圖1. 基本的 NPN 共基極電路 (忽略偏置細節)。
在電子學裡，**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）。

簡化運算
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當電流流入射極，會產生位能差導致電晶體可以傳導，在BJT電晶體上，藉集極傳導的電流會與電壓成正比，依偏壓和其他的結構而有所不同。

  

因此，若沒有電流流入射極，電晶體就不會傳導。

應用
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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，例如在甚高頻和特高頻中，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
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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的Hybrid-pi model（英语：）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\_{m}r\_{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（英语：）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

對電壓增幅器而言，如圖一所示，使用電阻*RC*時，在這個增幅器所允許的輸出電壓範圍會緊跟著增加的電壓，也就是說，大的電壓增幅需要大的電阻*RC*，進而暗示說，大的DC電壓會隨著電阻*RC*而降低，假定提供一個電壓，它降得越多，在電晶體飽和發生而產生扭曲的輸出信號前，*VCB*越小且允許的輸出震盪也越小，為避免這種狀況，可以使用主動負載，例如:電流鏡，如果決定要使用電流鏡，上述表格*RC*的值可以被主動負載的微訊號輸出電阻值所取代，而且通常至少與圖例一的主動電晶體的*rO*一樣大，換句話說，在主動負載的降低DC電壓是一個固定低的值，(主動負載的恆流輸出電壓（英语：）)，相較而言，比使用電阻*RC*所降低的DC電壓少得多，也就是說，一個主動負載對輸出電壓震盪會有較少的限制，注意不論是否有主動負載，大的AC增幅依舊與大的AC輸出電阻有關連，除非*RL >> Rout*，否則會導致很低的電壓分壓。

作為電流緩衝區使用，增幅並不會被 *RC*所影響，但輸出電阻會，由於輸出的電流分流，在緩衝區的輸出電阻比被驅動的負載*RL*大得多是令人滿意的，所以大的信號電流可以被傳送給負載，如果電阻*RC*被使用，如圖一所示，大的輸出電阻會與大的*RC*相關聯，再次在輸出限制信號的震盪(儘管電流被傳送給負載，通常進入負載的大電流信號，也暗示著，在負載上的大電壓震盪)，一個主動負載提供高AC電阻值，而對輸出信號的震盪振福較不會有嚴重的影響。

特徵總覽
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以下會進行更加細節的應用範例說明，請觀看:

* 輸入共射極之節點的增幅器阻抗*Rin*是非常小的，我們粗略的假設:

{\displaystyle R\_{in}=r\_{E}={\begin{matrix}{\frac {V\_{T}}{I\_{E}}}\end{matrix}}},
*VT*是一個熱當電壓（英语：）而*IE*是一個DC電流。
用一個相當典型的例子來看， *VT*=26mv, *IE* =10 mA,*Rin* = 2.6 Ω如果*IE*被降低並提高*Rin*，就有以下後果需要考慮如:低轉移移電導、高輸出電阻和低β。對這種低阻抗輸入電壓問題的一種解法是，在輸入端放置一個共基極形成鏈結（英语：）增幅器。

* 因為阻抗輸入很低，大多數的來源信號比共基極增幅器*Rin*的來源阻抗還要高，結果就是來源會傳送一個電流給輸入而非電壓，即使來源是電壓(根據Norton定理，電流*iin* 約略等於 *vS / RS*)。如果輸出信號也是電流，那麼增幅器就是一個電流緩衝區並且傳送跟輸入一樣的電流，如果輸出是電壓，那這個增幅器就是轉阻放大器，並且傳送一個負荷阻抗的電壓，例如:*vout* = *iin RL*的負載電阻*RL*比增幅器輸出電阻*Rout*要小的多，也就是說，電壓會在這個例子增加(以下更加詳細的說明):

{\displaystyle v\_{out}=i\_{in}R\_{L}=v\_{s}{\begin{matrix}{\frac {R\_{L}}{R\_{S}}}\end{matrix}}} {\displaystyle \ \ } {\displaystyle \rightarrow } {\displaystyle A\_{v}={\begin{matrix}{\frac {v\_{out}}{v\_{S}}}={\frac {R\_{L}}{R\_{S}}}\end{matrix}}}.
注意:來源阻抗*RS >> rE*，輸出阻抗會接近*Rout* = *RC* || [ *gm*( *rπ* || *RS* ) *rO* ].

* 以一個非常低的阻抗來源的例子而言，共基極增幅器並不會如同電壓增幅器運作，以下討論其中一個例子，在這個例子中(以下更加詳細的描述)，當*RS* << *rE* 而且 *RL* << *Rout*，增加之電壓為:

{\displaystyle A\_{v}={\begin{matrix}{\frac {v\_{out}}{v\_{S}}}={\frac {R\_{L}}{r\_{E}}}\approx g\_{m}R\_{L}\end{matrix}}},此處*gm* = *IC / VT*為轉移移電導，注意對低阻抗來源*Rout = rO || RC*.
* 在混合Pi裡的 rO的內含物會預測從增幅器輸出到輸入的反向傳導，也就是說增幅器是*左右對稱*的，其中一個結果是，輸入/輸出阻抗會被負荷/來源 終止阻抗所影響，也因此，譬如輸出電阻Rout，根據來源電阻RS可能會超過 *rO || RC* ≤ *Rout* ≤ (β + 1) *rO || RC*的範圍，當rO的忽略是正確的，增幅器可以單邊接近(對低增益和低緩和負荷電阻是合理的)，可以簡化分析。這個約略值通常可以由謹慎的設計所取得，但在RF電路會較不準確，而且在整合電路設計中，主動負載會被正常使用。

### 電壓增幅器

圖例2: 計算不同參數的小訊號模型; 作為電壓訊號來源的Thévenin.
對於被用作電壓增幅器的共基極電路，此電路請參考圖例二。

此輸出電阻很大，至少*RC || rO*，這個值在低來源阻抗時會上升(*RS << rE*)，我們不希望在一個電壓增幅器看到很大的輸出電阻，因為他會在輸出導致一個很低的分壓，儘管如此，負荷很低但增加的電壓仍然很相當可觀:根據表格，*RS = rE*時的增加是*Av = gm RL / 2*，對一個很大的來源阻抗，增加的會由電阻比值*RL / RS*所決定，而電晶體特性，對溫度的不靈敏和電晶體變化是一個重要的優勢，
另一個使用混合-Pi模型的計算的替代方案是，一個基於二端口網路的通用技術，例如:在一個電壓為輸出的應用中，一個g-等效二端口可以被選用來簡化，如同在輸出端使用電壓增幅器。

對*rE*鄰近的值*RS*，其在電壓增幅器和電流緩衝區是可轉變的，對*RS* >> *，如同Thévenin source的驅動器代表，可以被Norton來源所取代，共基極電路會停止表現像個電壓增幅器並表現像個電流隨耦器，如下所述。*

### 電流隨耦器

圖例 3: 附有牛頓驅動器的共基極電路; *RC* 會被省略因為一個主動負載被假設擁有無限小的訊號輸出電阻。
圖例三顯示共基極增幅器被用作電流隨耦器，電路訊號由一個在輸入的AC Norton來源所提供，(電流 *IS*, Norton 電阻 *RS*)，而此電路在輸出有個負載電阻*RL*。

如先前所提到的，作為一個輸出電阻*rO*的結果，這個增幅器是雙向的，它會將輸出連到輸入，在這個案例中，僅管在最糟的情形下，輸出電阻依舊很高，(對一個大的*RS*而言，至少*rO || RC* 而且可以成為*(β + 1) rO || RC*)，大的輸出電阻是一個電流來源的令人滿意的特性，因為合適的分壓會送多數的電流給負載，只要*RS >> rE*，增加電流會近乎整合。

另一個分析技術是基於二端口網路，如:在一個電流為輸出的應用，一個h-等效二端口會被選擇，因為它在輸出端口使用電流增幅器。

参见
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* icon电子学主题

* 共汲極
* 共源極
* 差動放大器
* 混合-Pi 模型（英语：）
* 二端口網路

參考文獻
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1. ↑ .  [2016-03-06]. （原始内容存档于2020-08-02）.
2. ↑ .  [2016-03-06]. （原始内容存档于2015-04-23）.

外部連結
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* Basic BJT Amplifier Configurations
* NPN Common Base Amplifier（页面存档备份，存于） — HyperPhysics
* ECE 327: Transistor Basics （页面存档备份，存于） — Gives example common-base circuit (i.e. current source) with explanation.


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* 论
* 编
模拟电路 |
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