哪位高手大侠讲讲共栅共阴电路（cascode ）的应用和计算啊

BoYa_DIY

象 Gautau  兄如此耐心细致义务讲解基础知识的帖子,现在的坛里不是太多.
如果再多一些象 Gautau  兄这样热心老烧的讲解,论坛的氛围会更好,众多初烧会进步得更多.

我要买股票

原图不妥 已删除，见谅。

Gautau

象 Gautau  兄如此耐心细致义务讲解基础知识的帖子,现在的坛里不是太多.
如果再多一些象 Gautau  兄这样热心老烧的讲解,论坛的氛围会更好,众多初烧会进步得更多.
BoYa_DIY 发表于 2010-2-18 09:10

兄台 言重矣！一起进步可也！

Gautau

整理一份图纸，有做小白鼠的吗？ 大家帮参谋一下，看有没有错误。
我要买 发表于 2010-2-20 00:48

为免过于纷乱，请先將下图打印出來，以便阅渎。
   *   *   为省喷墨，下图為反相   *   *


以 300V 为例
[ 1 ] 负載线﹕
选用 15KΩ 作负載 (Ra2)        
Ia = 300V/15KΩ = 20mA
在 300V处（X-軸，水平）及20mA处（Y-軸，垂直）绘一斜线（负載线）。

[ 2 ] Vg2﹕
在 -Vg = 0V 与负載线交接处，绘一垂直线（图中的 <1>）。
此点的电压為 Vg2
Vg2 = 103V

[ 3 ] 互導率 gm﹕
找出下管 T1 的 gm。
-Vg = 0V 时，Ia = 13.2mA（图中的 <2>）
-Vg = 4V 时，Ia = 0mA     （图中的 <3>）
            △ I a              ( 13.2mA – 0mA )
gm = --------------  =  -----------------------
            △ Vg                  ( 4V – 0V )
gm =  3.3mA / V

ra1 = µ/gm
ra1 = 35/3.3
ra1 = 10.6061KΩ

[ 4 ] 陰極电阻 Rk﹕
因 -Vg = 4V（最大），故其工作点 -Eg 便为 4V/2 = 2V
此時屏流 Ia = 2.5mA（图中的 <4>）。

陰極电阻 Rk
Rk = -Eg/Ia
Rk = 2/2.5
Rk = 0.8KΩ

下管 T1 的陰極对地阻抗 rk 为
rk = (Rk+ra1)/(µ+1)     ←   6n1 的内阻 ra = 10.6061KΩ，放大倍數 µ = 35
rk = (0.8KΩ+10.6061KΩ)/(35+1)
rk = 0.3168KΩ

实际的陰极电阻 Rk' 应為
Rk' = 1/(1/Rk+1/rk)
Rk' = 1/(1/0.8KΩ+1/0.3168KΩ)
Rk' = 0.227KΩ

T1 的陰極旁路电容 Ck 为﹕
Ck = 1/(2*π*f*Rk')   ←   頻率 f  以 1Hz 计算
Ck = 1/(2*π*1Hz*0.227KΩ) ,
Ck = 701µF   (用 680µF)   
               
若 f  定在 2.2Hz 处， 则
Ck = 330µF

[ 5 ] 在特性曲线图中﹕
Ia = 2.5mA 处，及E_ak2 = 159.5V 处找出 -Eg2
-Eg2 = 3.7V（图中的 <5>）。

T1 的屏压 Ea1 为﹕
Ea1 = Vg2-(-Eg2)
Ea1 = 103V-(-3.7V)
Ea1 = 106.7V


[ 6 ] 计算 Vg2 的分压电阻﹕
设 R1 = 910KΩ
则
R2 = R1/(EB-Vg2)*Vg2
R2 = 910/(300-103)*103
R2 = 475.787KΩ （选用接近數值﹕470KΩ）

R1 // R2 = 910 //470 = 310KΩ

Cg2 = 1/(2*π*f*R)
Cg2 = 1/(2*π*1Hz*310KΩ)
Cg2 = 513.4nF （选用接近數值﹕560nF）

Gautau

84# Gautau

[ 7 ] 输出阻抗 Zo﹕
ra (cascode) = ra1*(µ2+1)
ra (cascode) = 10.6061KΩ*(35+1)
ra (cascode) = 381.82KΩ

Zo = ra (cascode) // Ra2
Zo = 381.82 // 15
Zo = 14.43KΩ
或近似值 Zo = Ra2 = 15KΩ

[ 8 ] 总增益 A﹕
A = 1 /((1/(gm1*Ra2))+((ra2+Ra2)/Ra2)*(1/(µ1*(µ2+1))))
原本算式為 :
                                          1
A = --------------------------------------------------------------
              1                 ra2 + Ra2                   1
       ---------------  +  ---------------  x  --------------------
       (gm1 x Ra2)              Ra2              µ1 x (µ2 + 1)
A = 1/((1/(3.3*15))+((8+15)/15)*(1/(35*(35+1))))
A = 46.688倍

估算﹕A = gm1*Ra2 = 49.5倍
兩者只相差﹕33.892dB-33.384dB = 0.51dB


[ 9 ] 米勒电容 Cmiller﹕
先求下管 T1 的负載 Ra1
Ra1 = (ra1+ra2)/(µ+1) = rk2
Ra1 = (10.6061+8)/(µ+1)
Ra1 = 0.517KΩ

再求 T1 的增益 A1
A1 = µ*Ra1/(Ra1+ra1)
A1 = 35*0.517/(0.517+10.6061)
A1 = 1.627倍

米勒电容 Cm (Cmiller) 为﹕
查书得知 Cag = 2.2pF
Cm = Cag*(A1+1)
Cm = 2.2*(1.627+1)
Cm = 5.78pF
加上杂散电容和谮佈电容，Cs 约5pF
总容量 Ct 為
Ct = Cm+Cs
Ct = 5.78+5
Ct = 10.78pF

[ 10 ] 串叠放大级的截止频率 Fc (-3dB）﹕
Zo' = Zo // ra1
Zo' = 1/(1/14.26+1/10.6061)
Zo' = 6.082KΩ

Fc = 1/(2*π*Zo'*Ct)
Fc = 1/(2*π*6.082KΩ*10.78pF)
Fc = 2.43MHz


与真正五極管比较，Cascode 的 Cmiller 最少高一倍。

Gautau

85# Gautau

至于特性曲线中的 <6>，是檢测 -Eg = 4V 时，屏压是否仍在安全的範围内。

Gautau

整理一份图纸，有做小白鼠的吗？ 大家帮参谋一下，看有没有错误。
我要买 发表于 2010-2-20 00:48

在 #84 及 #85，提到的 ra1，现己作更正
ra1 = µ/gm1
ra1 = 35/3.3
ra1 = 10.6061KΩ

相关的计算已处理妥当。

BoYa_DIY

强烈建议 Gautau 兄台将本话题关于 Cascode 的内容稍加整理后重新发一新的专题帖子, 以便坛内感兴趣的朋友日后能按标题搜索翻阅.

我要买股票

84 楼想的很周到，连省墨这等小事也想到了。

Gautau

在 #84 及 #85 中提到的 ra1，现己作更正 . . . .
ra1 = µ/gm1
ra1 = 35/3.3
ra1 = 10.6061KΩ
相关的计算亦已整理妥当。

BoYa_DIY

84 楼的计算里面的单位问题:

Gautau

84 楼的计算里面的单位问题:
BoYa_DIY 发表于 2010-2-21 21:52

谢谢 兄台 提醒 . . . 立即更正。

sun007

好帖,学习了.