Ce este un amplificator cascode?

nu sunt sigur cât de „la modă” este designul tranzistorului discret în zilele noastre, dar oricine folosește tranzistoare discrete, bipolare sau altfel, pentru modele de mare viteză, altele decât pentru comutare, probabil știe despre modelele cascode. Scopul unui amplificator cascode (nu trebuie confundat cu cascadă care este un lanț de două sau mai multe amplificatoare) este de a izola capacitatea Miller. Capacitatea Miller este multiplicarea aparentă a capacității colectorului de bază sau a sursei de scurgere într-un amplificator inversor. Acest lucru poate fi explicat pur și simplu datorită oscilației de tensiune mai largă a colectorului (sau a scurgerii). Efectul acestei oscilații de tensiune crește capacitatea aparentă în comparație cu vizualizarea scurgerii ca fiind o masă de curent alternativ. Acest lucru poate fi ilustrat într-un exemplu simplu:

oscilație de tensiune

performanța acestui circuit este prezentată mai jos:

performanța circuitului

adăugarea unui cascode păstrând în același timp curentul colectorului:

cascode filtru colector același

dă următoarele rezultate:

rezultate cascode

deci, o îmbunătățire mai mult de trei ori în lățime de bandă 3dB. Efectul Teoretic Miller ar fi creșterea capacității colectorului de bază cu un factor de (1+ G) unde-G este câștigul etapei. Cu toate acestea, capacitatea colectorului de bază nu este singurul factor care afectează lățimea de bandă, astfel încât îmbunătățirea lățimii de bandă nu este de 28x pe care ați putea spera să o utilizați!îmbunătățirea depinde de impedanța sursei, de capacitatea de încărcare și de câștig, precum și de caracteristicile dispozitivului utilizat. Tranzistorul cascode nu trebuie să fie același număr de piesă ca tranzistorul de amplificare și, de fapt, nici măcar nu trebuie să fie de același tip. De exemplu, puteți utiliza un tranzistor cascod bipolar cu un HEMT (tranzistori cu mobilitate electronică ridicată) sau GaAsFET:

GaAsFET

îmbunătățirea lățimii de bandă este prezentată mai jos:

rezultatele GaAsFET

Nu că aceste circuite sunt pur și simplu pentru a ilustra efectul mai degrabă decât să fie modele exacte de urmat. Un factor important de reținut atunci când adăugați un tranzistor cascode este că este nevoie de o anumită înălțime de tensiune. Trebuie să permiteți acest lucru atunci când decideți unde să părtiniți baza tranzistorului cascode. De asemenea, baza cascodului trebuie să fie ținută destul de solid la o tensiune de polarizare aleasă. Dacă nu-l părtinire cu o impedanță scăzută și se lasă să fie mutat dinamic în jurul ei va avea efecte nedorite.

amplificatorul cascode poate fi vizualizat în moduri diferite, în funcție de punctul dvs. de vedere. O modalitate de a-l privi este că tranzistorul cascode este pur și simplu că trece curentul prin emițător către colectorul său (mai puțin un curent de bază), împiedicând în același timp emițătorul să se miște, ceea ce este punctul important. Un alt mod de a privi cascodul este ca un amplificator de bază comun. Un amplificator de bază comun are o impedanță de intrare scăzută, care este caracteristica necesară pentru a preveni efectul Miller asupra etapei comune de câștig a emițătorului – dacă colectorul amplificatorului emițătorului comun nu se poate mișca, acesta nu poate amplifica capacitatea colectorului de bază.

în funcție de caracteristicile dispozitivelor individuale, ar putea fi benefic să se utilizeze altceva decât un tranzistor bipolar pentru cascode, cum ar fi un HEMT. Graficul de mai jos ilustrează îmbunătățirea lățimii de bandă de la utilizarea unui HEMT pentru cascode, precum și tranzistorul amplificator inversor.

îmbunătățirea HEMT

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.