Dans le monde de l'électronique, les amplificateurs jouent un rôle crucial en augmentant les signaux, leur permettant de parcourir de plus longues distances ou d'alimenter des appareils. Parmi les différentes configurations d'amplificateurs, l'amplificateur cascode se distingue par ses performances impressionnantes et sa polyvalence. Cet article explore le fonctionnement et les principaux avantages de ce puissant design d'amplificateur.
Comprendre le Cascode
Un amplificateur cascode est un amplificateur à deux étages comprenant un étage d'entrée à émetteur à la masse suivi d'un étage de sortie à base à la masse. Cette configuration apparemment simple produit des résultats remarquables.
Fonctionnement :
Principaux Avantages de l'Amplificateur Cascode :
Gain Élevé : La combinaison des deux étages offre un gain global significativement plus élevé par rapport à un amplificateur à un seul étage. Cela permet une amplification du signal plus importante sans distorsion.
Faible Bruit : La configuration à base à la masse de l'étage de sortie entraîne une faible amplification du bruit. En effet, la base étant à la masse, le bruit thermique n'est pas amplifié.
Haute Impédance d'Entrée : La configuration à émetteur à la masse de l'étage d'entrée contribue à une haute impédance d'entrée, ce qui est bénéfique pour l'adaptation à diverses sources de signaux.
Large Bande Passante : La configuration cascode offre une large bande passante, ce qui la rend adaptée à l'amplification de signaux sur une large plage de fréquences.
Stabilité Améliorée : L'arrangement cascode offre une stabilité intrinsèquement améliorée, rendant le circuit moins sensible aux oscillations et assurant des performances plus fiables.
Applications de l'Amplificateur Cascode :
La polyvalence de l'amplificateur cascode le rend adapté à une large gamme d'applications, notamment :
Conclusion :
L'amplificateur cascode témoigne de l'ingéniosité de la conception de circuits. Sa combinaison unique d'un étage d'entrée à émetteur à la masse et d'un étage de sortie à base à la masse donne un amplificateur puissant à gain élevé, faible bruit et large bande passante. Ses applications vont des tuners de télévision aux amplificateurs RF, soulignant sa polyvalence et son importance dans le monde de l'électronique.
Instructions: Choose the best answer for each question.
1. What is the primary function of the grounded-emitter input stage in a cascode amplifier?
a) To provide high output impedance. b) To amplify the input signal and act as a current source. c) To reduce noise amplification. d) To provide wide bandwidth.
b) To amplify the input signal and act as a current source.
2. What is the main advantage of the grounded-base output stage in a cascode amplifier?
a) High input impedance. b) Low noise amplification. c) High output impedance. d) Wide bandwidth.
b) Low noise amplification.
3. Compared to a single-stage amplifier, a cascode amplifier generally provides:
a) Lower gain and higher noise. b) Higher gain and lower noise. c) Lower gain and lower noise. d) Higher gain and higher noise.
b) Higher gain and lower noise.
4. Which of the following applications is NOT a typical use case for a cascode amplifier?
a) Television tuners. b) Audio amplifiers for high-fidelity systems. c) RF amplifiers in communication systems. d) Power amplifiers for high-power applications.
d) Power amplifiers for high-power applications.
5. The cascode amplifier configuration contributes to improved stability by:
a) Reducing the input impedance. b) Increasing the noise amplification. c) Decreasing the bandwidth. d) Minimizing the susceptibility to oscillations.
d) Minimizing the susceptibility to oscillations.
Task:
Design a cascode amplifier circuit using an NPN transistor (e.g., 2N2222) for amplifying a 1 kHz sine wave signal with an amplitude of 100 mV. The amplifier should provide a gain of at least 10.
Requirements:
**Circuit Diagram:**
A circuit diagram with component values should be provided, including:
**Design Choices:**
The component values should be chosen to achieve the desired gain and operating point. For instance:
**Performance Discussion:**
The expected performance should be discussed, considering the following points:
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