Wspólna baza

kilka przykładowych aplikacji opisano szczegółowo poniżej. Poniżej krótki przegląd.

• Impedancja wejściowa wzmacniacza jest bardzo niska, podana w przybliżeniu przez

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

gdzie VT jest napięciem cieplnym, a tj. prądem emitera PRĄDU STAŁEGO. Na przykład dla VT = 26 mV i IE = 10 mA, raczej typowe wartości, Rin = 2,6 Ω. Jeśli IE jest zmniejszona w celu zwiększenia Rin, istnieją inne konsekwencje, takie jak niższa transprzewodnictwo, wyższa rezystancja wyjściowa i niższa β, które również muszą być brane pod uwagę. Praktycznym rozwiązaniem tego problemu o niskiej impedancji wejściowej jest umieszczenie wspólnego emitera na wejściu, aby utworzyć wzmacniacz kaskodowy.

• ponieważ Impedancja wejściowa jest tak niska, większość źródeł sygnału ma większą impedancję źródłową niż wzmacniacz Rin. Konsekwencją jest to, że źródło dostarcza prąd do wejścia, a nie Napięcie, nawet jeśli jest źródłem napięcia. (Zgodnie z twierdzeniem Nortona, prąd ten wynosi w przybliżeniu iin = vS / RS). Jeśli sygnał wyjściowy jest również prądem, wzmacniacz jest buforem prądowym i dostarcza ten sam prąd, co wejście. Jeśli wyjście jest traktowane jako napięcie, wzmacniacz jest wzmacniaczem tranzystorowym i dostarcza napięcie zależne od impedancji obciążenia, na przykład vout = iin RL dla Obciążenia Rezystora RL znacznie mniejszej wartości niż Rezystancja Wyjściowa wzmacniacza. Oznacza to, że wzmocnienie napięcia w tym przypadku (wyjaśnione bardziej szczegółowo poniżej) wynosi

V out = I in R L = V s R L R S ⇒ A V = V out V S = R L R S . {\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}}}.}

zauważ, że dla impedancji źródłowej takiej, że RS ≫ rE, impedancja wyjściowa zbliża się do Rout = RC || .

• w szczególnym przypadku źródeł o bardzo niskiej impedancji wzmacniacz common-base działa jako wzmacniacz napięciowy, jeden z przykładów omówionych poniżej. W tym przypadku (wyjaśnione bardziej szczegółowo poniżej), gdy RS ≪ rE i RL ≪ Rout, wzmocnienie napięcia staje się

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},}

gdzie GM = IC / VT jest transprzewodnictwem. Zauważ, że dla niskiej impedancji źródła, Rout = rO || RC.

• włączenie rO w modelu hybrid-pi przewiduje odwrotną transmisję z wyjścia wzmacniacza na jego wejście, czyli wzmacniacz jest dwustronny. Jedną z konsekwencji jest to, że impedancja wejścia/wyjścia jest zależna od impedancji zakończenia obciążenia/źródła, stąd, na przykład, Rezystancja wyjściowa może się różnić w zakresie rO || RC ≤ Rout ≤ (β + 1) rO || RC, w zależności od rezystancji źródła RS. Wzmacniacz może być przybliżony jako jednostronny, gdy zaniedbanie rO jest dokładne (dotyczy niskich zysków i niskich do umiarkowanych rezystancji obciążenia), upraszczając analizę. Przybliżenie to często odbywa się w dyskretnych konstrukcjach, ale może być mniej dokładne w obwodach RF oraz w konstrukcjach układów scalonych, w których zwykle stosuje się obciążenia aktywne.

wzmacniacz napięcia

Rysunek 2: Model małego sygnału do obliczania różnych parametrów; źródło napięcia Thévenin jako sygnał

w przypadku, gdy obwód wspólnej podstawy jest używany jako wzmacniacz napięcia, obwód jest pokazany na rysunku 2.

rezystancja wyjściowa jest duża, co najmniej RC || rO, wartość, która powstaje przy niskiej impedancji źródła (RS ≪ rE). Duża rezystancja wyjściowa jest niepożądana we wzmacniaczu napięciowym, ponieważ prowadzi do słabego podziału napięcia na wyjściu. Niemniej jednak, wzmocnienie napięciowe jest odczuwalne nawet przy małych obciążeniach: zgodnie z tabelą, przy RS = rE wzmocnienie to Av = gm RL / 2. W przypadku większych impedancji źródła, wzmocnienie jest określane przez stosunek rezystora RL / RS, a nie przez właściwości tranzystora, co może być zaletą, gdy ważna jest niewrażliwość na temperaturę lub zmiany tranzystora.

alternatywą dla zastosowania modelu hybrid-pi do tych obliczeń jest ogólna technika oparta na sieciach dwuportowych. Na przykład w aplikacji takiej jak ta, gdzie napięcie jest wyjściem, dla uproszczenia można wybrać dwu-portowy odpowiednik g, ponieważ wykorzystuje wzmacniacz napięcia w porcie wyjściowym.

dla wartości RS w pobliżu rE wzmacniacz jest przejściowy pomiędzy wzmacniaczem napięciowym a buforem prądowym. Dla RS >> rE reprezentacja Sterownika jako źródła Thévenina powinna zostać zastąpiona reprezentacją ze źródłem Norton. Wspólny Obwód bazowy przestaje zachowywać się jak wzmacniacz napięcia i zachowuje się jak podążacz prądu, jak omówiono dalej.

bieżąca obserwacja

Rysunek 3: wspólny Obwód bazowy ze sterownikiem Norton; RC jest pominięty, ponieważ przyjmuje się obciążenie aktywne o nieskończonej rezystancji wyjściowej małego sygnału

Rysunek 3 przedstawia wspólny wzmacniacz bazowy używany jako wzmacniacz prądowy. Sygnał obwodu jest dostarczany przez źródło prądu przemiennego Norton (prąd IS, Rezystancja Norton RS) na wejściu, a obwód ma obciążenie rezystorem RL na wyjściu.

jak wspomniano wcześniej, wzmacniacz ten jest obustronny w wyniku rezystancji wyjściowej rO, która łączy wyjście z wejściem. W tym przypadku rezystancja wyjściowa jest duża nawet w najgorszym przypadku(jest to co najmniej rO / / RC i może stać się (β + 1) rO || RC dla dużych RS). Duża rezystancja wyjściowa jest pożądanym atrybutem źródła prądu, ponieważ korzystny podział prądu wysyła większość prądu do obciążenia. Obecny zysk jest bardzo blisko jedności tak długo, jak RS rE rE.

alternatywna technika analizy opiera się na sieciach dwuportowych. Na przykład, w aplikacji takiej jak ta, gdzie prąd jest wyjściem, wybrany jest dwu-portowy odpowiednik h, ponieważ wykorzystuje wzmacniacz prądowy w porcie wyjściowym.