Warum stellt der "oberste" Transistor in einer Kaskode nicht den Strom ein?

Das beschäftigt mich schon seit einiger Zeit. Warum steuert die Übersteuerungsspannung des unteren Transistors in einer Kaskode den Gleichstrom und nicht die Vgs des oberen Transistors? Warum steuert in einem NMOS-Diff-Paar mit einem Stromspiegel an der Unterseite die Übersteuerungsspannung des Spiegels den Strom und nicht die Gleichtaktspannung des Paares?

Dies kam mir in den Sinn, als ich in einem Lehrbuch las, dass es unangemessen ist, eine Stromquelle zu ziehen, die den Drain eines Transistors speist, anstatt Strom aus der Quelle zu ziehen.

Antworten (2)

Verweis auf das Diagramm aus dem verlinkten Artikel:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Der Drain-Strom beider Transistoren wird hauptsächlich durch die jeweilige Gate-Source-Spannung bestimmt.

Für den unteren Transistor ist die Gate-Source-Spannung nur die Eingangsspannung

v G S 1 = v ICH N

Für den oberen Transistor gedacht ist die Gate-Source-Spannung

v G S 2 = 0 v D 1

wo, in diesem Beispiel v D 1 < 0 .

Jetzt die Drain-Spannung des unteren Transistors v D 1 wird im Wesentlichen so sein, wie es sein muss, damit der Transistorstrom des oberen Transistors mit dem Strom des unteren Transistors übereinstimmt .

Wenn beispielsweise die Eingangsspannung ansteigt, steigt der Drain-Strom des unteren Transistors an, was zu einer Reduzierung führt v D 1 (machen v D 1 negativer), was zunimmt v G S 2 wodurch der Drainstrom des oberen Transistors erhöht wird.

Der Strom in einer Reihenschaltung wird durch das Gerät bestimmt, das den geringsten Betrag durchlässt.

In einer Kaskodenschaltung wird die Basis/das Gate des oberen Transistors auf einer festen Spannung gehalten, was bedeutet, dass er bei kleinen Änderungen seiner Emitter/Source-Spannung im Wesentlichen beliebige Strommengen durchlässt. Es wird immer mehr Strom fließen können als der untere Transistor, also ist es der untere Transistor, der regiert.

Das Gleiche gilt für das Differentialpaar; Durch Erhöhen der Gleichtakt-Eingangsspannung könnte mehr Strom fließen, sodass die Stromquelle zum Begrenzungsgerät wird und die Spannung an dem Knoten, an dem sie alle verbunden sind, einfach ansteigt, um der Gleichtakt-Eingangsspannung zu folgen.

Ich bin mir nicht sicher, wie Ihre letzte Aussage zusammenhängt; Die Verwendung einer Stromquelle als Drain-Last ist in Schaltungen, die eine hohe Spannungsverstärkung erfordern, ziemlich üblich.