IL CIRCUITO CASCODE

Nella figura C1 è rappresentato un circuito cascode costituito da un transistore ad emettitore comune in serie con uno a base comune (C₁, C₂ e C₃ presentano reattanza trascurabile in tutto il campo di frequenze del generatore d’ingresso). Nella figura C2 n’è dato il circuito equivalente ai piccoli segnali: da esso si può ricavare che il complesso dei due transistori equivale ad un unico transistore avente come base ed emettitore, base ed emettitore del transistore 1 e come collettore il collettore del transistore 2.

Il circuito d’ingresso è di uno stadio ad emettitore comune in cui è stato notevolmente ridotto il valore della transconduttanza inversa e quindi l’accoppiamento fra circuito d’uscita e d’ingresso. Per il circuito d’uscita la transconduttanza diretta è essenzialmente quella del primo. Tali caratteristiche sono intuibili osservando che il primo transistore vede come carico la resistenza di entrata, di basso valore, di un transistore con base a massa e quindi lavora con collettore quasi in corto circuito, mentre il secondo transistore è comandato in sostanza da un generatore di corrente. Risulta quindi che l’amplificazione di tensione è quella di uno stadio a emettitore comune, peraltro accompagnata da un valore più piccolo dell’ammettenza di uscita e dell’effetto della tensione di uscita su quella d’ingresso, proprietà quest’ultima che rende il circuito molto utile negli amplificatori accordati, riducendone la possibilità di oscillazione.

Talora il circuito è realizzato usando un FET come stadio d’ingresso: il valore di amplificazione di tensione che si ottiene è inferiore a quello di un corrispondente cascode a transistori almeno per correnti di riposo non inferiori a circa 0,1 mA.

La connessione cascode è spesso impiegata nei circuiti a tubi in alta frequenza, utilizzando due triodi in serie. Le proprietà sono analoghe a quelle viste per il circuito a transistori: il complesso dei due triodi si comporta quindi come un pentodo senza averne il rumore dovuto alla ripartizione della corrente di emettitore fra griglia, schermo e anodo.

Il limite superiore di banda è determinato dalla capacità totale (base-emettitore più quella equivalente di Miller della capacità base-collettore) riportata all'ingresso della base del transistor collegato all'ingresso del segnale.

Nel caso del cascode, il guadagno fra base e collettore del primo transistor (quello collegato a emettitore comune) è molto piccolo, perché la resistenza di emettitore del secondo transistor (quello collegato a base comune) è piccola. Quindi il termine di Miller risulta piccolo. Nel caso dell'amplificatore a singolo transistor, invece, il termine di capacità di Miller può essere più di un ordine di grandezza superiore. Essendo la resistenza vista verso l'ingresso praticamente la stessa (fondamentalmente, se lo stadio è correttamente dimensionato, la resistenza equivalente del generatore di segnale), ne consegue che il limite superiore di banda della connessione cascode è più alto di quello della connessione ad emettitore comune.