2a. Schemat wzmacniacza w konfiguracji wspólnego kolektora OC : 

 

Rys. 3 Schemat wzmacniacza w konfiguracji wspólnego kolektora OC 

  Wzmacniacz z tranzystorem w konfiguracji wspólnego kolektora jest nazywany wtórnikiem 

emiterowym, gdyż wielkość napięcia wyjściowego jest prawie taka sama jak wielkość napięcia 

wejściowego. Wzmocnienie napięciowe w tym układzie jest bliskie jedności 

, a faza 

napięcia wyjściowego jest zgodna z fazą napięcia wejściowego. Zatem napięcie wyjściowe 

„wtóruje” napięciu wejściowemu. Punkt pracy tego wzmacniacza zależy od rezystancji R1, R2, Re. 

Ponieważ rezystancja wejściowa tranzystora Rwet (rezystancja wejściowa tranzystora między jego 

bazą a kolektorem) ma dużą wartość rezystancja Rb (wynikająca z równoległego połączenia 

rezystorów R1 i R2 polaryzujących bazę 

) zmniejsza znacznie rezystancję wejściową 

układu. Celowe jest zatem stosowanie dużych wartości rezystancji R1 i R2, ale jest to ograniczone 

wymaganiami stałości punktukt pracy  (stałości Ic). (rezystory te muszą mieć rezystancje rzędu 

setek kiloomów, aby zbyt duży prąd bazy nie wprowadził momentalnie tranzystora w stan 

nasycenia, wtedy bowiem zostanie utracona liniowa charakterystyka obszaru pracy i utracimy 

własność wzmacniającą układu wzmacniacza). Rezystancja wyjściowa jest zwykle mała 

(kilkadziesiąt do kilkaset omów).

Cechy układu wzmacniacza opartego na układzie wsólnego kolektora (czyli duża rezystancja 

wejściowa Rwe i mała rezystancja wyjściowa Rwy) spowodowały, że wtórnik emiterowy służy do 

dopasowywania poziomów impedancji pomiędzy stopniami wzmacniaczy. 

2b. Schemat wzmacniacza w konfiguracji wspólnej bazy WB : 

 

Rys. 4 Schemat wzmacniacza w układzie wspólnej bazy. 

 

Rys. 5 Schemat wzmacniacza w układzie wspólnej bazy przedstawiony zgodnie z konwencją układów 

poprzednich (układ analogiczny do układu z Rys. 4) 

  Układ ten jest bardzo rzadko stosowany w zakresie małych częstotliwości jako samodzielny 

wzmacniacz. Najczęściej, podobnie jak układ WK, występuje w połączeniach z innymi 

konfiguracjami w układzie wielotranzystorowym. Układ ten może dostarczyć wzmocnienia 

napięciowego o wartościach porównywalnych ze wzmacniaczem w konfiguracji WE, jednak przy 

bardzo małej rezystancji wejściowej wzmacniacza rzędu 

- dziesiątek, setek omów. Wzmocnienie 

prądowe w tym układzie jest <1. Układ wzmacniacza w konfiguracji wspólnej bazy ma dobre 

właściwości częstotliwościowe (duża częstotliwość graniczna), co pozwala uzyskać wzmocnienie 

napięciowe w takich zakresach, gdy praca w innych konfiguracjach jest już niemożliwa (najszersze 

pasmo przenoszenia). 

2c.Podstawowe parametry układu wzmacniacza w konfiguracji wspólnego emitera WE. 

Podstawowymi parametrami roboczymi wzmacniacza są : wzmocnienie napięciowe  , 

wzmocnienie prądowe  , rezystancja wejściowa R_we oraz rezystancja wyjściowa R_wy. Aby 

wyznaczyć parametry wzmacniacza w zależności od elementów układu skorzystajmy z jego 

schematu zastępczego : 

 

Rys. 6 Schemat zastępczy dla zakresu średnich częstotliwości układu wzmacniacza 

  

Schemat ten jest schematem wzmacniacza dla średnich częstotliwości, uwzględniający jedynie 

składową zmienną, a więc transmisje sygnału przez wzmacniacz.

Zasada konstrukcji tego schematu polega na przestrzeganiu następujących reguł :

1.stosowany jest uproszczony model tranzystora opisany parametrami mieszanymi h 

2. dla rozpatrywanych średnich częstotliwości reaktancje kondensatorów są na tyle małe, że miejsca 

ich występowania można uznać za zwarcie

3.obydwa bieguny baterii (masa i Ucc) są zwarciem dla składowej zmiennej , co wynika z tego, że 

rezystancja wewnętrzna idealnego źródła napięciowego jest zerowa. 

, 

 . Zatem wzmocnienie 

Znak minus w powyższym wzorze oznacza, że faza napięcia wyjściowego jest odwrócona 

względem fazy napięcia wejściowego o 180

o

. Widać z powyższego, że zwiększenie wartości Rc i 

R_L zwiększa wzmocnienie napięciowe wzmacniacza.Wzmocnienie prądowe można obliczyć 

wyznaczając wartości prądów i1 oraz i2. Jak widać ze schematu zastępczego (przyjmując 

) : 

, 

. Otrzymujemy więc:

.

Widać z powyższego, że wzmocnienie prądowe jest zmniejszone w stosunku do największej 

możliwej wartości wzmocnienia tranzystora 

na skutek wystąpienia podziału prądu w obwodzie 

wejściowym (czynnik 

oraz w obwodzie wyjściowym (czynnik 

).Duże 

wartości wzmocnienia prądowego osiąga się przy dużych rezystancjach kolektorowych Rc i dużych 

rezystancjach polaryzujących bazę R1 i R2. Jednak ze względu na stałość punktów pracy 

zwiększanie tych rezystancji nie jest wskazane .Rezystancją wejściowa wzmacniacza określona jest 

zależnością :

 ,natomiast rezystancja wyjściowa (tj. rezystancja widziana przez obciążenie 

Rl wzmacniacza : 

W analizie parametrów pracy wzmacniacza milcząco przyjęty został 

uproszczony model hybryd (PI) tranzystora. 

2d. Wzmocnienie sygnałów – charakterystyka wyjściowa

Wzmacnianie sygnałów wygodnie jest omawiać posługując się charakterystykami wyjściowymi 

tranzystora, na które nanosimy prostą pracy. Prosta pracy wynika z zadanej wartości rezystancji 

obciążenia R

c

 oraz napięcia zasilania U

CC

. Dla omawianego wzmacniacza prosta pracy dla prądu 

stałego dana jest równaniem 

natomiast do prądu zmiennego:

Bardzo ważnym jest aby strata elektronów w bazie była jak najmniejsza. Miarą tego na ile prąd 
kolektora odpowiada prądowi emitera jest współczynnik 

α

 nazywany zwarciowym 

współczynnikiem wzmocnienia prądowego prądu emitera (współczynnik wzmocnienia prądowego 
tranzystora w układzie WB), definiowany jako: 

α

 = (I

C

-I

C0

)/I

E

 

    gdzie I

C0

 jest prądem złącza kolektorowego spolaryzowanego zaporowo przy I

B

=0. 

    Konstrukcja tranzystora bipolarnego, a głównie małe rozmiary bazy sprawiają, że stosunek 
między prądem kolektora, a prądem bazy jest stały. Stosunek I

C

/ I

B

 nazywa się współczynnikiem 

wzmocnienia prądowego prądu bazy (współczynnik wzmocnienia prądowego tranzystora w 
układzie WE) i oznacza się symbolem 

β

. 

I

E

 = I

C

 + I

B

 

I

C

 = 

β

I

B

 

    Zależność pomiędzy obydwoma współczynnikami opisuje równanie: 

β

 = 

α

 / (1-

α

) 

    Stały stosunek I

C

/ I

B

 oznacza, ze pewnej wartości prądu bazy I

B

 odpowiada określona wartość 

prądu kolektora I

C

. Można zatem zmieniać prąd bazy po to aby uzyskiwać 

β

-krotnie większe 

zmiany prądu kolektora. Uzyskuje się zatem wzmocnienie przez tranzystor mocy sygnału 
sterującego. Większą moc sygnału w obwodzie kolektora otrzymuje się kosztem mocy czerpanej z 
zasilacza. 

    Dla sygnałów zmiennoprądowych o małych amplitudach tranzystor jest czwórnikiem liniowym. 
Czwórnik opisywany jest za pomocą czterech wielkości wyrażających napięcia i prądy na jego 
wejściu i wyjściu. Aby móc opisać go za pomocą układu równań dwóch zmiennych należy dwie z 
czterech wielkości czwórnika opisać za pomocą dwóch pozostałych. W zależności od tego, które ze 
zmiennych uznane zostaną za zmienne zależne, a które za zmienne niezależne otrzymać można 6 
różnych układów równań. Najczęściej wykorzystywane są jednak układy z parametrami: 

a) impedancyjnymi: 

U

1

 = z

11

I

1

 + z

12

I

2

 

U

2

 = z

21

I

1

 + z

22

I

2

 

b) admitancyjnymi: 

I

1

 = y

11

U

1

 + y

12

U

2

 

I

2

 = y

21

U

1

 + y

22

U

2

 

c) mieszanymi h (układ z parametrami hybrydowymi): 

U

1 

= h

11

I

1 

+ h

12

U

2

 

I

2 

= h

21

I

1 

+ h

22

U

2

 

    Wykorzystane w tych równaniach parametry h, mają następujący sens fizyczny: 

- impedencja wejściowa przy zwartym wyjściu; 

- współczynnik sprzężenia zwrotnego przy rozwartym wyjściu; 

- współczynnik sprzężenia prądowego przy zwartym wyjściu; 

- admitancja wyjściowa przy rozwartym wyjściu 

    Tranzystory, tak zresztą jak inne elementy elektroniczne, mają charakterystyczne dla siebie 
parametry graniczne, tzn. takie których przekroczenie grozi uszkodzeniem tranzystora. Są to: 

U

EBOmax

 - dopuszczalne napięcie wsteczne baza-emiter 

U

CBOmax

 - dopuszczalne napięcie wsteczne kolektor-baza 

U

CEOmax

 - maksymalne dopuszczalne napięcie kolektor-emiter 

I

cmax

 - maksymalny prąd kolektora 

I

Bmax

 - maksymalny prąd bazy 

P

stmax

 - maksymalna dopuszczalna moc strat 

    Parametry takie jak I

cmax

, U

CEOmax

, P

strmax

 wyznaczają dopuszczalny obszar pracy, który nosi 

również nazwę "dozwolonego obszaru pracy aktywnej" w skrócie SOA (Safe Operating Area). 

Tranzystor składa się z dwóch złączy PN, które mogą być spolaryzowane w kierunku zaporowym 
lub przewodzenia. W związku z tym można wyróżnić cztery stany pracy tranzystora. 

Stan tranzystora 

Kierunki polaryzacji złączy tranzystora 
Złącze emiter-baza  Złącze kolektor-baza 

Zatkanie 

Zaporowy 

Zaporowy 

Przewodzenie aktywne 

Przewodzenia 

Zaporowy 

Nasycenie 

Przewodzenia 

Przewodzenia 

Przewodzenie inwersyjne  Zaporowy 

Przewodzenia 

    Najważniejszym z tych nich jest obszar pracy aktywnej, gdyż to właśnie w tym obszarze 
tranzystor wykazuje swoje właściwości wzmacniające, które są wykorzystywane praktycznie. 

    Tranzystor pracujący w układach analogowych musi być w stanie aktywnym, a w układach 
cyfrowych - w stanach zatkania lub nasycenia. 

Tranzystor jako element trójkońcówkowy, czyli trójnik może być połączony w układzie 
elektronicznym w rozmaity sposób. W matematycznym opisie tranzystora - trójnika - traktuje się go 
zwykle jako czwórnik, przyjmując jedną z końcówek jako wspólną dla wejścia i wyjścia. W 
zależności od tego, którą z końcówek wybieramy za wspólną, rozróżnia się konfiguracje: 
1. Układ ze wspólnym emiterem OE (WE) 

 

2. Układ ze wspólną bazą OB. (WB) 

 

3. Układ ze wspólnym kolektorem OC (WC) 

 

    Wybór układu pracy jest zależny od przeznaczenia i rodzaju zastosowanego tranzystora. 

    Tranzystor pracujący w układzie OE jest najczęściej używany w układach elektronicznych 
ponieważ charakteryzuje się: 
- dużym wzmocnieniem prądowym 
- dużym wzmocnieniem napięciowym 
- dużym wzmocnieniem mocy 
    Napięcie wejściowe w OE jest odwrócone w fazie o 180 st. W stosunku do napięcia 
wejściowego. Rezystancja wejściowa jest rzędu kilkuset 

Ω

, a wyjściowa wynosi kilkadziesiąt k 

Ω

. 

    Tranzystor pracujący w układzie OB. ma: 
- małą rezystancję wejściową 
- bardzo dużą rezystancje wyjściową 
- wzmocnienie prądowe bliskie jedności 
    Tranzystor w tym układzie pracuje przy bardzo dużych częstotliwościach granicznych, niekiedy 
nawet rzędu GHz. 

    Tranzystor pracujący w układzie OC charakteryzuje się: 

–

dużą rezystancją wejściową (co ma istotne znaczenie we wzmacniaczach małej 
częstotliwości) 
- wzmocnieniem napięciowym równym jedności (stąd jest nazywany również wtórnikiem 
emiterowym) 
- dużym wzmocnieniem prądowym

–

Porównanie właściwości poszczególnych układów pracy tranzystora bipolarnego przedstawia 
tabela:

Parametr

wspólny kolektor wspólny emiter

wspólna baza

Rezystancja wejściowa

Duża

Średnia

Mała

Wzmocnienie napięciowe Równe jedności

Duże

Średnie

Wzmocnienie prądowe

Duże

Średnie

Mniejsze od jedności

Rezystancja wyjściowa

Mała

Duża

Duża