14.5.3. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С КОМПЛЕМЕНТАРНОЙ КАСКОДНОЙ СХЕМОЙ

Как мы уже видели, один каскад широкополосного усилителя может обеспечить коэффициент усиления, немного превышающий 10. Поэтому приходится соединять последовательно большое число каскадов. Поскольку такие каскады оказываются связанными по постоянному напряжению, возникает проблема несоответствия потенциалов покоя входов и выходов соединяемых каскадов. Это приводит к последовательному возрастанию потенциалов покоя каждого последующего каскада, что существенно ограничивает возможное число соединяемых каскадов.

Рис. 14.8. Дифференциальный усилитель с комплементарной каскодной схемой.

Подобный недостаток может быть устранен, если в выходном каскаде каскодной схемы дифференциального усилителя (рис. 14.6) применить p-n-р-транзистор (рис. 14.8). Входной и выходной потенциалы можно выбрать равными нулю.

Как было показано в разд. 14.5.1, граничная частота схемы определяется граничной частотой крутизны входного транзистора, охваченного отрицательной обратной связью по току, тогда как выходной каскад имеет существенно большую граничную частоту Следовательно, во втором каскаде рассматриваемой схемы дифференциального усилителя (рис. 14.8) можно использовать p-n-р-транзистор, как правило, с меньшей граничной частотой по сравнению с граничной частотой n-p-n-транзистора.

Потенциал базы второго каскада определяет потенциал коллекторов входного дифференциального усилителя в соответствии с соотношением При этом через резистор течет постоянный ток, равный

При увеличении коллекторного тока коллекторный ток уменьшается. Таким образом, справедливо следующее соотношение для коллекторных токов:

Это равенство, за исключением знака, выполняется и в обычной каскодной схеме.

Сопротивление рассчитывают так, чтобы при заданном коллекторном токе потенциал покоя на выходе был равен нулю. Для этого сопротивление должно иметь значительно большее значение, чем это допустимо с точки зрения ширины полосы. Поэтому предполагается, что сопротивление можно выбирать свободно, поскольку на нем отсутствует падение постоянного напряжения. Для коэффициента усиления по напряжению, как и в схеме на рис. 14.6, справедливо соотношение