Mikä on cascode vahvistin?

en ole varma, miten ”muodikas” diskreetti transistori suunnittelu on nykyään, mutta jokainen, joka käyttää diskreetti transistorit, bipolaarinen tai muuten, nopea malleja muuten kuin kytkentä luultavasti tietää cascode malleja. Cascode-vahvistimen tarkoitus (ei pidä sekoittaa cascadiin, joka on kahden tai useamman vahvistimen ketju) on eristää Millerin kapasitanssi. Millerin kapasitanssi on invertoivassa vahvistimessa kantakeräimen tai tyhjennyslähteen kapasitanssin näennäinen kertolasku. Tämä voidaan yksinkertaisesti selittää, koska laajempi jännite swing keräilijä (tai valua). Tämän jännitteen heilahduksen vaikutus lisää näennäistä kapasitanssia verrattuna siihen, että tyhjennys visualisoitaisiin AC-maaksi. Tätä voidaan havainnollistaa yksinkertaisella esimerkillä:

jännitteen heilahdus

tämän piirin suorituskyky on esitetty alla:

piirin suorituskyky

lisäämällä kaskoodin samalla kun keräinvirta pidetään samana:

cascode-suodatinkeräilijä sama

antaa seuraavat tulokset:

cascode tulokset

niin, yli kolme kertaa parempi 3dB kaistanleveys. Teoreettinen Miller-efekti olisi lisätä kantakeräinkapasitanssia kertoimella (1 + G), jossa-G on vaiheen voitto. Kuitenkin, base-collector kapasitanssi ei ole ainoa tekijä, joka vaikuttaa kaistanleveys, joten kaistanleveyden parantaminen ei ole 28X saatat toivoa käyttää tätä yhtälöä!

parannus riippuu lähdeimpedanssista, kuormituskapasitanssista ja vahvistuksesta sekä käytettävän laitteen ominaisuuksista. Cascode-transistorin ei tarvitse olla sama osanumero kuin vahvistava transistori, eikä sen itse asiassa tarvitse olla edes samantyyppinen. Esimerkiksi voisi käyttää bipolaarista cascode-transistoria, jossa on HEMT (korkean elektroniliikkuvuuden transistorit) tai GaAsFET:

GaAsFET

kaistanleveyden paraneminen näkyy alla:

GaAsFET-tulokset

vaikutus sen sijaan, että tarkka malleja seurata. Yksi tärkeä tekijä pitää mielessä, kun lisätään cascode transistori on, että se vie jonkin verran jännitteen pääntilaa. Sinun täytyy sallia tämän päättäessään, missä bias pohjan cascode transistori. Myös, pohja cascode on pidettävä melko lujasti valitun bias jännite. Jos et bias se alhainen impedanssi ja anna sen dynaamisesti liikuttaa se on ei-toivottuja vaikutuksia.

cascode-vahvistinta voi tarkastella eri tavoin näkökulmasta riippuen. Yksi tapa tarkastella sitä on, että cascode transistori on yksinkertaisesti, että se kulkee nykyisen kautta emitterin sen keräilijä (vähemmän joitakin perusvirta) estäen emitterin liikkumasta, mikä on tärkeä kohta. Toinen tapa tarkastella cascodea on yleinen kantavahvistin. Yhteisellä kantavahvistimella on alhainen tuloimpedanssi, joka on ominaisuus, joka tarvitaan estämään Miller – vaikutus yhteiseen emitterivahvistimeen-jos yhteisen emitterivahvistimen kerääjä ei voi liikkua, se ei voi vahvistaa kantakeräimen kapasitanssia.

yksittäisten laitteiden ominaisuuksista riippuen voisi olla hyödyllistä käyttää cascodeen jotain muuta kuin bipolaarista transistoria, kuten HEMT. Alla oleva kaavio havainnollistaa parannusta kaistanleveys käyttämällä HEMT cascode sekä invertoiva vahvistin transistori.

HEMTIN paraneminen

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.