高周波領域とインピーダンスの関係

質問

カスコード接続したトランジスタ回路における高周波領域と回路のインピーダンスはどのように関係しており、高周波領域で利得を低下させる要因はミラー効果以外に何かあるのでしょうか？

回答No.2

inara · ベストアンサー

トランジスタがバイポーラなのかJ-FETなのか、MOS-FET分かりませんが、J-FETの場合について補足します。

カスコード接続は、普通、ソース接地とゲート接地の組み合わせのことを言うのでそれに限定します。カスコード接続の利点はソース接地で受けているので入力インピーダンスが高く、次段がゲート接地なので高周波特性が良いということなのはお分かりでしょうか。初段がソース接地なのに全体として高周波特性が良いのは、次段が入力インピーダンスの低いゲート接地なので、初段の電圧利得がゼロ[dB]と低いからです（利得はゲート接地段で稼いでいる）。

カスコード接続は良いことずくめかと言えばそうではなく、電源電圧が２つのFETに分割されるために、初段のドレイン-ソース間電圧が低くなってしまい、電源電圧の利用効率が落ちることと、ソース接地単独よりも入力容量が大きくなるということです（大きいといっても増幅度-1倍されるミラー効果ほどではありません）。これは欠点というより、設計で注意すべきことと言ったほうが良いかもしれません。

カスコード接続のインピーダンスは、ソース接地とゲート接地の４端子回路（高周波の）を縦続接続したものになります（計算はご自分でどうぞ）。なお、カスコード接続で高周波領域での利得を低下させる要因の第一にミラー効果を持ってくるのはどうかと思います（それを減らしたのがカスコード接続なので、そう書くと、カスコード接続が何たるか理解していないことになる）。カスコード接続に特有の原因は、ANo.1さんの回答にあるように、ミラー効果を除いたソース接地の利得低下要因と、次段のゲート接地の利得低下要因になるかと思います。それらはトランジスタの一般書籍に書いてあるかと思います。

参考文献：鈴木雅臣「（定本）続トランジスタ回路の設計」,CQ出版(1992),pp.154-156.

お礼

参考意見ありがとうございます。書籍を見て勉強します。

回答No.1

esezou

AAIOI62さん、こんにちは。
レポートですか？
質問者さんの高周波がどの領域か判りませんが、一般論では、
浮遊容量
素子寄生容量
が大きいでしょう。
より高周波領域では、
インピーダンス不整合による反射等のロス
が支配的かもしれません。

お礼

回答ありがとうございます。

また文献を見て、勉強してみます。