BJTカスコード増幅器計算機

この計算機は\カスコード増幅器のバイアス電圧・電流レベル\利得\周波数応答を計算します.

カスコード増幅器は高利得かつ広帯域特性を持ちます.第2のトランジスタをコモンベース電流バッファとして使用することで\ コモンエミッタ増幅器のミラー容量制限を克服し\桁違いの利得帯域幅積を実現します.必要なのはトランジスタを1個追加することと\ 適切な動作マージンを確保するためにより高い電源電圧が必要なことだけです.

このカスコード増幅器の利得はRC/RE2の比で決まります.帯域幅を増やすにはRE1とRE2の和を最大化してください.

実用的には\2MHz以上の周波数では出力段の負荷による周波数特性の低下を防ぐため\ 第2のエミッタフォロワーバッファ段が必要です.1MHzのオシロスコーププローブの容量でさえ\ この増幅器の周波数特性を2MHzでロールオフさせてしまいます.オシロスコープで周波数特性を測定する場合は\ バッファを介してカスコードの出力を測定してください.

計算式

V_B1= R3/(R1+R2+R3)

V_B2= (R2+R3)/(R1+R2+R3)

V_E1= V_B1-V_BE

V_E2= V_B2-V_BE

V_C1= V_E2

V_C2= VP - I_C×R_C

R_B1= R3×(R1+R2)/(R1+R2+R3)

I_B×R_B1 + I_B×β×R_E+V_BE=V_B1

I_B= (V_B1-V_BE)/(R_B1+β×R_E)

I_C= β×I_B

g_m= I_C/25mA

r_π=β/g_m

RE2が0Ωの場合:

A= -g_m×((RL||RC)×(R2||R3))/(R23+RS)×(r_π/(r_π+Rx+(R2||R3||RS))

それ以外の場合:

A= -(RL||RC)/RE2

Rxは通常10-30Ωで\計算機では20Ωを使用しています.

f_T= g_m/(2π×(C_BE+C_BC))

f₁= 1/(Rin×(Cbe+2×Ccb))/(2π);

f₂= 1/(R_L×Ccb)/(2π);

第1極周波数が支配的となります:

BW= f₁;