Cascode forstærker

Kaskadeforstærker  - en elektronisk forstærker , der indeholder to aktive tre-elektrodeelementer, hvoraf den første, for et lille signal, er forbundet i henhold til et kredsløb med en fælles emitter (kilde - til felteffekttransistorer , katode - til vakuumtrioder ) og den anden - ifølge et kredsløb med en fælles base (gate, gitter ).

Kaskodeforstærkeren har en øget driftsstabilitet og en lille indgang og et udvidet bånd af forstærkede frekvenser gennem kapacitans .

Navnet på forstærkeren - et akronym , kom fra tiden med rørkredsløb fra kombinationen af ​​dele af ord fra sætningen "CASCade to cathODE" ( eng.  "CASCade to cathODE" ) [1] . Nogle gange omtales en kaskodeforstærker blot som en "kaskode".

Historie

For første gang blev en direkte forbindelse til at sende et signal fra anoden på trioden i det foregående forstærkertrin til katoden på det efterfølgende trin foreslået af R. W. Hickman ( Eng.  Hickman RW ) og F. W. Hunt ( Eng.  Hunt FV ) i en artikel, der diskuterer kredsløbet af rørspændingsstabilisatorer , offentliggjort i Review of Scientific Instruments i 1939. [1] og de foreslog også udtrykket "cascode", der fastslog, at udtrykket er nyt og ikke accepteret. Nu er dette udtryk generelt accepteret i elektronik.

Sådan virker det

De mest almindeligt anvendte kombinationer er OE ( med en fælles kilde (OI) ) - OM ( fælles gate (OZ) ). Dette er det såkaldte cascode-serie-kredsløb.

Da indgangsmodstanden for OB-trinnet er ubetydelig sammenlignet med udgangsmodstanden fra det foregående OE-trin, kan vi antage, at OE-trinnet (i hvis kollektorkredsløb OB-trins-emitteren er tilsluttet) arbejder i kortslutningstilstand ved udgangen for et lille signal . Samtidig giver kaskodeforstærkeren forstærkning som en idealiseret OE-kaskade, hvor denne imaginære transistor har en meget stor udgangskollektormodstand, med andre ord er forstærkningen af ​​kaskoden, alt andet lige, højere end for den rigtige MA-kaskade, og spændingsforstærkningen stiger med stigende kollektormodstand og er maksimal, når man bruger en hvilken som helst elektronisk strømgenerator som en kollektormodstand , for eksempel et strømspejl .

Den største fordel ved kaskoden er, at dens output er afkoblet fra kollektoren på OE-forstærkertransistoren, og en belastningsændring påvirker ikke forstærkningen β.

Konsekvensen af ​​at isolere kollektorkredsløbet i OE ved hjælp af OB-trinnet er et fald i indgangskapacitansen, hvilket betyder en stigning i indgangsmodstanden ved høje frekvenser (en stigning i frekvensområdet for kaskoden sammenlignet med OE'en ). Da kollektorspændingen på OB-trinnet er praktisk talt uændret, fører dette desuden til en betydelig svækkelse af den negative feedback fra udgangen til forstærkerens input gennem den gennemgående kapacitans, hvilket næsten fuldstændigt undertrykker Miller-effekten , hvilket er uønsket fra et synspunkt om forstærkning ved høje frekvenser .

Med hensyn til strømspændingsegenskaber og frekvensegenskaber ligner kaskoden rørtetroder og pentoder (hvor afskærmnings- og beskyttelsesgitteret udfører samme rolle som OB-forstærkeren i kaskoden - de reducerer anodens kapacitans - kontrolgitteret og undertrykke Miller-effekten).

Kaskodekredsløbet blev meget brugt i højfrekvent rørteknologi, for eksempel blev højfrekvensindgangsforstærkeren i PTC-enheder af rør-tv'er ofte lavet i henhold til denne ordning.

Noter

  1. 1 2 Hickman, RW og Hunt, FV , On Electronic Voltage Stabilizers, Review of Scientific Instruments , vol. 10, s. 6-21 (januar 1939) Arkiveret 11. juni 2017 på Wayback Machine .

Litteratur

Links