Schaltungstechnik

7.1 Differenzstufen 463
7.1.3 Differenzstufen in Kaskodeschaltung
Ähnlich der Kaskodeschaltung mit Einzeltransistoren (siehe Abschnitt 5.3.7) lassen
sich Kaskodeschaltungen mit Differenzstufen realisieren, um den Vorteil der
höheren Bandbreite von Kaskodestufen zu nutzen. Unter Kaskodeschaltungen versteht
man im allgemeinen eine Hintereinanderschaltung zweier Transistoren. Eine
Variante besteht darin, dass die Basis des ersten Transistors angesteuert wird, das
Signal vom Kollektorausgang des ersten Transistors auf den Emitter des zweiten
geführt und dann schließlich der Kollektor des zweiten Transistors als Ausgang
verwendet wird. Bild 7.1-37a) zeigt diese Variante. Eine weitere Variante ist in
Bild 7.1-37b) dargestellt. In dieser Anordnung wird das Signal wiederum an der
Basis eingespeist, vom Emitter des ersten Transistors auf den Emitter des zweiten
Transistors geführt, um dann am Ausgang des Kollektors des zweiten Transistors
abgenommen zu werden.
a)
R C
1
Q 3
Q 1
U B
2 2
U BB
I 0
U B
R C
Q 4
Q 2
1
Bild 7.1-37: Kaskode-Differenzstufe: a) Variante B-C_E-C; b) Variante B-E_E-C
Zunächst wird in einem Experiment die Variante a) der Kaskodestufen in Bild
7.1-37 untersucht. Bild 7.1-38 zeigt die zugehörige Testschaltung. Der Spannungsteiler
mit R3 und R4 legt das Basispotenzial U BB von Q3 und Q4 fest. Ein wesentliches
Kennzeichen der Kaskode-Stufe ist, dass die Verstärkung des Transistors Q3
von Knoten 1+ nach Knoten 3- betragsmäßig etwa bei 1 liegt. Damit wird der
„Miller“-Effekt des Transistors Q3 weitgehend unwirksam gemacht. Der Transistor
Q4 ist wegen der Ansteuerung am Emitterknoten in Basisschaltung betrieben.
Damit erzielt man eine breitbandigere Verstärkeranordnung. In Bild 7.1-39 ist der
Verstärkungsfrequenzgang nach AC-Analyse der Schaltung in Bild 7.1-38 dargestellt.
Der Abschätzwert für die Verstärkung ergibt sich aus der Steilheit von Q3
multipliziert mit dem Lastwiderstand 4k. Somit erhält man für die Verstärkungvon
ca. 4000/25 = 160.
Experiment 7.1-15: Differenzstufe_Kaskode_B-C_E-C_Grundsch –
ACAnalyse mittels des SimulationProfile „AC“.
b)
1
Q 3
Q 1
2
R C
U B
I 0
2
Q 2
Q 4
R C
1