캐스코드 증폭기. 계획, 설명

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Cascode RF 증폭기는 여러 가지 장점과 무엇보다도 자기 여기에 대한 높은 저항성을 가지고 있기 때문에 현대 회로에서 널리 사용됩니다. 잡지 "Rvdio"는 해당 응용 프로그램과 함께 이러한 증폭기 및 장치에 대한 설명을 반복적으로 게시했습니다. 우리는 독자들에게 고전적인 쿼드 코드 증폭기를 가장한 또 하나의 기능을 제시합니다.

알려진 캐스코드 증폭기는 일반적으로 상대적으로 입력 임피던스가 낮고 종종 설정하기가 매우 어렵습니다. 자동 이득 제어(AGC)를 도입하는 것도 항상 간단한 것은 아닙니다.

[1](그림 7.13)에 설명된 캐스코드 증폭기는 이러한 단점이 없습니다. "전류 미러"(그림 1)와 스테이지의 DC 연결을 사용하여 공통 소스-공통 이미 터 방식에 따라 만들어집니다. "전류 미러"에서 일치하는 쌍의 트랜지스터 VT2, VT3을 사용하면 전계 효과 트랜지스터 VT1의 단계 수준에 거의 온도 안정성 측면에서 증폭기를 가져올 수 있으며 공급 전압을 최대한 사용하면 진폭 특성이 크게 확장됩니다. 증폭기 전체의 선형성은 FET의 선형성에 크게 좌우되며 아래와 같이 개선될 수 있습니다.

캐스코드 증폭기

증폭기의 제어 특성은 또한 많은 긍정적인 특징을 가지고 있으며, 특히 전계 효과 트랜지스터의 단계에 일반적으로 더 선형적입니다. 예를 들어 저항 R1을 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터-에미 터 섹션으로 교체하거나 게이트 회로를 통해 전계 효과 트랜지스터 VT1을 닫음으로써 장치의 이득 제어를 쉽게 구현할 수 있습니다.

입력 트랜지스터 VT1은 필요한 입력 임피던스를 제공하고 입력 대역 통과 필터 L1C1에 부하를 주지 않습니다. "전류 미러"의 낮은 입력 저항은 증폭기에서 기생 포지티브 피드백을 사실상 제거하고 공진 부하 L2C4를 출력에서 직접 켤 수 있게 합니다. 긍정적인 요소에는 입력 및 출력 대역 통과 필터가 공통 와이어에 "연결"되어 예를 들어 수퍼 헤테로 다인 라디오 수신기의 다단계 중간 주파수 증폭기를 기본으로 만들 때 증폭기의 계단식 연결을 크게 단순화한다는 사실이 포함됩니다.

[2]에 따라 가장 단순한 RF 절연 변압기 T1을 사용하여 공통 소스-공통 기본 체계(그림 2)에 따라 조립하면 증폭기 전체의 선형성, 조정의 선형성, 특히 "디커플링"이 크게 향상될 수 있습니다. 적절한 방법으로 변압기를 켜면 출력 전압의 위상 반전 또는 자기 회로의 자화 부재를 보장할 수 있습니다. 무화과에. 2, 변압기는 자화없이 켜집니다.

캐스코드 증폭기

캐스코드 증폭기의 변형에 대한 비교 평가를 위해 증폭기의 디지털(ELECTRONICS WORKBENCH 프로그램 사용) 및 물리적 모델과 프로토타입을 사용 가능한 무선 구성 요소(트랜지스터 KP303B, KT361V 및 PEV-7 4 와이어의 2회 권선의 1500개 권선으로 15의 자기 투자율을 갖는 페라이트로 만든 K2x0,2x2 링에 감긴 변압기)를 사용하여 테스트했습니다[XNUMX]. XNUMX차 권선의 인덕턴스는 계측적으로 제어됩니다.

트랜지스터 라디오 "Serenade-406"의 IF 증폭기 필터는 대역 통과 회로로 사용되었습니다. 매개 변수에 의한 구성 요소 선택이 수행되지 않았습니다. 증폭기가 소비하는 전류는 제어되지 않았습니다. 전계 효과 트랜지스터의 동작점은 저항 R1의 저항을 100 옴...10 k옴 내에서 십년 단위로 변경함으로써 설정되었습니다. 측정은 오실로스코프 C1-55로 수행되었습니다.

실험 결과는 그림에 나와 있습니다. 3은 저항 R1의 저항에 대한 이득의 의존성을 보여줍니다. 곡선 1은 그림의 회로에 따른 증폭기의 디지털 모델에 해당합니다. 2; 2 - 물리적 모델 3 - 프로토타입의 물리적 모델(그림 1 참조). 증폭기는 모든 동적 범위에서 왜곡 없이 안정적으로 작동합니다. 낮은 이득은 출력 대역통과 필터의 감소된 등가 저항 때문입니다.

캐스코드 증폭기

공통 소스 공통 베이스 스테이지 게인(그림 2 참조)은 전계 효과 트랜지스터 트랜스컨덕턴스와 바이폴라 트랜지스터의 전류 전달 계수(작동 지점에서 측정) 및 대역 통과 필터의 등가 저항의 곱에 의해 매우 정확하게 결정됩니다.

결론적으로 선형성, 게인, 조정 깊이 (폐쇄까지) 및 제조 가능성 측면에서 최상의 매개 변수를 갖는 공통 소스 공통 기본 방식에 따라 증폭기를 사용하는 것이 더 바람직하다는 것을 알 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 모든 증폭기는 작동 중이며 트랜지스터의 설정 및 선택이 필요하지 않으며 (물론 대역 통과 필터의 조정이 필요함) 캐스케이드가 잘되어 있습니다. 증폭기가 닫힐 때까지 저항의 저항을 변경하여 전계 효과 트랜지스터의 게이트 회로 (제로 전력)와 소스 회로 모두에서 이득을 조정할 수 있습니다.

문학

Goroshkov B. I. 무선 전자 장치의 요소(핸드북). -m.: 라디오 및 통신, 1989.
에드. E. T. 라디오 수신기의 회로. 실용 가이드 (독일어 번역) - M .: Mir, 1989.

저자: V. 구스코프, 사마라

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