🎯 單元目標
完成本單元後，你將能夠：
- 認識共基極（CB）與共集極（CC）結構
- 用白話理解：它們到底「在幫什麼忙」
- 從用途（阻抗/速度/緩衝）建立選擇直覺
- 用實驗快速比對 CE/CB/CC 的輸入輸出差異
🧭 一、先打底
很多人以為「放大器」就等於「電壓放大很多倍」。
但在工程上，放大器常常還有兩個更重要的任務：- 緩衝（Buffer）：
👉 前面訊號很弱，後面負載很重，直接接會「被吃掉」。 → 需要一個「中間人」：前面不會被拖垮，後面又推得動。 - 阻抗匹配（Impedance Matching）：
👉 訊號來源像「細水管」，負載像「大水箱」。 → 你需要一個「轉接頭」，讓水能順順地流，不會卡住或倒灌。
所以：
- 共射極 CE：主打「電壓放大」
- 共基極 CB：主打「速度/高頻、低輸入阻抗」
- 共集極 CC：主打「緩衝、輸入高輸出低」
🧠 二、共基極（Common Base, CB）—「低阻抗入口 + 高頻好手」
✅ 比喻
CB 像是「門口很寬、進來就快」的通道：
- 輸入端（射極）很低阻抗 → 小訊號電流一來就容易進去
- 適合 高頻、快速變動 的訊號處理
📌 結構（ASCII）
+VCC
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[RC]
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C ----o Vout
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|\
Base---| > (Base 固定偏壓 → 交流等效接地)
(AC GND)|/
|
Vin ----E (從射極輸入)
🧩 特性（初學者好記版）
- 電壓增益：中等（可以放大，但不是主賣點）
- 輸入阻抗：很低（像「很容易流進去」）
- 輸出阻抗：偏高
- 相位：不反相（Vin↑ → Vout↑）
🧠 一句白話總結
👉 CB = “高速通道”（適合高頻、阻抗匹配用）
🧠 三、共集極（Common Collector, CC）—「緩衝器／射極跟隨器」
✅ 比喻
CC 像「重機車頭」：
- 前面只要輕輕給它指令（高輸入阻抗）
- 它就能帶動後面很重的負載（低輸出阻抗）
所以 CC 常常用來：
- 讓訊號不要被負載拖垮
- 當作輸出級「推動能力」的補強
📌 結構（ASCII）
+VCC
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C
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|\
Vin ---| > (基極輸入)
|/
|
E ----o Vout (射極輸出)
|
[RE]
|
GND
🧩 特性（好記版）
- 電壓增益：約 1（跟隨，不主打放大）
- 輸入阻抗：很高（不太吃前級訊號）
- 輸出阻抗：很低（推得動後級負載）
- 相位：不反相（Vin↑ → Vout↑）
- 重要現象：Vout 會比 Vin 低一點（約差 VBE ≈ 0.7V）
🧠 一句總結
👉 CC = “緩衝器”（保護前級、推動後級）
🧠 四、角色比較（用途導向）
- CE：想把電壓放大很多倍 → 用它
- CB：想要高頻、低阻抗輸入、速度快 → 用它
- CC：想讓前級不被拖垮，後級推得動 → 用它
（你原本的表格我這裡用條列方式呈現，避免表格）
- CE（共射極）
- 電壓增益：高
- 輸入阻抗：中
- 輸出阻抗：中
- 用途：主放大
- CB（共基極）
- 電壓增益：中
- 輸入阻抗：低
- 輸出阻抗：高
- 用途：高頻/阻抗匹配/電流導入快
- CC（共集極）
- 電壓增益：≈ 1
- 輸入阻抗：高
- 輸出阻抗：低
- 用途：緩衝/推動負載
🧾 五、一句話記住本單元
- 🔁 CE：放大（把小變大）
- 🔁 CB：速度（高頻好手）
- 🔁 CC：緩衝（前級安全、後級推得動）
🔬 電子學實驗題（31/120）
實驗名稱
比較三種放大器拓樸特性（CE vs CB vs CC）
🎯 實驗目的
你要用示波器親眼看到：
- CE：Vout 變很大（但反相）
- CC：Vout 幾乎跟 Vin 一樣（但更能推負載）
- CB：不反相，且在特定條件下訊號傳遞很「快、乾淨」
🧰 實驗器材
- NPN BJT（例如 2N3904 / 2N2222）
- 直流電源（VCC）
- 函數產生器（Vin）
- 示波器（CH1=Vin, CH2=Vout）
- 電阻（RB/RC/RE 等）
🔧 實驗步驟
A. 共射極 CE（放大＋反相）
+VCC
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[RC]
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C ----o Vout (CH2)
|
|\
Vin ---| > BJT
(CH1) |/
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[RE]
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GND
觀察：
- Vin ↑ 時，Vout ↓（反相）
- Vout 的振幅最大（容易剪波失真）
B. 共集極 CC（緩衝／射極跟隨）
+VCC
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C
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|\
Vin ---| > BJT
(CH1) |/
|
E ----o Vout (CH2)
|
[RE]
|
GND
觀察：
- Vout 幾乎跟 Vin 一樣大（增益≈1）
- 把負載接重一點（例如加個 RL），你會發現 CC 比較不怕
C. 共基極 CB（不反相／低輸入阻抗）
+VCC
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[RC]
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C ----o Vout (CH2)
|
|\
Base---| > BJT (Base 固定偏壓，AC 等效接地)
(ACGND)|/
|
Vin ----E (CH1) (從射極輸入)
觀察：
- Vin ↑ → Vout ↑（不反相）
- 在較高頻時，訊號相對「穩」且不容易拖泥帶水（視元件與佈線而定）
📊 預期觀察
- CE：振幅最大、反相、容易失真
- CC：振幅≈1、不反相、推動負載最穩
- CB：不反相、輸入端像「低阻入口」，高頻表現通常更佳
✅ 專業解析
解析一：CC 為什麼叫跟隨？
因為射極輸出會跟著基極走：
- Vin（基極）變大 → 射極也跟著變大
只是會差一個 VBE（約 0.7V）
Vin : ~~~~~~~
Vout : ~~~~~~~ (幾乎同形、略小)
解析二：CB 為什麼不反相？
因為輸入在射極，射極電流增加會讓集極電流也增加，RC 壓降變大，Vout 方向跟著變動（細節可延伸到小訊號模型）。
解析三：工程意義（你要形成的直覺）
同一台機器裡：
- 前段可能需要 CE 放大「訊號大小」
- 中段用 CB 處理「速度/高頻」
- 末段用 CC 做「輸出緩衝、推動負載」
👉 放大器不是一招打天下，而是「分工合作」。
🧠 工程結論（收束）
👉 共射極管放大、共基極管速度、共集極管緩衝。
把它們當成「工具箱」的三把工具，你就不會再只用“增益”去看整個世界。
