共通エミッタ

共通エミッタ増幅器の帯域幅は、ミラー効果による高い容量のために低くなる傾向がある。寄生ベース・コレクタ容量${\displaystyle C_{\text{CB}}\,}$より大きな寄生容量のように見える${\displaystyle C_{\text{CB}}(1-A_{\text{v}})\,}$（どこ${\displaystyle A_{\text{v}}\,}$（負）ベースからグランドへ。^{[ 3 ]}この大きなコンデンサは、寄生入力RCフィルタの時定数を大きくするため、アンプの帯域幅を大幅に減少させます。${\displaystyle r_{\text{s}}(1-A_{\text{V}})C_{\text{CB}}\,}$どこ${\displaystyle r_{\text{s}}\,}$は、理想的なベースに接続された信号源の出力インピーダンスです。

この問題は、以下のようないくつかの方法で軽減できます。

• 電圧利得の大きさの低減${\displaystyle \left|A_{\text{v}}\right|\,}$（例えば、発光体退化を利用することによって）。
• 出力インピーダンスの低減${\displaystyle r_{\text{s}}\,}$ベースに接続された信号源（例えば、エミッタフォロワやその他の電圧フォロワを使用するなど）の。
• カスケード構成を用いると、トランジスタのコレクタと負荷の間に低入力インピーダンスの電流バッファ（例えば共通ベース増幅器）を挿入できます。この構成によりトランジスタのコレクタ電圧がほぼ一定に保たれるため、ベース・コレクタ間のゲインがゼロになり、結果として（理想的には）ミラー効果が除去されます。
• 接地ベース増幅器を駆動するエミッタフォロワのような差動増幅器トポロジーを使用する場合、エミッタフォロワが真に共通コレクタ増幅器である限り、ミラー効果は除去されます。

ミラー効果は、共通ソース増幅器の性能に同様の悪影響を及ぼし（そして同様の解決策がある）、トランジスタ増幅器に交流信号が印加されると、ベース電圧VBの値が交流信号に応じて変動します。印加された信号の正の半周期ではVBの値が増加し、その結果ベース電流IBが増加し、エミッタ電流IEとコレクタ電流ICもそれに応じて増加します。結果として、RLの両端の電圧降下が増加するため、コレクタ・エミッタ間電圧が低下します。交流信号の負の半周期ではIBが減少し、その結果RLを介してIEもそれに応じて減少します。

トランジスタのエミッタが入力回路と出力回路の両方に共通であるため、この回路は共通エミッタ増幅器とも呼ばれます。入力信号はトランジスタのグランドとベース回路に印加されます。出力信号はトランジスタのグランドとコレクタに現れます。エミッタはグランドに接続されているため、入力信号と出力信号の両方に共通です。

共通エミッタ回路は、接合型トランジスタ増幅器の中で最も広く用いられている回路です。共通ベース接続と比較して、入力インピーダンスが高く、出力インピーダンスが低いという特徴があります。また、バイアス電源として単一の電源を容易に使用できます。さらに、共通エミッタ（CE）動作では、通常、より高い電圧利得と電力利得が得られます。

共通エミッタ回路における電流利得は、ベース電流とコレクタ電流から得られます。ベース電流のわずかな変化がコレクタ電流に大きな変化をもたらすため、共通エミッタ回路の電流利得（β）は常に1より大きくなり、典型的な値は約50です。

共通エミッタ増幅器の典型的な使用例を図3に示す。

入力コンデンサCは入力のDC成分を除去し、抵抗R1_とR2_はトランジスタをバイアスして、入力の全範囲でアクティブモードを維持するようにします。出力は、入力のAC成分を反転させたもので、RC/RE比で増幅され_、4つの抵抗すべてによって決まる量だけシフトされます。RCは大きい場合が多いため、_この回路の出力インピーダンスは非常に高くなる可能性があります。この問題を軽減するために、RC_はできるだけ低く抑えられ、増幅器の後段にはエミッタフォロワのような電圧バッファが接続されます。

共通エミッタ増幅器は、例えばアンテナで受信した微弱な信号を増幅するために、無線周波数回路でも使用されます。この場合、負荷抵抗を同調回路に置き換えるのが一般的です。これは、帯域幅を目的の動作周波数を中心とした狭い帯域に制限するために行われます。さらに重要なのは、同調回路を使用することで、通常は周波数応答を制限する電極間容量や浮遊容量を共振させることができるため、回路をより高い周波数で動作させることができる点です。共通エミッタは、低雑音増幅器としてもよく使用されます。