Kaskádový zesilovač - elektronický zesilovač obsahující dva aktivní tříelektrodové prvky, z nichž první je pro malý signál zapojen do obvodu se společným emitorem (zdroj - pro tranzistory s efektem pole , katoda - pro vakuové triody ) a druhý - podle obvodu se společnou základnou (brána, mřížka).
Cascode zesilovač má zvýšenou stabilitu provozu a malý vstupní a průchozí kapacitní odpor , rozšířené pásmo zesílených frekvencí.
Název zesilovače - akronym , pochází z doby elektronkových obvodů ze spojení částí slov z fráze "CASCade to cathODE" ( anglicky " CASCade to cathODE" ) [1] . Někdy je kaskádový zesilovač jednoduše označován jako "cascode".
Přímé zapojení pro průchod signálu z anody triody předchozího zesilovacího stupně na katodu následujícího stupně poprvé navrhli R. W. Hickman ( Eng. Hickman RW ) a F. W. Hunt ( Eng. Hunt FV ) v článku pojednávajícím o obvodech elektronkových stabilizátorů napětí , publikovaném v Review of Scientific Instruments v roce 1939. [1] a také navrhli termín „cascode“ s tím, že termín je nový a nepřijímá se. Nyní je tento termín v elektronice obecně přijímán.
Nejčastěji používané kombinace jsou OE ( se společným zdrojem (OI) ) - ABOUT ( společné hradlo (OZ) ). Jedná se o tzv. kaskádový sériový obvod.
Protože vstupní odpor stupně OB je zanedbatelný ve srovnání s výstupním odporem předchozího stupně OE, můžeme předpokládat, že stupeň OE (v jehož kolektorovém obvodu je zapojen emitor stupně OB) pracuje v režimu zkratu na výstupu pro malý signál . Současně kaskádový zesilovač poskytuje zesílení jako idealizovaná OE kaskáda, ve které má tento imaginární tranzistor velmi velký výstupní kolektorový odpor, jinými slovy, zesílení kaskády je za stejných podmínek vyšší než zesílení kaskády. skutečná MA kaskáda a napěťový zisk se zvyšuje s rostoucím kolektorovým odporem a je maximální při použití jakéhokoli elektronického generátoru proudu jako kolektorového odporu , například proudového zrcadla .
Hlavní výhodou kaskády je, že její výstup je odpojen od kolektoru OE zesilovacího tranzistoru a změna zátěže neovlivňuje zesílení β.
Důsledkem odizolování kolektorového obvodu OE pomocí stupně OB je pokles vstupní kapacity, což znamená zvýšení vstupního odporu na vysokých frekvencích (zvýšení frekvenčního rozsahu kaskády oproti OE ). Navíc, protože kolektorové napětí stupně OB se prakticky nemění, vede to k výraznému zeslabení negativní zpětné vazby z výstupu na vstup zesilovače přes průchozí kapacitu, což téměř úplně potlačí Millerův jev , což je nežádoucí. z pohledu zesílení na vysokých frekvencích .
Z hlediska proudově-napěťové charakteristiky a frekvenčních vlastností je kaskáda podobná elektronkovým tetrodám a pentodám (u kterých stínící a ochranné mřížky plní stejnou roli jako OB zesilovač v kaskádě - snižují kapacitu anody - řídící mřížka a potlačit Millerův efekt).
Obvod cascode byl široce používán ve vysokofrekvenční elektronkové technologii, například vysokofrekvenční vstupní zesilovač v PTC jednotkách elektronkových televizorů byl často vyroben podle tohoto schématu.
| Tranzistorové zesilovače | ||
|---|---|---|
| Bipolární tranzistory | ||
| FET |
| |
| Tranzistorové stupně | ||