Hva er en cascode forsterker?

jeg er ikke sikker på hvordan «fasjonable» diskret transistor design er i dag, men alle som bruker diskrete transistorer, bipolar eller på annen måte, for høy hastighet design annet enn for å bytte sikkert vet om cascode design. Formålet med en cascode forsterker (ikke forveksles med cascade som er en kjede av to eller flere forsterkere) er å isolere Miller kapasitans. Miller kapasitans er den tilsynelatende multiplikasjon av base-kollektor eller avløp-kilde kapasitans i en inverterende forsterker. Dette kan enkelt forklares på grunn av den bredere spenningssvingningen til kollektoren (eller avløp). Effekten av denne spenningssvingningen øker den tilsynelatende kapasitansen sammenlignet med å visualisere avløpet som EN VEKSELSTRØM. Dette kan illustreres i et enkelt eksempel:

spenningssving

ytelsen til denne kretsen er vist nedenfor:

kretsytelse

Legge til en kaskode mens samlerstrømmen holdes den samme:

cascode filter collector samme

gir følgende resultater:

cascode resultater

Så, en mer enn tre ganger forbedring i 3db båndbredde. Den teoretiske Miller-effekten ville være å øke basesamlerkapasitansen med en faktor på (1 + G) hvor-G er gevinsten av scenen. Base-collector kapasitans er imidlertid ikke den eneste faktoren som påvirker båndbredden, slik at båndbreddeforbedringen ikke er 28x du kanskje håper på å bruke den ligningen!forbedringen avhenger av kildeimpedansen, lastkapasitansen og forsterkningen, samt egenskapene til enheten som brukes. Cascode transistoren trenger ikke å være det samme delenummeret som forsterkende transistoren, og faktisk trenger ikke engang å være av samme type. For eksempel kan du bruke en bipolar cascode transistor MED en HEMT (high electron mobility transistors) Eller GaAsFET:

GaAsFET

forbedringen i båndbredde er vist nedenfor:

gaasfet resultater

ikke at disse kretsene er bare for å illustrere effekt i stedet for å være eksakte design å følge. En viktig faktor å huske på når du legger til en cascode transistor er at det tar litt spenning takhøyde. Du må tillate dette når du bestemmer hvor du skal forspenne basen av cascode transistoren. Også basen av cascode må holdes ganske solid ved en valgt bias spenning. Hvis du ikke bias det med en lav impedans og la den bli dynamisk flyttet rundt det vil ha uønskede effekter.

cascode-forsterkeren kan ses på forskjellige måter avhengig av synspunktet ditt. En måte å se på er at cascode-transistoren ganske enkelt er at den passerer strømmen gjennom emitteren til samleren (mindre noen basestrøm) mens den forhindrer emitteren i å bevege seg, noe som er det viktige punktet. En annen måte å se på cascode er som en vanlig base forsterker. En felles base forsterker har en lav inngangsimpedans som er den karakteristiske som kreves for å hindre Miller effekt på felles emitter gevinst scenen-hvis samleren av felles emitter forsterkeren ikke kan bevege den ikke kan forsterke base-kollektor kapasitans.Avhengig av egenskapene til de enkelte enhetene kan Det være fordelaktig å bruke noe annet enn en bipolar transistor for cascode som EN HEMT. Grafen nedenfor illustrerer forbedring i båndbredde fra å bruke EN HEMT for cascode samt inverterende forsterker transistor.

FORBEDRING

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.