Каскодный усилитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

 Комментарии к статье

Каскодные радиочастотные усилители широко применяют в современной схемотехнике, поскольку они обладают целым рядом преимуществ и, в первую очередь, высокой устойчивостью к самовозбуждению. Журнвл "Рвдио" неоднократно публиковал описания таких усилителей и устройств с их применением. Представляем читателям еще одну черту в облике классического квскодного усилителя.

Известные каскодные усилители обычно имеют сравнительно низкое входное сопротивление и часто довольно сложны, в том числе в налаживании. Введение в них автоматического регулятора усиления (АРУ) также не всегда просто.

Каскодный усилитель, описанный в [1] (рис. 7.13), свободен от указанных недостатков. Он выполнен по схеме общий исток-общий эмиттер с применением "токового зеркала" (рис. 1) и связи ступеней по постоянному току. Применение в "токовом зеркале" согласованной пары транзисторов VT2, VT3 позволяет довести усилитель по температурной стабильности практически до уровня ступени на полевом транзисторе VT1, а полное использование напряжения питания - существенно расширить амплитудную характеристику. Линейность усилителя в целом в значительной мере зависит от линейности полевого транзистора и, как показано далее, может быть улучшена.

Регулировочная характеристика усилителя также имеет ряд положительных особенностей, в частности, она более линейна, что характерно для ступеней на полевых транзисторах. Регулирование усиления в устройстве легко реализовать, например, заменой резистора R1 участком коллектор-эмиттер биполярного транзистора или закрыванием полевого транзистора VT1 по цепи затвора.

Входной транзистор VT1 обеспечивает требуемое входное сопротивление и не нагружает входной полосовой фильтр L1C1. Низкое входное сопротивление "токового зеркала" практически исключает паразитную положительную ОС в усилителе и позволяет включить резонансную нагрузку L2C4 непосредственно на его выходе. К положительным факторам можно отнести и то, что входной и выходной полосовые фильтры "привязаны" к общему проводу, что значительно упрощает каскадирование усилителя, например, при создании на его основе многоступенных усилителей промежуточной частоты супергетеродинных радиоприемников.

Линейность усилителя в целом, как и линейность регулирования, а также "развязки", в частности, можно заметно улучшить, если собрать его по схеме общий исток-общая база (рис. 2), используя для этого простейший развязывающий ВЧ трансформатор Т1 по [2]. Заметим, что, включая трансформатор соответствующим образом, можно обеспечить инверсию фазы выходного напряжения или отсутствие подмагничивания магнитопровода. На рис. 2 трансформатор включен именно без подмагничивания.

Для сравнительной оценки вариантов каскодного усилителя проведены проверки цифровой (с помощью программы ELECTRONICS WORKBENCH) и физической моделей усилителя и его прототипа с использованием имеющихся в наличии радиокомпонентов - транзисторов КП303Б, КТ361В и трансформатора, намотанного на кольце К7х4х2 из феррита с магнитной проницаемостью 1500 с двумя обмотками по 15 витков проводом ПЭВ-2 0,2 [2]. Индуктивность первичной обмотки проконтролирована инструментально.

В качестве полосовых контуров были применены фильтры усилителя ПЧ транзисторной радиолы "Серенада-406". Отбора компонентов по параметрам не проводили. Ток, потребляемый усилителями, не контролировали. Рабочую точку полевого транзистора задавали изменением сопротивления резистора R1 декадами в пределах 100 Ом...10 кОм. Измерения проведены осциллографом С1 -55.

Результаты эксперимента представлены на рис. 3, где показаны зависимости коэффициента усиления от сопротивления резистора R1. Кривая 1 соответствует цифровой модели усилителя по схеме рис. 2; 2 - его физической модели; 3 - физической модели прототипа (см. рис. 1). Усилители работают устойчиво и без искажений во всем динамическом диапазоне. Низкий коэффициент усиления объясняется пониженным эквивалентным сопротивлением выходного полосового фильтра.

Коэффициент усиления ступени по схеме общий исток-общая база (см. рис. 2) с хорошей точностью определен произведением крутизны полевого транзистора и коэффициента передачи тока биполярного транзистора, измеренных в рабочей точке, и эквивалентного сопротивления полосового фильтра.

В заключение можно отметить, что применение усилителя по схеме общий исток-общая база, который имеет лучшие параметры по линейности, коэффициенту усиления, глубине его регулирования (вплоть до закрывания) и технологичности, более предпочтительно. Тем не менее все усилители работоспособны, не требуют налаживания и подборки транзисторов (настройка полосовых фильтров, конечно, необходима), хорошо каскадируются. Регулировать усиление можно как по цепи затвора полевого транзистора (при нулевой мощности), так и по цепи истока изменением сопротивления резистора вплоть до закрывания усилителей.

Литература

1. Горошков Б. И. Элементы радиоэлектронных устройств (Справочник). - м.: Радио и связь, 1989.
2. Ред. Э. Т. Схемотехника радиоприемников. Практическое пособие (Пер. с нем.) - М.: Мир, 1989.

Автор: В.Гуськов, г.Самара

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Набор Avnet BCM4343W IoT Starter Kit для интернета вещей 19.10.2015 Плата с модулем Broadcom WICED и SDK с доступом к облачному сервису Amazon Web Services (AWS) - ключевые компоненты набора Avnet BCM4343W IoT Starter Kit, предназначенного для разработчиков устройств интернета вещей. модуль Broadcom WICED поддерживает Wi-Fi 802.11 b/g/n и Bluetooth/Bluetooth Smart 4.1. Он совместим с Arduino и построен на однокристальной системе STM32F411. Конфигурация SoC включает микроконтроллер ARM Cortex M4, 128 КБ памяти типа SRAM и 512 КБ флэш-памяти. Кроме того, доступно 8 Мбит флэш-памяти с последовательным интерфейсом. Разработчикам ПО адресован SDK, обеспечивающий подключение к сервисам AWS. По словам Avnet, набор позволит упростить проектирование изделий, относящихся к разным сегментам интернета вещей, включая средства промышленной автоматики и автоматизации зданий, а также бытовые приборы. Цена Avnet BCM4343W IoT Starter Kit примерно равна $50.

Другие интересные новости:

▪ Футбольный вирус

▪ Почему на новом месте плохо спится

▪ Названо самое быстрое животное

▪ Астму лечат радиоволнами

▪ Умный дверной замок TP-Link TL-DB54H

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Любителям путешествовать - советы туристу. Подборка статей

▪ статья Реактивный автомобиль TRUST SSC. История изобретения и производства

▪ статья Как летают летучие драконы? Подробный ответ

▪ статья Грузовой прицеп для мотоцикла. Личный транспорт

▪ статья Выносной микрофонный усилитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Формирование задержки включения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026