Cascode è una tecnica implicita per migliorare le prestazioni dei circuiti analogici. La stessa tecnica può essere applicata ai transistor e ai tubi a vuoto per rendere il circuito migliore in termini di prestazioni. La parola cascode è iniziata nell’anno 1939 dall’articolo di Frederick Vinton Hunt e Roger Wayne Hickman durante la discussione delle applicazioni dello stabilizzatore di tensione. La discussione stava per proporre un metodo per sostituire il pentodo a cascata due triodi. In cascoding, due transistor vengono utilizzati sia BJT o FET in modo tale che una configurazione agisce come uno stadio di ingresso il cui output è fornito come input per la configurazione di raccolta dell’uscita. L’effetto Miller può essere isolato dall’uso di un amplificatore cascode.
Che cosa è un amplificatore Cascode?
Se un amplificatore comprende BJT, lo stadio di ingresso è una configurazione di emettitore comune che si alimenta alla base comune in cui viene raccolta l’uscita. Questo tipo di amplificatore è noto come un amplificatore cascode. Anche i FET possono essere utilizzati negli amplificatori cascode. In questi casi, l’emettitore comune viene sostituito da una sorgente comune e una base comune verrà sostituita da configurazioni di gate comuni.
Le caratteristiche dovute alla cascoding degli amplificatori sono:
- Le impedenze in ingresso e in uscita sono elevate.
- L’amplificazione dei segnali subisce sotto larghezze di banda elevate possedute dal sistema.
- L’isolamento tra input e output è elevato.
Poiché non vi è alcuna comunicazione diretta o accoppiamento dall’uscita all’ingresso a causa dell’elevato isolamento porta ad eliminare l’effetto miller.
Effetto Miller
È un fenomeno che si verifica principalmente nei circuiti di feedback. Se l’amplificatore di tensione si sta invertendo, c’è un aumento della capacità equivalente all’ingresso a causa dell’amplificazione dell’effetto capacità tra i terminali di ingresso e uscita. Questo aumento del valore di capacità è noto come capacità virtuale e può portare a una riduzione della larghezza di banda. Per superare questa situazione, la tecnica di cascoding viene utilizzata negli amplificatori.
Cascode amplificatore Schema elettrico
Un cascode amplificatore circuito può essere progettato utilizzando FET con due configurazioni come sorgente comune e di scarico. Come è del processo di amplificazione a due stadi lo stadio di ingresso è di configurazione sorgente comune. Lo schema elettrico del cascode amplificatore utilizzando FET è
Cascode amplificatore
Il segnale di ingresso viene applicato al gate terminale nella fase iniziale. Il secondo stadio che è lo stadio di uscita che è guidato dall’uscita dello stadio iniziale è di scarico comune di configurazione. L’uscita finale viene raccolta dal terminale di scarico a cui è collegato il resistore di scarico Rd.
Il cancello del FET al secondo stadio è a terra. Quindi, il valore della tensione sorgente del secondo stadio FET è rimasto equivalente alla tensione di scarico del primo stadio FET.
FET al secondo stadio offre un basso percorso di resistenza al primo stadio FET. A causa di questo motivo di bassa resistenza, il guadagno di FET al primo stadio è ridotto che riduce indirettamente l’effetto miller. Quindi la larghezza di banda è migliorata. Il guadagno complessivo non viene influenzato perché è compensato dal FET nella seconda fase.
Poiché la tensione alla sorgente e lo scarico del primo stadio FET, Gate e i terminali sorgente del secondo stadio FET sono quasi costanti. Da qui il loro nulla di essere feedback. Questo tipo di condizioni porta ad isolare la situazione chiamata effetto miller.
Vantaggi e svantaggi dell’amplificatore Cascode
I vantaggi dell’amplificatore cascode sono:
- La larghezza di banda è elevata a causa dell’eliminazione dell’effetto Miller.
- A causa della connessione cascode tra due transistor il guadagno complessivo del sistema è elevato.
- Anche le parti del conteggio per entrambi i transistor sono basse.
Gli svantaggi di questi amplificatori sono:
- La presenza di due transistor richiede un’elevata quantità di alimentazione di tensione.
- La quantità sufficiente di tensione di scarico alla sorgente deve essere fornita sia al transistor che colpisce meno il limite sulla tensione di alimentazione.
Applicazioni di Cascode Amplificatore
Le applicazioni di questi amplificatori sono:
- Nei sintonizzatori RF vengono utilizzati amplificatori cascode.
- Tecnica di modulazione di ampiezza utilizza la tecnica cascoding
FAQ
1). Cosa significa cascode?
Il carico nell’amplificatore impilati verticalmente ed è indicato come collegamento cascode. La configurazione del primo stadio è collegata in parallelo alla configurazione del secondo stadio del transistor. Per isolare ed evitare il feedback diretto dall’uscita all’ingresso. Questo tipo di connessione è noto come cascode.
2). Qual è la differenza tra cascade e cascode?
La connessione a cascata riguarda la connessione orientata in serie tra i transistor. Nell’amplificazione a due stadi, l’uscita del primo stadio viene fornita come ingresso al secondo stadio, e ulteriormente per gli stadi n, questa catena continua.
La connessione cascode riguarda la connessione parallela tra i transistor degli stadi multipli. C’è solo un transistor di configurazione emettitore comune che guida il transistor con la configurazione della base comune. Questa è la differenza fondamentale tra cascade e cascode.
3). Perché usiamo un amplificatore cascode?
Per ottenere impedenze elevate, larghezza di banda, guadagno complessivo, e soprattutto per proteggere l’amplificazione dall’influenza miller vengono utilizzati questi amplificatori.
4). Cosa intendi per feedback nell’amplificatore?
Il processo in cui l’output generato viene inviato all’input è noto come feedback. Questo processo è popolare negli amplificatori per rendere stabile il suo funzionamento, così come il rumore, che può essere ridotto dal sistema.
5). Che cosa è tensione di Miller?
Quando la tensione tra gate e il terminale di scarico si avvicina al valore zero dove c’è la possibilità di transizione per essere al suo picco. In questa situazione, si verifica l’effetto miller e questo tipo di tensione viene indicato come tensione miller.
Tuttavia, gli amplificatori cascode sono ulteriormente classificati in due tipi. Sono amplificatori cascode piegati e bimos. In base al requisito del guadagno, della larghezza di banda e dei criteri di impedenza, il tipo di esso viene scelto per le applicazioni. Puoi descrivere come il guadagno e la larghezza di banda sono correlati a questi amplificatori?