Cascode este o tehnică implicată pentru a îmbunătăți performanța circuitelor analogice. Aceeași tehnică poate fi aplicată tranzistorilor și tuburilor de vid pentru a face circuitul mai performant. Cuvântul cascode este inițiat în anul 1939 de Frederick Vinton Hunt și Roger Wayne Hickmanarticolul în timpul discuției despre aplicațiile stabilizatorului de tensiune. Discuția era pe punctul de a propune o metodă de înlocuire a pentodului prin cascodarea a două triode. În cascodare, două tranzistoare sunt utilizate fie BJT, fie Fet, astfel încât o configurație acționează ca o etapă de intrare a cărei ieșire este furnizată ca intrare la configurația de colectare a ieșirii. Efectul Miller poate fi izolat prin utilizarea unui amplificator cascode.
ce este un amplificator Cascode?
dacă un amplificator cuprinde BJT-uri, atunci etapa de intrare este o configurație de emițător comun care se alimentează la baza comună la care este colectată ieșirea. Acest tip de amplificator este cunoscut sub numele de amplificator cascode. Chiar și FET-urile pot fi utilizate în amplificatoare cascode. În astfel de cazuri, emițătorul comun este înlocuit cu o sursă comună și o bază comună va fi înlocuită cu configurații comune de poartă.
caracteristicile datorate cascodării amplificatoarelor sunt:
- impedanțele la intrare și ieșire sunt ridicate.
- amplificarea semnalelor suferă sub lățimi de bandă mari posedate de sistem.
- izolarea în mijlocul intrării și ieșirii este ridicată.
deoarece nu există o comunicare directă sau cuplare de la ieșire la intrare din cauza izolării ridicate duce la eliminarea efectului miller.
efectul Miller
este un fenomen care apare în principal în circuitele de feedback. Dacă amplificatorul de tensiune se inversează, există o creștere a capacității echivalente la intrare datorită amplificării efectului de capacitate în mijlocul bornelor de intrare și ieșire. Această creștere a valorii capacității este cunoscută sub numele de capacitate virtuală și poate duce la o reducere a lățimii de bandă. Pentru a depăși această situație, tehnica cascoding este utilizată în amplificatoare.
diagrama circuitului amplificatorului Cascode
un circuit amplificator cascode poate fi proiectat folosind fet-uri cu două configurații, cum ar fi sursa comună și scurgerea. Deoarece este al procesului de amplificare în două etape, etapa de intrare este de configurare a sursei comune. Diagrama circuitului amplificatorului cascode folosind FET este
amplificator Cascode
semnalul de intrare este aplicat la poarta terminalului în stadiul inițial. A doua etapă care este etapa de ieșire care este condusă de la ieșirea etapei inițiale este de configurare scurgere comună. Ieșirea finală este colectată de la terminalul de scurgere la care este conectat rezistența de scurgere Rd.
poarta FET din a doua etapă este împământată. Deci, valoarea tensiunii sursă a celei de-a doua etape FET a rămas echivalentă cu tensiunea de scurgere a primei etape FET.
FET în a doua etapă oferă o cale scăzută de rezistență la prima etapă FET. Datorită acestui motiv pentru rezistență scăzută, câștigul FET în prima etapă este redus, ceea ce reduce indirect efectul miller. Prin urmare, lățimea de bandă este îmbunătățită. Câștigul global nu este afectat, deoarece este compensat de FET în a doua etapă.
deoarece tensiunea la sursă și scurgerea primei etape FET, poarta și bornele sursă ale celei de-a doua etape FET sunt aproape constante. Prin urmare, nimic lor de a fi feedback-ul. Aceste tipuri de condiții conduc la izolarea situației numite efectul miller.
avantajele și dezavantajele amplificatorului Cascode
avantajele amplificatorului cascode sunt:
- lățimea de bandă este ridicată datorită eliminării efectului Miller.
- datorită conexiunii cascode între două tranzistoare, câștigul general al sistemului este ridicat.
- chiar și părțile numărului pentru ambele tranzistoare sunt scăzute.
dezavantajele acestor amplificatoare sunt:
- prezența a două tranzistoare necesită o cantitate mare de alimentare cu tensiune.
- cantitatea suficientă de scurgere la sursa de tensiune trebuie să fie furnizate atât tranzistor care lovește mai mică limita pe tensiunea de alimentare.
aplicații ale amplificatorului Cascode
aplicațiile acestor amplificatoare sunt:
- în tunerele RF se utilizează amplificatoare cascode.
- tehnica de modulare a amplitudinii utilizează tehnica cascodării
Întrebări frecvente
1). Ce înseamnă cascode?
sarcina în amplificator stivuite vertical și este menționată ca conexiune cascode. Configurația primei etape este conectată în paralel cu configurația celei de-a doua etape a tranzistorului. Pentru a izola și a evita feedback-ul direct de la ieșire la intrare. Acest tip de conexiune este cunoscut sub numele de cascode.
2). Care este diferența dintre cascade și cascode?
conexiunea în cascadă se referă la conexiunea orientată în serie între tranzistoare. În amplificarea în două etape, ieșirea primei etape este furnizată ca intrare la a doua etapă, iar în continuare pentru n-etape, acest lanț continuă.
conexiunea cascode este despre conexiunea paralelă în mijlocul tranzistorilor din mai multe etape. Există un singur tranzistor comun de configurare a emițătorului care conduce tranzistorul cu configurația bazei comune. Aceasta este diferența de bază dintre cascade și cascode.
3). De ce folosim un amplificator cascode?
pentru a obține impedanțe ridicate, lățime de bandă, câștig general, și mai presus de toate pentru a proteja amplificarea de miller afectează aceste amplificatoare sunt utilizate.
4). Ce vrei să spui prin feedback în amplificator?
procesul în care ieșirea generată este alimentată înapoi la intrare este cunoscut sub numele de feedback. Acest proces este popular în amplificatoare pentru a face funcționarea stabilă, precum și zgomotul, care poate fi redus din sistem.
5). Ce este tensiunea Miller?
când tensiunea în mijlocul porții un terminalul de scurgere se apropie de valoarea zero unde există șansa de tranziție să fie la vârf. În această situație, apare efectul miller și acest tip de tensiune este denumit tensiune miller.
cu toate acestea, amplificatoarele cascode sunt clasificate în continuare în două tipuri. Ele sunt pliate și amplificatoare bimos cascode. Pe baza cerinței de câștig, lățime de bandă și criteriile de impedanță tipul este ales pentru aplicații. Puteți descrie modul în care câștigul și lățimea de bandă sunt legate de aceste amplificatoare?