Amplificateur cascode. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Les amplificateurs radiofréquence Cascode sont largement utilisés dans les circuits modernes car ils présentent de nombreux avantages et, tout d'abord, une résistance élevée à l'auto-excitation. Le magazine "Rvdio" a publié à plusieurs reprises des descriptions de tels amplificateurs et appareils les utilisant. Nous présentons à nos lecteurs une fonctionnalité supplémentaire dans l'apparence d'un amplificateur QVSC classique.

Les amplificateurs cascodes connus ont généralement une impédance d'entrée relativement faible et sont souvent assez complexes, y compris leur configuration. Y introduire un contrôleur automatique de gain (AGC) n’est pas non plus toujours simple.

L'amplificateur cascode décrit dans [1] (Fig. 7.13) est exempt de ces inconvénients. Il est réalisé selon un circuit source commune-émetteur commun utilisant un « miroir de courant » (Fig. 1) et un couplage DC des étages. L'utilisation d'une paire appariée de transistors VT2, VT3 dans le « miroir de courant » permet d'amener l'amplificateur en termes de stabilité en température presque au niveau de l'étage du transistor à effet de champ VT1, et d'utiliser pleinement le la tension d'alimentation élargit considérablement la caractéristique d'amplitude. La linéarité de l'amplificateur dans son ensemble dépend fortement de la linéarité du FET et, comme indiqué ci-dessous, peut être améliorée.

La caractéristique de régulation de l'amplificateur présente également un certain nombre de caractéristiques positives, en particulier elle est plus linéaire, ce qui est typique des étages basés sur des transistors à effet de champ. Le contrôle du gain dans le dispositif est facile à mettre en œuvre, par exemple en remplaçant la résistance R1 par la section collecteur-émetteur d'un transistor bipolaire ou en fermant le transistor à effet de champ VT1 le long du circuit de grille.

Le transistor d'entrée VT1 fournit l'impédance d'entrée requise et ne charge pas le filtre passe-bande d'entrée L1C1. La faible impédance d'entrée du « miroir de courant » élimine pratiquement les retours positifs parasites dans l'amplificateur et permet d'activer la charge résonante L2C4 directement à sa sortie. Les facteurs positifs incluent le fait que les filtres passe-bande d'entrée et de sortie sont « liés » à un fil commun, ce qui simplifie grandement la mise en cascade des amplificateurs, par exemple lors de la création d'amplificateurs de fréquence intermédiaire à plusieurs étages pour les récepteurs radio superhétérodynes.

La linéarité de l'amplificateur dans son ensemble, ainsi que la linéarité de la régulation, ainsi que le « découplage » en particulier, peuvent être significativement améliorées s'il est assemblé selon un circuit source commune-base commune (Fig. 2), en utilisant pour cela, le transformateur d'isolement RF T1 le plus simple selon [2 ]. A noter qu'en allumant le transformateur de manière appropriée, il est possible d'assurer l'inversion de phase de la tension de sortie ou l'absence de magnétisation du circuit magnétique. En figue. 2 transformateurs sont allumés sans polarisation.

Pour une évaluation comparative des options d'amplificateur cascode, des modèles numériques (à l'aide du programme ELECTRONICS WORKBENCH) et physiques de l'amplificateur et de son prototype ont été vérifiés à l'aide des composants radio disponibles - transistors KP303B, KT361V et un transformateur enroulé sur un anneau de ferrite K7x4x2 avec une perméabilité magnétique. de 1500 avec deux enroulements de 15 tours chacun avec fil PEV-2 0,2 ​​[2]. L'inductance de l'enroulement primaire a été surveillée instrumentalement.

Les filtres de l'amplificateur FI de la radio à transistors "Serenada-406" ont été utilisés comme circuits passe-bande. Aucune sélection de composants n’a été effectuée en fonction de paramètres. Le courant consommé par les amplificateurs n'était pas contrôlé. Le point de fonctionnement du transistor à effet de champ a été défini en modifiant la résistance de la résistance R1 sur plusieurs décennies entre 100 Ohm et 10 kOhm. Les mesures ont été effectuées avec un oscilloscope S1-55.

Les résultats de l'expérience sont présentés dans la Fig. 3, qui montre la dépendance du gain sur la résistance de la résistance R1. La courbe 1 correspond au modèle d'amplificateur numérique selon le circuit de la Fig. 2 ; 2 - son modèle physique ; 3 - modèle physique du prototype (voir Fig. 1). Les amplificateurs fonctionnent de manière stable et sans distorsion sur toute la plage dynamique. Le faible gain est dû à la résistance équivalente réduite du filtre passe-bande de sortie.

Le gain d'un étage à source commune et à base commune (voir Fig. 2) est déterminé avec une bonne précision par le produit de la transconductance du transistor à effet de champ et du coefficient de transfert de courant du transistor bipolaire, mesuré au point de fonctionnement. , et la résistance équivalente du filtre passe-bande.

En conclusion, on peut noter que l'utilisation d'un amplificateur utilisant un circuit source commune-base commune, qui présente de meilleurs paramètres en termes de linéarité, de gain, de profondeur de régulation (jusqu'à la fermeture) et de fabricabilité, est plus préférable. Néanmoins, tous les amplificateurs sont fonctionnels, ne nécessitent pas de réglage ni de sélection de transistors (le réglage des filtres passe-bande est bien sûr nécessaire) et fonctionnent bien en cascade. Le gain peut être ajusté à la fois via le circuit de grille du transistor à effet de champ (à puissance nulle) et via le circuit source en modifiant la résistance de la résistance jusqu'à ce que les amplificateurs s'éteignent.

littérature

1. Goroshkov B.I. Éléments des appareils radio-électroniques (Manuel). - M. : Radio et Communications, 1989.
2. Éd. E.T. Circuits de récepteurs radio. Guide pratique (Traduit de l'allemand) - M. : Mir, 1989.

Auteur : V.Guskov, Samara

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