Basis-Elektronica deel 9 Elementaire schakelingen met transistoren.
Deze pagina is nog in aanbouw.
Werking van de transistor
De verschillende soorten transistoren, vergelijk met buizen.
De geaarde emitter schakeling
De geaarde collector schakeling
De geaarde basis schakeling
Stroomspiegel
Kenmerkend is dat de onderste
transistor het te versterken signaal ontvangt op de basis (bij buizen het
stuurroster, bij Fets de gate) en dat de basis/stuurrooster/gate van het
bovenste element aan GND ligt (in ieder geval voor signaal frequenties)
Het bijzondere van deze schakeling is dat er erg weinig hinder ondervonden wordt
van de parasitaire capaciteiten die ik hier voor het gemak ingetekend heb als C1
en C2. (Bij buizen noemen we dat de "Miller capaciteit". Bij
transistoren speelt het zelfde verhaal, al zijn de getallen wat anders)
Bij de onderste trap "kijkt" de collector in de lage impedantie van
de emittor daarboven; er is zo goed als geen spanningsversterking en het effect
van C1 wordt niet vermenigvuldigd met een grote spannings versterking.
Bij de bovenste trap is er wel spanningsversterking, maar daar ligt de basis aan
GND en wordt het effect van C2 ook niet vermenigvuldigd met die
spanningsversterking, zals dat in een enkelvoudige trap wel zou gebeuren.
De cascode schakeling laat met vrij eenvoudige middelen een grote signaal
bandbreedte toe.
Kenmerkend zijn de transistoren Q1 en Q2 die met hun emittors (sources, kathodes) verbonden zijn aan een stroombron, hier gevormd door de stroomspiegel Q3 - Q4. (de "lange staart")
Q3 levert een constante stroom, onafhankelijk van de gemeenschappelijke spanning
op +In en -In. Deze schakeling heeft een sterke "common mode"
onderdrukking.
Anderszijds is de verschil-spanningsversterking vrij groot. De stroom van Q3
wordt over Q1 en Q2 verdeeld door de verschilspanning tussen +In en -In.
Deze schakeling heeft een betrekkelijk lage differentiele ingangs impedantie;
Bij geintegreerde operationele versterkers zie je vaak dat Q1 en Q2 uitgevoerd
zijn als darlington.
Operationele versterkers hebben zo
goed als altijd een long-tailed-pair als ingangs schakeling. Dat is vooral
wegens de goede common mode onderdrukking die ermee bereikt kan worden.
In schakelingen met discrete componenten worden in de emitter leidingen van Q1 en Q2 veelal weerstanden geplaatst. Die verminderen de doorgaans vrij hoge differentiele versterking. Je ziet dat nog al eens in schakelingen van eindversterkers. Meestal volgen er dan nog 1 of twee trappen die ook spanningsversterking leveren, en we willen de totale spanningsversterking niet te gek hoog maken om stabiliteits problemen te voorkomen.