Co je zesilovač cascode?

nejsem si jistý, jak „módní“ diskrétní tranzistorová konstrukce je v dnešní době, ale každý, kdo používá diskrétní tranzistory, bipolární, nebo jinak, pro vysoké rychlosti, průmyslové vzory, jiné než pro přepínání asi ví, o cascode vzory. Účelem zesilovače cascode (nezaměňovat s kaskádou, která je řetězem dvou nebo více zesilovačů) je izolovat kapacitu Millera. Millerova kapacita je zjevné násobení kapacity základního kolektoru nebo odtokového zdroje v invertujícím zesilovači. To lze jednoduše vysvětlit díky širšímu výkyvu napětí kolektoru (nebo odtoku). Účinek tohoto výkyvu napětí zvyšuje zdánlivou kapacitu ve srovnání s vizualizací odtoku jako země střídavého proudu. To lze ilustrovat jednoduchým příkladem:

napětí proudu

výkon tohoto obvodu je uvedeno níže:

obvod, výkon

Přidání cascode při zachování kolektorový proud stejný:

cascode filtr sběratel stejné

Dává následující výsledky:

výsledky cascode

takže více než trojnásobné zlepšení šířky pásma 3dB. Teoretické Miller efektem by bylo zvýšení báze-kolektor kapacitní faktor (1+ G), kde G je zisk pódia. Kapacita základního kolektoru však není jediným faktorem ovlivňujícím šířku pásma, takže zlepšení šířky pásma není 28x, které byste mohli doufat v použití této rovnice!

zlepšení závisí na impedanci zdroje, kapacitě zátěže a zisku, jakož i na vlastnostech použitého zařízení. Tranzistor cascode nemusí mít stejné číslo dílu jako zesilovací tranzistor a ve skutečnosti ani nemusí být stejného typu. Například, můžete použít bipolární cascode tranzistor s HEMT (high electron mobility transistors) nebo GaAsFET:

GaAsFET

zlepšení šířky pásma je uveden níže:

GaAsFET výsledky

Není to, že tyto obvody jsou jednoduše ilustrují vliv, spíše než přesné vzory k následování. Jedním z důležitých faktorů, které je třeba mít na paměti při přidávání tranzistoru cascode, je to, že vyžaduje určitou světlou výšku napětí. Musíte to povolit při rozhodování o tom, kde zaujmout základnu tranzistoru cascode. Také základna cascode musí být držena poměrně pevně při zvoleném předpětí. Pokud jej nepřekročíte nízkou impedancí a nedovolíte, aby se dynamicky pohyboval, bude mít nežádoucí účinky.

zesilovač cascode lze zobrazit různými způsoby v závislosti na vašem úhlu pohledu. Jeden způsob, jak se na to dívat je, že cascode tranzistor je prostě, že to projde proud přes vysílač na jeho kolektoru (méně některé základní proud) při předcházení vysílač v pohybu, což je důležitý bod. Dalším způsobem pohledu na cascode je společný základní zesilovač. Společné základní zesilovač má nízkou vstupní impedanci, což je charakteristické nutné, aby se zabránilo Miller vliv na společným emitorem získat fázi – pokud se sběratel společné emitor zesilovače nemůže pohybovat, nemůže zesílit báze-kolektor kapacitní.

v Závislosti na vlastnostech jednotlivých zařízení může být výhodné použít něco jiného než bipolární tranzistor pro cascode jako HEMT. Níže uvedený graf ukazuje zlepšení šířky pásma z použití HEMT pro cascode a invertujícího tranzistoru zesilovače.

HEMT zlepšení

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.