任何晶体管都具有三个端子，即发射极，基极和集电极。使用这3个端子，可以在一个电路中将晶体管连接到一个端子，该端子以三种不同的可能配置共同用于输入和输出。

三种类型的配置是Common Base，Common Emitter和Common Collector配置。在每种配置中，发射极结被正向偏置，而集电极结被反向偏置。

通用基础(CB)配置

该名称本身暗示基极端子被用作晶体管输入和输出的公共端子。 NPN和PNP晶体管的公共基极连接如下图所示。

为了便于理解，让我们考虑采用CB配置的NPN晶体管。施加发射极电压时，正向偏置时，来自负极端子的电子会排斥发射极电子，电流流经发射极和基极到达集电极，以贡献集电极电流。在此期间，集电极电压V _CB保持恒定。

在CB配置中，输入电流为发射极电流I _E ，输出电流为集电极电流I _C。

电流放大率(α)

集电极电流_(ΔIC)在发射极电流_(ΔIE)时集电极电压V _CB保持恒定，变化的变化的比率被称为电流放大因数。用α表示。

$ \ alpha = \ frac {\ Delta I_C} {\ Delta I_E} $，恒定V _CB

收集器电流的表达式

有了以上想法，让我们尝试为集电极电流画一些表达式。

随着发射极电流的流动，由于电子空穴的复合，有一些基极电流I _B流经基极端子。当集电极-基极结被反向偏置时，由于少数电荷载流子，会有另一电流流过。这就是泄漏电流，可以理解为I_泄漏。这是由于少数载流子所致，因此很小。

到达集电极端子的发射极电流为

$$ \ alpha I_E $$

集电极总电流

$$ I_C = \ alpha I_E + I_ {leakage} $$

如果发射极-基极电压V _EB = 0，即使这样，也会流过一个很小的泄漏电流，这可以称为I _CBO (输出打开的集电极-基极电流)。

因此，集电极电流可以表示为

$$ I_C = \ alpha I_E + I_ {CBO} $$

$$ I_E = I_C + I_B $$

$$ I_C = \ alpha(I_C + I_B)+ I_ {CBO} $$

$$ I_C(1-\ alpha)= \ alpha I_B + I_ {CBO} $$

$$ I_C = \ frac {\ alpha} {1-\ alpha} I_B + \ frac {I_ {CBO}} {1-\ alpha} $$

$$ I_C = \ left(\ frac {\ alpha} {1-\ alpha} \ right)I_B + \ left(\ frac {1} {1-\ alpha} \ right)I_ {CBO} $$

因此，上面得出的是集电极电流的表达式。集电极电流的值取决于基极电流和泄漏电流以及所用晶体管的电流放大系数。

CB配置的特点

• 此配置提供电压增益，但不提供电流增益。

• 作为V _CB恒定，在发射极基极电压V _EB小幅增加，发射极电流I _E得到提高。

• 发射极电流I _E与集电极电压V _CB无关。

• 当V _EB保持恒定时，集电极电压V _CB仅可在低电压下影响集电极电流I _C。

• 输入电阻R _i是在发射极-基极电压_(ΔVEB)以恒定集电极基极电压V _CB在发射极电流_(ΔIE)变化的变化的比率。

$ R_i = \ frac {\ Delta V_ {EB}} {\ Delta I_E} $，恒定V _CB

• 由于输入电阻的值非常低，因此较小的V _EB值足以产生较大的发射极电流I _E。

• 输出电阻R _o是在集电极基极电压_(ΔVCB)在集电极电流_(ΔIC)在恒定的发射极电流IE变化的变化的比率。

$ R_o = \ frac {\ Delta V_ {CB}} {\ Delta I_C} $，常数I _E

• 由于输出电阻值非常高，因此V _CB的较大变化将导致集电极电流I _C的变化很小。

• 该配置提供了良好的抗温度升高的稳定性。

• CB配置用于高频应用。

通用发射器(CE)配置

该名称本身意味着将Emitter端子作为晶体管输入和输出的公共端子。 NPN和PNP晶体管的公共发射极连接如下图所示。

就像在CB配置中一样，发射极结被正向偏置，而集电极结被反向偏置。电子的流动以相同的方式控制。输入电流的基极电流I _B和所述输出电流的集电极电流I _C在这里。

基本电流放大率(β)

变化的集电极电流_(ΔIC)在基极电流_(ΔIB)变化的比值被称为基极电流放大系数。用β表示。

$$ \ beta = \ frac {\ Delta I_C} {\ Delta I_B} $$

β与α的关系

让我们尝试得出基极电流放大系数和发射极电流放大系数之间的关系。

$$ \ beta = \ frac {\ Delta I_C} {\ Delta I_B} $$

$$ \ alpha = \ frac {\ Delta I_C} {\ Delta I_E} $$

$$ I_E = I_B + I_C $$

$$ \ Delta I_E = \ Delta I_B + \ Delta I_C $$

$$ \ Delta I_B = \ Delta I_E-\ Delta I_C $$

我们可以写

$$ \ beta = \ frac {\ Delta I_C} {\ Delta I_E-\ Delta I_C} $$

通过_ΔIË分

$$ \ beta = \ frac {\ Delta I_C / \ Delta I_E} {\ frac {\ Delta I_E} {\ Delta I_E}-\ frac {\ Delta I_C} {\ Delta I_E}} $$

我们有

$$ \ alpha = \ Delta I_C / \ Delta I_E $$

因此，

$$ \ beta = \ frac {\ alpha} {1-\ alpha} $$

从上述方程式可以看出，随着α接近1，β达到无穷大。

因此，公共发射极连接中的电流增益非常高。这就是该电路连接主要用于所有晶体管应用中的原因。

集电极电流的表达式

在共发射极结构，I _B是输入电流和I _C为输出电流。

我们知道

$$ I_E = I_B + I_C $$

和

$$ I_C = \ alpha I_E + I_ {CBO} $$

$$ = \ alpha(I_B + I_C)+ I_ {CBO} $$

$$ I_C(1-\ alpha)= \ alpha I_B + I_ {CBO} $$

$$ I_C = \ frac {\ alpha} {1-\ alpha} I_B + \ frac {1} {1-\ alpha} I_ {CBO} $$

如果基本电路开路，即I _B = 0，

基极开路的集电极发射极电流是I _CEO

$$ I_ {CEO} = \ frac {1} {1-\ alpha} I_ {CBO} $$

将这个值代入先前的方程式，我们得到

$$ I_C = \ frac {\ alpha} {1-\ alpha} I_B + I_ {CEO} $$

$$ I_C = \ beta I_B + I_ {CEO} $$

因此，获得了集电极电流的方程式。

拐点电压

在CE配置中，通过保持基本电流I _B恒定，如果V _CE变化，则I _C几乎增加到V _CE的1v，此后保持恒定。 V _CE的可达此值，集电极电流I _C改变与V _CE被称为拐点电压。晶体管在CE配置下工作时，它们在此拐点电压以上工作。

CE配置的特点

• 这种配置提供了良好的电流增益和电压增益。

• 保持V _CE恒定，V _BE的增加很小，基极电流I _B的增加比CB配置的迅速。

• 对于V _CE的拐点电压以上的任何值，I _C是约等于βI_乙。

• 输入电阻R _i是在基极发射极电压_(ΔVBE)以恒定的集电极发射极电压V _CE在基极电流_(ΔIB)变化的变化的比率。

$ R_i = \ frac {\ Delta V_ {BE}} {\ Delta I_B} $(恒定V _CE)

• 由于输入电阻的值非常低，因此较小的V _BE值足以产生较大的基本电流I _B。

• 输出电阻R _o是在集电极发射极电压_(ΔVCE)变化以恒定I _B在集电极电流_(ΔIC)的变化的比率。

$ R_o = \ frac {\ Delta V_ {CE}} {\ Delta I_C} $，常数I _B

• 由于CE电路的输出电阻小于CB电路的输出电阻。

• 此配置通常用于偏置稳定化方法和音频应用。

公共收集器(CC)配置

该名称本身意味着将集电极端子作为晶体管输入和输出的公共端子。 NPN和PNP晶体管的公共集电极连接如下图所示。

就像在CB和CE配置中一样，发射极结被正向偏置，而集电极结被反向偏置。电子的流动以相同的方式控制。输入电流的基极电流I _B和所述输出电流的发射极电流I _E在这里。

电流放大率(γ)

变化的发射极电流_(ΔIE)在基极电流_(ΔIB)变化的比值被称为在共集电极(CC)结构的电流放大系数。用γ表示。

$$ \ gamma = \ frac {\ Delta I_E} {\ Delta I_B} $$

• CC配置中的当前增益与CE配置中的相同。
• CC配置中的电压增益始终小于1。

γ与α的关系

让我们尝试画出γ和α之间的一些关系

$$ \ gamma = \ frac {\ Delta I_E} {\ Delta I_B} $$

$$ \ alpha = \ frac {\ Delta I_C} {\ Delta I_E} $$

$$ I_E = I_B + I_C $$

$$ \ Delta I_E = \ Delta I_B + \ Delta I_C $$

$$ \ Delta I_B = \ Delta I_E-\ Delta I_C $$

代入I _B的值，我们得到

$$ \ gamma = \ frac {\ Delta I_E} {\ Delta I_E-\ Delta I_C} $$

通过_ΔIË分

$$ \ gamma = \ frac {\ Delta I_E / \ Delta I_E} {\ frac {\ Delta I_E} {\ Delta I_E}-\ frac {\ Delta I_C} {\ Delta I_E}} $$

$$ = \ frac {1} {1-\ alpha} $$

$$ \ gamma = \ frac {1} {1-\ alpha} $$

集电极电流的表达式

我们知道

$$ I_C = \ alpha I_E + I_ {CBO} $$

$$ I_E = I_B + I_C = I_B +(\ alpha I_E + I_ {CBO})$$

$$ I_E(1-\ alpha)= I_B + I_ {CBO} $$

$$ I_E = \ frac {I_B} {1-\ alpha} + \ frac {I_ {CBO}} {1-\ alpha} $$

$$ I_C \ cong I_E =(\ beta + 1)I_B +(\ beta + 1)I_ {CBO} $$

上面是集电极电流的表达式。

CC配置的特征

• 此配置提供电流增益，但不提供电压增益。

• 在CC配置中，输入电阻较高，而输出电阻较低。

• 该电路提供的电压增益小于1。

• 集电极电流和基极电流之和等于发射极电流。

• 输入和输出信号同相。

• 此配置用作同相放大器输出。

• 该电路主要用于阻抗匹配。这意味着从高阻抗源驱动低阻抗负载。