Cascode är en teknik som antyds för att förbättra prestandan hos de analoga kretsarna. Samma teknik kan tillämpas på transistorer och vakuumrören för att göra kretsen bättre prestandamässigt. Ordet cascode initieras år 1939 av Frederick Vinton Hunts och Roger Wayne Hickmans artikel under diskussionen om spänningsstabilisatorapplikationer. Diskussionen var på väg att föreslå en metod för att ersätta pentoden genom att kaskadera två trioder. Vid kaskodning används två transistorer antingen BJT eller fet så att en konfiguration fungerar som ett ingångssteg vars utgång tillhandahålls som ingång till utgångssamlingskonfigurationen. Miller effekt kan isoleras genom användning av en cascode förstärkare.
Vad är en Cascode förstärkare?
om en förstärkare består av BJTs är ingångssteget en gemensam emitterkonfiguration som matas till den gemensamma basen vid vilken utgången samlas in. Denna typ av förstärkare är känd som en cascode-förstärkare. Även fet kan användas i cascode-förstärkare. I sådana fall ersätts common-emitteren med en gemensam källa och en gemensam bas kommer att ersättas med gemensamma grindkonfigurationer.
egenskaperna på grund av kaskad av förstärkare är:
- impedanserna vid ingång och utgång är höga.
- signalförstärkningen genomgår under höga bandbredder som systemet har.
- isoleringen mitt i ingången och utgången är hög.
eftersom det inte finns någon direkt kommunikation eller koppling från utgång till ingång på grund av hög isolering leder till att eliminera miller-effekten.
Miller Effect
det är ett fenomen som huvudsakligen förekommer i återkopplingskretsar. Om spänningsförstärkaren inverterar ökar den ekvivalenta kapacitansen vid ingången på grund av kapacitanseffektförstärkningen mitt i ingångs-och utgångsterminalerna. Denna ökning av kapacitansvärdet kallas virtuell kapacitans och det kan leda till en minskning av bandbredden. För att övervinna denna situation används kaskadtekniken i förstärkare.
Cascode förstärkare kretsschema
en cascode förstärkare krets kan utformas med hjälp av fet med två konfigurationer som gemensam källa och avlopp. Eftersom det är av tvåstegsförstärkningsprocessen är ingångssteget av gemensam källkonfiguration. Kretsschemat för cascode-förstärkaren med FETs är
Cascode-förstärkare
ingångssignalen appliceras på terminalporten i början. Det andra steget som är utgångssteget som drivs från utgången från det inledande steget är av konfiguration gemensamt avlopp. Den slutliga utgången samlas in från avloppsterminalen vid vilken avloppsmotståndet Rd är anslutet.
fet-porten i andra etappen är jordad. Så värdet på källspänningen i det andra steget FET har förblivit ekvivalent med avloppsspänningen i det första steget FET.
FET i andra etappen erbjuder en låg motståndsväg till första etappen FET. På grund av denna anledning till lågt motstånd reduceras förstärkningen av FET i första etappen vilket indirekt minskar miller-effekten. Därför förbättras bandbredden. Den totala vinsten påverkas inte eftersom den kompenseras av FET i andra etappen.
eftersom spänningen vid källan och avloppet för det första steget FET, Gate och källterminalerna för det andra steget FET är nästan konstant. Därav deras ingenting att vara feedback. Denna typ av förhållanden leder till isolering av situationen som kallas miller-effekten.
fördelar och nackdelar med Cascode förstärkare
fördelarna med cascode förstärkaren är:
- bandbredden är hög på grund av eliminering av Miller-effekten.
- på grund av kaskodanslutningen mellan två transistorer är systemets totala förstärkning hög.
- även delarna av räkningen för båda transistorerna är låga.
nackdelarna med dessa förstärkare är:
- närvaron av två transistorer kräver en hög spänningsförsörjning.
- den tillräckliga mängden avlopp till källspänning måste tillföras både transistorn som träffar mindre gränsen för matningsspänningen.
tillämpningar av Cascode förstärkare
tillämpningarna av dessa förstärkare är:
- i RF-tunrarna används kaskodeförstärkare.
- Amplitudmoduleringsteknik använder kaskodningsteknik
Vanliga frågor
1). Vad betyder cascode?
belastningen i förstärkaren staplade vertikalt och det kallas cascode anslutning. Den första stegskonfigurationen är ansluten parallellt med transistorns andra stegskonfiguration. För att isolera och undvika direkt återkoppling från utgången till ingången. Denna typ av anslutning kallas cascode.
2). Vad är skillnaden mellan cascade och cascode?
kaskadanslutningen handlar om den serieorienterade anslutningen mellan transistorerna. I tvåstegsförstärkningen tillhandahålls utgången från det första steget som ingång till det andra steget, och vidare för n-steg fortsätter denna kedja.
cascode-anslutningen handlar om parallellanslutningen mitt i transistorerna i flera steg. Det finns bara en gemensam emitterkonfigurationstransistor som driver transistorn med konfigurationen av den gemensamma basen. Detta är den grundläggande skillnaden mellan cascade och cascode.
3). Varför använder vi en cascode-förstärkare?
för att uppnå höga impedanser, bandbredd, övergripande förstärkning, och framför allt för att skydda förstärkningen från miller påverkar dessa förstärkare används.
4). Vad menar du med feedback i förstärkaren?
processen där den genererade utmatningen matas tillbaka till ingången kallas feedback. Denna process är populär i förstärkare för att göra driften stabil, liksom ljud som kan minskas från systemet.
5). Vad är Miller voltage?
när spänningen mitt i grinden en avloppsterminalen kommer närmare värdet noll där det finns en chans att övergången är på topp. I denna situation uppstår miller-effekten och denna typ av spänning kallas miller-spänning.
emellertid klassificeras cascode-förstärkare ytterligare i två typer. De är vikta och bimos cascode förstärkare. Baserat på kravet på förstärkning, bandbredd och impedanskriterierna väljs typen av den för applikationer. Kan du beskriva hur förstärkning och bandbredd är relaterade till dessa förstärkare?