Emissor comú

En electrònica, un amplificador d'emissor comú és una de les tres topologies bàsiques d'amplificador d'unió bipolar-transistor (BJT) d'una sola etapa, que s'utilitzen normalment com a amplificador de tensió. Ofereix un gran guany de corrent (normalment 200), una resistència d'entrada mitjana i una resistència de sortida alta. La sortida d'un amplificador d'emissor comú està 180 graus fora de fase respecte al senyal d'entrada.^[1]

En aquest circuit, el terminal base del transistor serveix d'entrada, el col·lector és la sortida i l'emissor és comú a tots dos (per exemple, pot estar lligat a una referència de terra o un carril d'alimentació), d'aquí el seu nom. El circuit FET anàleg és l'amplificador de font comuna, i el circuit de tub anàleg és l'amplificador de càtode comú.^[2]

Els amplificadors d'emissor comú donen a l'amplificador una sortida invertida i poden tenir un guany molt elevat que pot variar molt d'un transistor a un altre. El guany és una funció forta de la temperatura i del corrent de polarització, de manera que el guany real és una mica impredictible. L'estabilitat és un altre problema associat amb aquests circuits d'alt guany a causa de qualsevol retroalimentació positiva no intencionada que hi pugui haver.^[3]

Altres problemes associats amb el circuit són el rang dinàmic d'entrada baix imposat pel límit de senyal petit; hi ha una gran distorsió si se supera aquest límit i el transistor deixa de comportar-se com el seu model de petit senyal. Una manera habitual d'alleujar aquests problemes és amb la degeneració dels emissors . Això fa referència a l'addició d'una petita resistència entre l'emissor i la font de senyal comuna (per exemple, la referència de terra o un carril d'alimentació). Aquesta impedància ${\displaystyle R_{\text{E}}}$ redueix la transconductància global ${\displaystyle G_{m}=g_{m}}$ del circuit per un factor de ${\displaystyle g_{m}R_{\text{E}}+1}$, que fa que el guany de tensió

${\displaystyle A_{\text{v}}\triangleq {\frac {v_{\text{out}}}{v_{\text{in}}}}={\frac {-g_{m}R_{\text{C}}}{g_{m}R_{\text{E}}+1}}\approx -{\frac {R_{\text{C}}}{R_{\text{E}}}},}$ on ${\displaystyle g_{m}R_{\text{E}}\gg 1}$ .

El guany de tensió depèn gairebé exclusivament de la relació de les resistències ${\displaystyle R_{\text{C}}/R_{\text{E}}}$ en lloc de les característiques intrínseques i impredictibles del transistor. Així, les característiques de distorsió i estabilitat del circuit es milloren a costa d'una reducció del guany.

(Tot i que sovint es descriu com a "retroalimentació negativa", ja que redueix el guany, augmenta la impedància d'entrada i redueix la distorsió, és anterior a la invenció de l'amplificador de retroalimentació negativa i no redueix la impedància de sortida ni augmenta l'amplada de banda, com un veritable amplificador de retroalimentació negativa).^[4]

A baixes freqüències i utilitzant un model híbrid-pi simplificat, es poden derivar les següents característiques de senyal petit.^[5]

	Definició	Expressió
		Amb emissor </br> degeneració	Sense emissor </br> degeneració; és a dir, R E = 0
Guany actual	${\displaystyle A_{\text{i}}\triangleq {\frac {i_{\text{out}}}{i_{\text{in}}}}\,}$	${\displaystyle \beta \,}$	${\displaystyle \beta }$
Guany de tensió	${\displaystyle A_{\text{v}}\triangleq {\frac {v_{\text{out}}}{v_{\text{in}}}}\,}$	${\displaystyle -{\frac {\beta R_{\text{C}}}{r_{\pi }+(\beta +1)R_{\text{E}}}}\,}$	${\displaystyle -g_{m}R_{\text{C}}}$
Impedància d'entrada	${\displaystyle r_{\text{in}}\triangleq {\frac {v_{\text{in}}}{i_{\text{in}}}}\,}$	${\displaystyle r_{\pi }+(\beta +1)R_{\text{E}}\,}$	${\displaystyle r_{\pi }}$
Impedància de sortida	${\displaystyle r_{\text{out}}\triangleq {\frac {v_{\text{out}}}{i_{\text{out}}}}\,}$	${\displaystyle R_{\text{C}}\,}$	${\displaystyle R_{\text{C}}}$