Cascode es una técnica implícita para mejorar el rendimiento de los circuitos analógicos. La misma técnica se puede aplicar a los transistores y a los tubos de vacío para mejorar el rendimiento del circuito. La palabra cascode es iniciada en el año 1939 por el artículo de Frederick Vinton Hunt y Roger Wayne Hickman durante la discusión de las aplicaciones de estabilizadores de voltaje. El debate estaba a punto de proponer un método para sustituir el pentodo por el encofrado de dos triodos. En el casco, se utilizan dos transistores, ya sea BJT o FET, de modo que una configuración actúa como una etapa de entrada cuya salida se proporciona como entrada a la configuración de recolección de salida. El efecto Miller se puede aislar mediante el uso de un amplificador de casode.
¿Qué es un amplificador Casode?
Si un amplificador se compone de BJT, la etapa de entrada es una configuración de emisor común que se alimenta a la base común en la que se recoge la salida. Este tipo de amplificador se conoce como amplificador de casode. Incluso los FETs se pueden usar en amplificadores casode. En tales casos, el emisor común es reemplazado por una fuente común y una base común será reemplazada por configuraciones de compuerta comunes.
Las características debidas al casco de los amplificadores son:
- Las impedancias en la entrada y la salida son altas.
- La amplificación de señales se somete a anchos de banda altos que posee el sistema.
- El aislamiento entre la entrada y la salida es alto.
Ya que no hay comunicación directa o acoplamiento de salida a entrada debido a los cables de alto aislamiento para eliminar el efecto miller.
Efecto Miller
Es un fenómeno que ocurre principalmente en circuitos de retroalimentación. Si el amplificador de voltaje está invirtiendo, hay un aumento en la capacitancia equivalente en la entrada debido a la amplificación del efecto de capacitancia en medio de los terminales de entrada y salida. Este aumento en el valor de capacitancia se conoce como capacitancia virtual y puede conducir a una reducción en el ancho de banda. Para superar esta situación, se utiliza la técnica de casco en amplificadores.
Diagrama de circuito Amplificador de Casode
Un circuito amplificador de casode se puede diseñar utilizando FETs con dos configuraciones como fuente común y drenaje. Como es del proceso de amplificación de dos etapas, la etapa de entrada es de configuración de fuente común. El diagrama de circuito del amplificador cascode que utiliza FETs es
Amplificador Cascode
La señal de entrada se aplica a la puerta del terminal en la etapa inicial. La segunda etapa que es la etapa de salida que se impulsa desde la salida de la etapa inicial es de configuración de drenaje común. La salida final se recoge del terminal de drenaje en el que está conectada la resistencia de drenaje Rd.
La puerta del FET en la segunda etapa está conectada a tierra. Por lo tanto, el valor de la tensión de fuente de la segunda etapa FET se ha mantenido equivalente a la tensión de drenaje de la primera etapa FET.
FET en la segunda etapa ofrece una trayectoria de resistencia baja a la primera etapa FET. Debido a esta razón de baja resistencia, la ganancia de FET en la primera etapa se reduce, lo que reduce indirectamente el efecto molinero. Por lo tanto, se mejora el ancho de banda. La ganancia general no se ve afectada porque es compensada por el FET en la segunda etapa.
Ya que el voltaje en la fuente y el drenaje del FET de la primera etapa, la compuerta y los terminales de fuente del FET de la segunda etapa son casi constantes. De ahí su nada que hacer. Este tipo de condiciones conduce a aislar la situación llamada efecto miller.
Ventajas y desventajas del amplificador Casode
Las ventajas del amplificador casode son:
- El ancho de banda es alto debido a la eliminación del Efecto Miller.
- Debido a la conexión de casode entre dos transistores, la ganancia general del sistema es alta.
- Incluso las partes de la cuenta para ambos transistores son bajas.
Las desventajas de estos amplificadores son:
- La presencia de dos transistores requiere una alta cantidad de suministro de voltaje.
- Se debe suministrar la cantidad suficiente de voltaje de drenaje a la fuente a ambos transistores que alcanzan un límite menor en la tensión de alimentación.
Aplicaciones del amplificador Casode
Las aplicaciones de estos amplificadores son:
- En los sintonizadores de RF, se utilizan amplificadores casode.
- La técnica de modulación de amplitud utiliza la técnica de casco
Preguntas frecuentes
1). ¿Qué significa cascode?
La carga en el amplificador apilada verticalmente y se conoce como conexión casode. La configuración de la primera etapa está conectada en paralelo a la configuración de la segunda etapa del transistor. Para aislar y evitar la retroalimentación directa de la salida a la entrada. Este tipo de conexión se conoce como cascode.
2). ¿Cuál es la diferencia entre cascade y cascode?
La conexión en cascada se trata de la conexión orientada en serie entre los transistores. En la amplificación de dos etapas, la salida de la primera etapa se proporciona como entrada a la segunda etapa, y además para n etapas, esta cadena continúa.
La conexión de casode se trata de la conexión paralela entre los transistores de las etapas múltiples. Solo hay un transistor de configuración de emisor común que impulsa el transistor con la configuración de la base común. Esta es la diferencia básica entre cascade y cascode.
3). ¿Por qué usamos un amplificador cascode?
Para lograr altas impedancias, ancho de banda, ganancia general y, sobre todo, para proteger la amplificación del efecto miller, se utilizan estos amplificadores.
4). ¿Qué quiere decir con retroalimentación en el amplificador?
El proceso en el que la salida generada se devuelve a la entrada se conoce como retroalimentación. Este proceso es popular en los amplificadores para hacer que su funcionamiento sea estable, así como el ruido, que se puede reducir desde el sistema.
5). ¿Qué es Miller voltage?
Cuando el voltaje en medio de la compuerta y el terminal de drenaje se acerca al valor cero, donde existe la posibilidad de que la transición esté en su punto máximo. En esta situación, se produce el efecto miller y este tipo de voltaje se conoce como voltaje miller.
Sin embargo, los amplificadores casode se clasifican en dos tipos. Son amplificadores cascode plegados y bimos. En función de los requisitos de ganancia, ancho de banda y criterios de impedancia, se elige el tipo para las aplicaciones. ¿Puede describir cómo se relacionan la ganancia y el ancho de banda con estos amplificadores?