この近似は、多くの場合、ディスクリート設計で行われますが、RF回路や、アクティブ負荷が通常使用される集積回路設計では精度が低くなる可能性があ

    電圧増幅器

電圧増幅器

図2:さまざまなパラメータを計算するための小信号モデル、信号としてのテヴェナン電圧源

コモンベース回路を電圧増幅器として使用する場合は、その回路を図2に示します。

出力抵抗が大きく、少なくともRC||rO、低いソースインピーダンス(RS≤rE)で生じる値です。 出力抵抗が大きいと、出力での電圧分割が不十分になるため、電圧アンプでは望ましくありません。 表によると、RS=rEの場合、ゲインはAv=gm RL/2になります。 ソースインピーダンスが大きい場合、ゲインはトランジスタ特性ではなく抵抗比RL/RSによって決定され、温度やトランジスタの変動に対する無感応性が重要な場合には利点となります。

これらの計算にhybrid-piモデルを使用する代わりに、2ポートネットワークに基づく一般的な手法があります。 たとえば、電圧が出力であるこのアプリケーションでは、出力ポートに電圧アンプを使用するため、簡単にするためにg相当の2ポートを選択できます。

rE付近のRS値の場合、アンプは電圧アンプと電流バッファの間の過渡的なものです。 RS>>の場合、Théveninソースとしてのドライバ表現は、Nortonソースでの表現に置き換える必要があります。 次に説明するように、共通のベース回路は電圧アンプのように動作しなくなり、電流フォロワのように動作します。

現在のフォロワー

図3:ノートンドライバとの共通ベース回路;無限小信号出力抵抗でアクティブ負荷を想定しているため、RCは省略しています

図3は、電流フォロワとして使用される共通ベースアンプを示しています。 回路信号は、入力でAC Nortonソース（電流IS、Norton抵抗RS）によって提供され、回路は出力で抵抗負荷RLを持ちます。

前述したように、このアンプは、出力と入力を接続する出力抵抗rOの結果として両側にあります。 この場合、最悪の場合でも出力抵抗は大きくなります（少なくともrO//RCであり、大きなRSの場合は（β+1）rO//RCになる可能性があります）。 良好な電流分割によって大部分の電流が負荷に送られるため、大きな出力抵抗は電流源の望ましい属性です。 電流利得は、RS≤rEである限り、非常にほぼ一致しています。

別の解析手法は、2ポートネットワークに基づいています。 たとえば、電流が出力であるこのようなアプリケーションでは、出力ポートに電流アンプを使用するため、h相当の2ポートが選択されます。

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