Caractéristiques d'un amplificateur en base commune (CB)
L'amplificateur en base commune (CB) est une configuration BJT où la base est le terminal commun (masse AC), l'entrée est appliquée à l'émetteur et la sortie est prélevée au collecteur. Elle se distingue des étages en émetteur commun (CE) et collecteur commun (CC).
Principales caractéristiques électriques
| Paramètre | Amplificateur CB | Comparaison |
|---|---|---|
| Impédance d'entrée (Zin) | Faible (~10–100 Ω ≈ re = VT/IE) | CE : ~1–10 kΩ ; CC : ~100 kΩ |
| Impédance de sortie (Zout) | Élevée (~résistance collecteur RC || ro) | CE : similaire ; CC : faible (~re) |
| Gain en courant (α = IC/IE) | ≈ 0,98–0,998 (légèrement < 1) | CE : β (50–300) ; CC : β+1 |
| Gain en tension (Av) | Élevé (≈ gmRC = RC/re) | Similaire à CE ; pas d'inversion de phase |
| Gain en puissance | Modéré (gain tension × gain courant ≈ β) | Similaire à CE |
| Bande passante | Très large (pas d'effet Miller sur Ccb) | CE : limitée par capacité Miller ; CC : large |
| Déphasage | 0° (non-inverseur) | CE : 180° ; CC : 0° |
Avantages
- Large bande passante : Idéal pour RF, vidéo, amplificateurs d'impulsions rapides (jusqu'à GHz avec SiGe/HBT).
- Faible impédance d'entrée : Adaptation directe aux sources 50 Ω ; bon pour sources en courant (photodiodes, DAC mode courant).
- Gain en tension élevé : Sans multiplication de Miller de Ccb.
- Bonne isolation : Faible transmission inverse (S12) ; stable, faible rétroaction.
- Haute impédance de sortie : Agit comme une bonne source de courant / étage transimpédance.
Inconvénients
- Faible impédance d'entrée : Charge lourdement l'étage précédent ; nécessite tampon ou transformateur pour sources de tension.
- Gain en courant < 1 : Pas un amplificateur de courant (α < 1).
- Complexité de polarisation : Nécessite pilotage faible impédance vers l'émetteur ; base doit être bien découplée.
- Figure de bruit : Supérieure à un CE optimisé pour faibles impédances sources.
Applications typiques
- Entrées RF : LNA, mélangeurs, amplificateurs FI (50 Ω entrée/sortie).
- Étage cascode : CB empilé sur CE pour gain élevé + large bande + isolation élevée (omniprésent en conception CI).
- Tampons de courant / Amplificateurs transimpédance : Préamplis photodiodes, traitement de signaux mode courant.
- Oscillateurs haute fréquence : Faible bruit de phase grâce à Q élevé, isolation.
- Niveau de décalage : Translation de tension non-inverseuse.
Conseil de conception
En composants discrets, utilisez un cascode (CE pilotant CB) pour obtenir haute impédance d'entrée (du CE) + large bande passante (du CB). En conception CI, le CB est l'élément cascode et source de courant par défaut.