Kaskodeschaltung

Die ursprüngliche Kaskodenschaltung ist eine Verstärkerschaltung bei der zwei Röhrentrioden kombiniert sind, wobei die erste Stufe eine normale Kathodenbasisschaltung, die zweite eine Gitterbasisschaltung mit niedrigem Eingangswiderstand bildet, welche die Kathodenstufe bedämpft, so dass eine einfache Neutralisation möglich ist. Durch die hohe Entkopplung am Ausgang ist eine recht rauschfreie Eingangsschaltung möglich, die zur Röhrenzeit beispielsweise gerne in Fernsehempfängern verwendet wurde.

Die Kaskodenschaltung wurde später mit Transistoren nachgebildet. Hier arbeitet der Eingangstransistor T1 in Emitterschaltung und der Ausgangstransistor T2 in Basisschaltung mit Stromsteuerung.

Kaskode-Schaltung mit npn Bipolar-Transistoren.

Die zweite Stufe, der Transistor T2 in Basisschaltung, hat am Emitteranschluss einen niedrigen Eingangswiderstand und eine negative Spannungsverstärkung, so dass der Millereffekt eliminiert wird. Dabei wird die Rückwirkung des Ausgangs auf den Eingang besonders im Hochfrequenz-Bereich (Kollektor-Basis-Kapazität, siehe Millereffekt) sehr stark verringert. Des Weiteren erhöht sich der maximale Ausgangswiderstand, während der Eingangswiderstand bei Gleichstrom nahezu identisch der Emitterschaltung bleibt. Als Vorteile dieser Schaltung ergibt sich eine erhebliche Erhöhung der Grenzfrequenz, etwa in Bereiche der Basisschaltung.

Das untere Verstärkerelement muss nur eine geringe Sperrspannung besitzen, während das obere eine hohe Sperrspannung bei geringer Stromverstärkung haben kann. Das kommt den Spezifikationen vieler Verstärker-Elemente entgegen, wenn es darum geht, hohe Spannungen schnell zu schalten.

Auch Kombinationen aus Transistor (unten) und Elektronenröhre (oben) sind möglich, hierbei hat der Transistor jedoch eine Spannungsverstärkung von ca. −100. Damit ist es möglich, hohe Spannungen bis einige 10 kV zu schalten, ohne die hohe Steuerspannung der Röhre (einige 10 V) erzeugen zu müssen.

Quellen

• Manfred Seifart: "Analoge Schaltungen." Verlag Technik, Berlin 1996, ISBN 3-341-01175-7
• U. Tietze, Ch. Schenk: "Halbleiter-Schaltungstechnik." Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York, ISBN 3-54016720-X

Weblinks

• Die Kaskodenschaltung, Hypermedia-Tutorium Elektronische Schaltungen des Institute of Electron Devices and Circuits an der Universität Ulm
• Kaskodenschaltung, Erklärungen von Christoph Caspari zu Verbundschaltungen bipolarer Transistoren auf elektronikinfo.de