哪位高手大侠讲讲共栅共阴电路（cascode ）的应用和计算啊

Gautau

40# Gautau

这贴被 J 版 一頂再頂，若不坐言起行，便有失众望，但手写板又有毛病，只能慢慢写 . . . . . .

先上上周已准备妥当的资料，文字随后再上。

Julien

41# Gautau


顶上来增加点技术氛围。

Gautau

41# Gautau


顶上来增加点技术氛围。
Julien 发表于 2010-2-12 19:21

谢谢 J 版 " 抬举 " ，想懒点也不成。

言归正传，Cascode . . . . . .

第一張﹕
                          串叠式放大电路 ( Cascode )

串叠式放大电路是使用了一对三极管来实现非常高的单级增益。对于吉他放大器，可以当作是一个五极管的模拟（实际上并不相同）。它具有高增益，高屏阻 ra，极低的输入电容和价钱平宜 – 就像一个五极管般，但卻少了噪音，微音效应等等的固有缺点。
这两个三极管通常会选类型相同及放在一起的，但没有必要选高 gm管来提供最大增益。用ECC82 或 6SN7便可了 . . . . . . 虽然仍可用 ECC83，但处理会较麻烦。

电路的操作很简单：下管放大。放大后信号（反相）从下管的阳极交連至上管阴极。阴极上的电压信号会改变其电流，使信号再次被放大（这个时候为非反相）。上管柵极保持在一个固定的电压值，以提供正确的上管偏压 . . . 输出信号相位为反相。
下管阳极负载由上管阴极决定。因阴极的交流阻抗低，所以下管增益也低（相当于非常低的阳极电阻），所以它的作用主要是作为对电压电流转换器。上面的三极管有一个正常的阳极电阻负载，因此有相当正常的增益水平。这样，总增益 = 下管增益 x 上管的增益（非常高）。

太平洋蓝宝石

Gautau 兄，你发的手写版图片很朦胧看不到啊。
Gautau 的技术帖非常好，谢谢。
建议翻译后另起一新帖子，系统讲讲 串叠式放大电路 ( Cascode )，对于我们这些菜鸟来说简直是如饮甘露啊。

Gautau

Gautau 兄，你发的手写版图片很朦胧看不到啊。
Gautau 的技术帖非常好，谢谢。
建议翻译后另起一新帖子，系统讲讲 串叠式放大电路 ( Cascode )，对于我们这些菜鸟来说简直是如饮甘露啊。
太平洋蓝宝石 发表于 2010-2-12 20:35

谢谢帮頂。
哪不是手写版呵！是有血有汗的筆记也 !

可能要迟点才能开貼 - 有朋自远方来 . . . . . .

Gautau

43# Gautau

第二張﹕

设计 Cascode 的途径极多 . . . Cascode 看起来很像一个五极管﹝在示波器看到，受下管静态阳极电压影响而往右移），下管的阳极约等于上管柵极电压，称其为'帘柵电压'，Vg2。
帘压越高，gm 越高，增益也越高，但因曲线向右移关係，故输出信号的摆幅便越低。输出信号摆幅（峯-峯）受制于 高压-Vg2。虽然，低 gm 的管子可能需要更高电压，不过 80V 的帘压看来仍很理想。

一如五极管，负载线通过或稍低于曲线转折点时，似五极管的声调便出現。如果它通过曲线转折点以上时，我们将得到更全面的三极管声音（尽管是用高增益三极管）。

首先在正常的阳极特性曲线中寻找下管特性﹕假定 Vg2 等于下管阳极电压。劃一条线从这电压直到 Eg = 0V 的曲线处 – 这表明曲线的转折点（膝盖）便在那里。
既已知高压的数值，便可绘制负載线（一如通常的方式） . . . 留意观察﹕这线在经过曲线群时，是否高于或低于膝盖？如有必要，可调整帘栅电压作改变。

在这方面，作者选择了用一个 ECC82 的情况下，HT = 300V，Vg2 = 55V（暂定）。很显然，Ra = 47k 将通过正确的转折点（膝盖）（須重新调整 Vg2 -- 当然，你可以选择 . . . 使负载线通过在膝盖以下，令其重现出更加 '五极管的杂交'声） 。值得注意的是，蓝线并非实际下管的负载线，它只是一个方便作解釋的辅助设计。

Gautau

46# Gautau

第三張﹕

在 55V 处绘一垂直线（红线），与蓝线相交，此乃下管 V1 的偏压点（藍线以内）- 该位置约近于五极管特性曲线的转折点。
利用此绘出来的特性图，便可算出 gm = 1.4mA/V。
V1 所產生的电流摆幅，決定了整级的 gm，亦可随即计算整体增益 A - - - 一如 五极管 !

A = gm x Ra
A = 0.0014 x 47000
A = 66
这电路的增益颇高，与单级的 ECC83 三极管相同，但这只是一个 ECC82 ，它应该听起来像五极管多点！
在实践聆听中，感觉增益可能有点低，但相差并不太多。

Gautau

47# Gautau

第四張﹕

下管偏压的決定：
一若常規的方式进行。在这里偏置电压大约为 -2V，此时阳极电流 Ia = 2mA。应用欧姆定律：
Rk = V /I = 2 / 0.002 = 1KΩ

阴极旁路电容几乎没有任何对 Cascode 输出阻抗有影响，但它的确严重地影响了增益！在大多数情况下，須选择足够数值的阴极旁路电容。
根据下式计算：
Ck = 1 /（2 x π x f x Rk）
f 为要求之最低頻率；若要求全頻的增益能保持一致的话，则选用 22µF 可矣 – 不过仍可选得细一点，以除去低音（此书所谈的都是 吉它扩音机也）。

由于 V1 的 Ia = 2mA，故整个线路的电流亦为 2mA。Ra 兩端的电压降为﹕
VRa = 0.002 x 47000 = 94V。
而 Va1 为55V，即实际的 Vak2 为：
Vak2 = 300 - 94 - 55 = 151V

用上述数字绘图 . . .
从图中可见，红点座落于 151V 及 2mA 处，此时 V2 的偏压必须低于下管阳极 8V，为
55 - 8 = 47V。


要稍等 -- 因 手写板 在发脾气 ! !

Gautau

48# Gautau

第五張﹕

上管固定偏置：
由于 Vg2 并不消耗电流，所以只需一个基准电压即可，因此，R1 和 R2 可尽量选至最大（教头按﹕虽电子管手册為 1MΩ，但根据 Th'evenin 的分压理论只能至 560KΩ，故须慎用），以不影响电源为度。如果我们选择了 R1 = 560k，则分压器中的 R2 的公式为：
R2 = R1/（HT - Vg2）x Vg2
R2 = 560k /（300 - 47）x 47
R2 = 104KΩ
最接近 104KΩ 为 100KΩ。
R1 与 R2 并接 = 85k（请检查您的选择管子的最高允许数据表）。
用此值来找合适的去耦电容；以低频滚降 20Hz 计算：
Cg2 = 1 /（2 x π x f x Rg）   ← Rg  = R1 // R2
Cg2 = 1 /（2 x π x 20 * 85000）
Cg2 = 93nF
100nF 为最接近标准。

已完成的电路与测量电压如右图所示。他们与设计值不是相差太远！


另外，一串齐纳二极管可以使栅极电压 Vg2 坚如磐石。为减噪音，旁路电容仍须设立。

再另一方法 - - 栅漏偏压：
用栅漏电阻及退耦电容组成。零讯时，Vg2 = 0V，但有讯号时便会经栅漏电阻而向 Cg2 充电。
当栅漏电压低时，输出的摆幅大，反之，输出的摆幅则被压缩。如此的动态，正合 吉它扩音机使用 . . . . . . （教头按﹕Hi Fi 则须再三考虑矣！）




* *  教头 = Gautau ，亦即小弟  * *

Gautau

49# Gautau

第六張（完）﹕

栅漏电阻应该是一个典型的数值（如 1MΩ）。而退耦电容 Cg2 至少在最低频率时，仍能维持最大增益。因此，选择 Cg2 时可按所须的频率作计算（以 10Hz 为例）：
Cg2 =（1/f）/ Rg2
Cg2 =（1 / 10）/ 1000000 = 100nF   ← 教头按﹕此式与上面的有不同 . . . ！？

请注意，零讯时栅漏电压为零，故须以在全驱动时的测量为准。

输出阻抗：
假设 V1 阴极设有旁路电容：
ra（cascode）= ra1 *（mu2 + 1）
因此，输出阻抗 Zout 将是：
Zout = Ra2 // ra（cascode）
但因 ra（cascode）通常比 Ra1 大，故又可以简化为：
Zout = Ra1，或 47k （在此线路）

总增益：
Cascode 的增益 A 等于：
A = 1 /（1/gm1 * Ra2）+（（ra2 +Ra2）/Ra2）*（1 / mu1（mu2 + 1））
当使用两个在一起的三极管，则又可简化为：
A = gm1 x Ra2 = 65.8倍

正如前面之计算。

Gautau

看漏了 . . . . . .

谢谢 Julien 版 欣赏！

mcr125cc

继续上课

BoYa_DIY

Gautau 朋友是坛里新近冉冉升起的一颗耀眼的明星.
看Gautau 的帖子很有味道,增加许多新的感悟.
谢谢Gautau 的辛勤劳作.
遥祝在异国他乡的Gautau 新年快乐!

BoYa_DIY

1# 我要买

臨睡前才有少许时间來这里 . . . 确实太忙  。 。 。
给个連接，如看不明请用 网上翻譯 可也！
http://www.freewebs.com/valvewizard/cascode.html
Gautau 发表于 2010-2-2 08:15

这个网站接连几天都不能访问，看来其域名“ freewebs.com ” 起得不太好，很有可能被国内的网关所屏蔽了。现在国内貌似 " freeXXX.XXX " 之类的域名都被关联到有涉黄嫌疑之列去了。

Gautau

继续上课
mcr125cc 发表于 2010-2-13 10:29

谢谢捧场 . . . 喧宾夺主了 。。。

新年快乐！

Gautau

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BoYa_DIY 发表于 2010-2-13 14:01

谢谢 兄台 欣赏。

新年快乐！

登陆外国的网站，是否装备一些翻山工具便成？

我要买股票

55# Gautau




新春快乐！恭喜发财。
不存在什么 喧宾夺主。此贴全凭老兄的加入和斑竹的支持才得以让更多的坛友看到。请老兄大胆继续。

Gautau

55# Gautau




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我要买 发表于 2010-2-13 19:50

谢谢 楼主 理解。
新年快乐！

Gautau

不知哪位朋友手上有精密一点的 6n1特性曲线图 . . . 最好 Ia 不大于 20mA。
谢谢 各位 帮忙。

小弟手上有的如下图﹕

Julien

59# Gautau


http://bbs.hifidiy.net/viewthrea ... p;page=1#pid7724943

孤雁兄的帖子里有，6楼。