imported>Dorfschenk: Aus der ursprünglichen Formulierung geht hervor, dass der Millereffekt eine vergrößerte Bandbreite zur Folge hat - das Gegenteil ist der Fall

2025-09-21T19:26:36Z

Aus der ursprünglichen Formulierung geht hervor, dass der Millereffekt eine vergrößerte Bandbreite zur Folge hat - das Gegenteil ist der Fall

Neue Seite

Die '''Kaskodenschaltung''' (nicht zu verwechseln mit der [[Kaskadierung|Kaskadenschaltung]]) ist eine elektrische [[Verstärker (Elektrotechnik)|Verstärkerschaltung]] mit mindestens zwei [[Elektronenröhre]]n oder [[Transistor]]en, die in Serie geschaltet sind. Hauptvorteil ist der verschwindend geringe [[Millereffekt]], was eine höhere [[Bandbreite]] ermöglicht, aber auch hoher [[Eingangswiderstand|Eingangs-]] und [[Ausgangswiderstand]].

Das Wort ''Kaskode'' ist ein [[Kofferwort]] und entstand 1939 aus dem Begriff „''Kask''ade zur Kath''ode''“, was die [[Reihenschaltung]] der beiden [[Kathode]]n bei den ursprünglich eingesetzten Elektronenröhren andeuten soll. Die Schaltung wurde 1939 in einer Arbeit von F.V. Hunt und R.W. Hickman erstmals zur [[Spannungsstabilisierung]] beschrieben.<ref>R.W. Hickman, F.V. Hunt: ''On Electronic Voltage Stabilizers'', in ''Review of Scientific Instruments'', Ausgabe 10, Seiten 6 bis 21, Januar 1939.</ref>
[[Datei:Cascode-triode.png|mini|hochkant=0.5|Kaskodenschaltung mit Elektronenröhren]]

== Aufbau mit Röhren ==
In der historischen Realisierungsform mit Elektronenröhren besteht sie aus zwei [[Triode]]n, wobei die erste Stufe – eine normale [[Kathodenbasisschaltung]] – galvanisch an die zweite Stufe, eine [[Gitterbasisschaltung]], gekoppelt ist. Dadurch vereinigt diese Schaltung zwei Vorteile: hoher Eingangswiderstand bei verschwindend geringer Rückwirkung, weil das Steuergitter der zweiten Röhre als Abschirmung wirkt. Da Trioden verwendet werden, ist das [[Rauschen (Physik)|Rauschen]] erheblich geringer als bei [[Pentode]]n, weshalb diese Form als Eingangsstufe der ersten (noch mit Elektronenröhren bestückten) [[Fernsehempfänger]] verwendet wurde.

== Aufbau mit Transistoren ==
[[Bild:kaskode-schematic-circuit-2006-01-02.png|mini|Kaskodenschaltung mit npn Bipolartransistoren.]]
[[Datei:Transistor DG MOSFET 1.png|miniatur|Darstellung eines Dual-Gate-MOSFET BF981, der eine integrierte Kaskodenschaltung aus zwei MOSFETs ist.]]
Die Kaskodenschaltung kann auch mit Transistoren wie in nebenstehender Schaltskizze mit [[Bipolartransistor]]en gebildet werden. Hier arbeitet der Eingangstransistor T1 in [[Emitterschaltung]] und der Ausgangstransistor T2 in [[Basisschaltung]] mit Stromsteuerung.

Die zweite Stufe, der Transistor T2 in Basisschaltung, hat am Emitteranschluss einen niedrigen Eingangswiderstand, wodurch eine geringe negative Spannungsverstärkung der ersten Stufe resultiert und der Millereffekt stark reduziert wird. Dabei wird die Rückwirkung des Ausgangs auf den Eingang besonders im [[Hochfrequenz]]-Bereich sehr stark verringert und die nutzbare Bandbreite von RC-Verstärkern in [[Oszilloskop]]en steigt erheblich. Der maximale Ausgangswiderstand wird vergrößert, während der Eingangswiderstand bei [[Gleichstrom]] nahezu identisch der Emitterschaltung bleibt.

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. Optimale Eigenschaften werden erreicht, wenn für T1 ein [[Leistungs-MOSFET]] gewählt wird.

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

[[Dual-Gate-MOSFET]]s sind integrierte Reihenschaltungen zweier [[Feldeffekttransistor]]en; sie besitzen so geringe Rückwirkungen, dass damit UKW-Verstärker ohne Neutralisation gebaut werden können. In [[Mischer (Elektronik)|Mischstufen]] von [[Überlagerungsempfänger]]n wird die Oszillatorspannung an das obere Gate 2 geführt, wodurch der [[MOSFET]] ähnliche Eigenschaften wie eine [[Hexode]] besitzt, aber erheblich weniger rauscht.

== Einzelnachweise ==
<references />

== Literatur ==
* 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 ==
* [http://flash.e-technik.uni-ulm.de/Tutorium/Grundschaltungen/g005/index.html Die Kaskodenschaltung], Hypermedia-Tutorium Elektronische Schaltungen des Institute of Electron Devices and Circuits an der Universität Ulm
* [http://www.elektronikinfo.de/strom/bipolarverbundschaltungen.htm#Kaskode Kaskodenschaltung], Verbundschaltungen mit Bipolartransistoren

[[Kategorie:Verstärker]]
[[Kategorie:Kofferwort]]

Kaskode - Versionsgeschichte

imported>Dorfschenk: Aus der ursprünglichen Formulierung geht hervor, dass der Millereffekt eine vergrößerte Bandbreite zur Folge hat - das Gegenteil ist der Fall