Cascode on tekniikka, jolla pyritään parantamaan analogisten piirien suorituskykyä. Samaa tekniikkaa voidaan soveltaa transistoreihin ja tyhjiöputkiin piirin suorituskyvyn parantamiseksi. Sanan cascode aloittaa vuonna 1939 Frederick Vinton Huntin ja Roger Wayne Hickmanin artikkeli jännitteen stabilointisovellusten käsittelyn aikana. Keskustelussa oli tarkoitus ehdottaa menetelmää, jolla pentodi voitaisiin korvata kaskodaamalla kaksi triodia. Kaskodauksessa käytetään kahta transistoria joko BJTs: ää tai Fetsiä siten, että yksi konfiguraatio toimii tulovaiheena, jonka tuotos toimitetaan tulona lähdön keräyskokoonpanoon. Miller-efekti voidaan eristää käyttämällä cascode-vahvistinta.
mikä on Cascode-vahvistin?
jos vahvistin koostuu BJTs: stä, niin tulovaihe on yhteinen emitterikonfiguraatio, joka syöttää yhteiseen kantaan, josta lähtö kerätään. Tämän tyyppinen vahvistin tunnetaan cascode-vahvistimena. Jopa Fetsiä voidaan käyttää cascode-vahvistimissa. Tällöin yhteislähde korvataan yhteisellä lähteellä ja yhteinen kantalähde korvataan yhteisillä porttikonfiguraatioilla.
vahvistimien kaskodoinnista johtuvat ominaisuudet ovat:
- impedanssit input ja output ovat korkeat.
- signaalivahvistus käy läpi suuria järjestelmän kaistanleveyksiä.
- eristyneisyys keskellä Tulo ja lähtö on suuri.
koska ei ole suoraa yhteyttä tai kytkentää ulostulosta syötteeseen, koska suuri eristyneisyys johtaa miller-ilmiön poistamiseen.
Miller-ilmiö
se on ilmiö, joka esiintyy lähinnä takaisinkytkentäpiireissä. Jos jännitevahvistin on invertoiva, on vastaavan kapasitanssin lisäys tulon kohdalla johtuen kapasitanssivaikutuksen vahvistuksesta tulon ja lähdön liittimien keskellä. Tätä kapasitanssin arvon kasvua kutsutaan virtuaaliseksi kapasitanssiksi ja se voi johtaa kaistanleveyden pienenemiseen. Tämän tilanteen voittamiseksi vahvistimissa käytetään kaskodaustekniikkaa.
Cascode vahvistin piirikaavio
cascode vahvistin piiri voidaan suunnitella käyttämällä FETs kaksi kokoonpanoa, kuten yhteinen lähde ja valua. Koska se on kaksivaiheinen vahvistus prosessi tulovaihe on yhteinen lähde kokoonpano. Fetsiä käyttävän cascode-vahvistimen piirikaavio on
Cascode-vahvistin
tulosignaali kohdistetaan terminaalin porttiin alkuvaiheessa. Toinen vaihe, joka on tuotannon vaiheessa, joka ajetaan lähtö alkuvaiheessa on kokoonpano yhteinen valua. Lopullinen ulostulo kerätään tyhjennysliittimestä, johon tyhjennysvastus Rd on kytketty.
toisen vaiheen Fetin portti on maadoitettu. Niinpä toisen vaiheen FET: n lähdejännitteen arvo on pysynyt samana kuin ensimmäisen vaiheen FET: n tyhjennysjännite.
Fet toisessa vaiheessa tarjoaa matalan polun vastus ensimmäisen vaiheen FET. Tämän vuoksi alhainen vastus, voitto FET ensimmäisessä vaiheessa vähenee, joka epäsuorasti vähentää miller vaikutus. Näin ollen kaistanleveys on parantunut. Yleinen voitto ei saa vaikuttaa, koska se kompensoidaan FET toisessa vaiheessa.
koska ensimmäisen vaiheen FET: n, portin ja toisen vaiheen FET: n lähdepäätteiden jännite ja tyhjennys on lähes vakio. Siksi heidän ei tarvitse olla palautetta. Tällaiset olosuhteet johtavat Miller-ilmiöksi kutsutun tilanteen eristämiseen.
Cascode-vahvistimen edut ja haitat
cascode-vahvistimen edut ovat:
- kaistanleveys on suuri johtuen Miller-ilmiön poistumisesta.
- kahden transistorin välisen cascode-yhteyden vuoksi järjestelmän kokonaishyöty on suuri.
- molempien transistorien osatkin ovat vähäiset.
näiden vahvistimien haitat ovat:
- kahden transistorin läsnäolo vaatii paljon jännitesyöttöä.
- molempiin transistoreihin on syötettävä riittävä määrä poistumaa lähdejännitteeseen, joka iskee pienempään syöttöjännitteen rajaan.
Cascode-vahvistimen Sovellukset
näiden vahvistimien sovellukset ovat:
- RF-virittimissä käytetään cascode-vahvistimia.
- Amplitudimodulointitekniikassa käytetään kaskodaustekniikkaa
Usein kysyttyjä kysymyksiä
1). Mitä cascode tarkoittaa?
kuorma vahvistimessa pinottu pystysuoraan ja sitä kutsutaan cascode-liitännäksi. Ensimmäisen vaiheen kokoonpano on kytketty rinnakkain toisen vaiheen kokoonpano transistori. Eristää ja välttää suoraa palautetta ulostulosta syötteeseen. Tällainen yhteys tunnetaan nimellä cascode.
2). Mitä eroa on cascade ja cascode?
kaskadiliitoksessa on kyse transistorien välisestä sarjasuuntautuneesta yhteydestä. Kaksivaiheisessa vahvistuksessa ensimmäisen vaiheen tuotos annetaan syötteenä toiseen vaiheeseen, ja edelleen n-vaiheissa tämä ketju jatkuu.
cascode-liitoksessa on kyse rinnakkaisliitoksesta monivaiheisten transistorien keskellä. On vain yksi yhteinen emitter configuration transistori, joka ajaa transistori kokoonpano yhteinen pohja. Tämä on perusero cascade ja cascode.
3). Miksi käytämme cascode-vahvistinta?
suurten impedanssien saavuttamiseksi käytetään kaistanleveyttä, yleistä vahvistusta ja ennen kaikkea suojaamaan vahvistinta mylläriltä.
4). Mitä tarkoitat palautteella vahvistimessa?
prosessia, jossa syntyvä tuotos syötetään takaisin syötteeseen, kutsutaan palautteeksi. Tämä prosessi on suosittu vahvistimissa, jotta sen toiminta olisi vakaata, sekä melu, jota voidaan vähentää järjestelmästä.
5). Mikä on Miller jännite?
kun jännite keskellä portti ja tyhjennysliite tulee lähemmäksi arvoa nolla, jossa on mahdollisuus siirtyminen on huipussaan. Tässä tilanteessa tapahtuu miller-ilmiö ja tällaista jännitettä kutsutaan miller-jännitteeksi.
cascode-vahvistimet luokitellaan kuitenkin edelleen kahteen tyyppiin. Ne on taitettu ja bimos cascode vahvistimet. Perustuu vaatimus voitto, kaistanleveys ja impedanssi kriteerit tyypin se valitaan sovelluksiin. Voitteko kuvailla, miten voitto ja kaistanleveys liittyvät nämä vahvistimet?