Afbeelding rechts:
Je kan de eigenschappen van een antenneversterker verbeteren door die op een metalen plaat te plaatsen (in dit geval het deksel van een oude computer).

De electronische FM-antenne werkte de eerste jaren redelijk goed, maar de laatste dagen had ik constant een soort storing, vooral merkbaar als ik de tuner op stereo zette. De binnenshuisantenne "made in China" die ik nochtans in de tijd in een dure electrozaak gekocht had (60€) was aan het oscilleren. Deze toestellen zijn gemaakt om een paar jaren mee te gaan, dan is de waarborg verlopen en zit je opgeschept met rommel.

Het helpt ook niet dat deze antennes geschikt zijn voor FM, DAB en DVD-T: de versterker is breedbandig en versterkt ook de heel sterke signalen. Door menging in de niet-al-te-lineaire transistor ontstaan er mengprodukten die hoorbaar zijn op de FM band als storingen.

Ik heb dan maar zelf een antenne met versterker gebouwd.

Het is een cascodeschakeling geworden, deze wordt vaak gebruikt omdat de storende capaciteit tussen collector (of drain) en base (of gate) hier op vernuftige wijze geneutraliseerd wordt (millercapaciteit). Het is geen eigen uitvinding, de cascodeschakeling werd voor het eerst gebruikt in de buizenradio's met FM ontvangst en de eerste televisies met VHF tuner (respectivelijk uitgerust met een ECC85 en een PCC84.

De eerste transistor is een BF245 die tot 700MHz kan gaan. De transistor is in gemeenschappelijke source geschakeld, maar dankzij de tweede transistor wordt zijn drainspanning op een vaste waarde gehouden zodat de millercapaciteit geen invloed heeft. De tweede transistor heeft een zeer lage ingangsweerstand. De eerste transistor werd dus als transconductance-versterker (zet een spanning om in een stroom).

De tweede transistor is een BF173 die als gemeenschappelijke basis geschakeld is. Het signaal komt dus binnen aan de emitter (de base wordt op een constante spanning gehouden en ontkoppeld). De ingangsweerstand van de schakeling is laag, en dat is ook nodig voor een correcte werking van de schakeling. Door de zeer lage ohmse weerstand van de belasting van de eerste trap heeft de BF245 een spanningsversterking van minder dan 1×.

Het is ook mogelijk om een tweede BF245 te gebruiken in plaats van de BF173, de schakeling moet zelfs niet gewijzigd worden. Uiteindelijk ben ik overgeschakeld op deze tweede schakeling.

Gebruikt men een BF245, dan kan men de gain regelen door de onderste weerstand te vervangen door een instelbare weerstand van 100k, waarvan de loper aan de gate aangelegd wordt. De versterking van het geheel is echter relatief laag zodat de schakeling permanent op zijn maximale versterking kan blijven werken (zonder instelbare weerstand).

Met een tweede BF245 kan de schakeling ook gebruikt worden als aktieve antenne voor een DAB ontvanger of DVB-T televisie.

De antenne zelf is een staaf van 1.5 m (halve golflengte voor FM), direct verbonden met de versterker. Plaats de antenne (met versterker) op een hoge plaats en verbindt die met de radio via een antennekabel. De versterker werkt het best als die op korte afstand boven een metalen plaat wordt bevestigd, met de antenne vertikaal opgesteld.

De schakeling moet niet noodzakelijk gebouwd worden op een printplaat. Het is vooral belangrijk dat de ingang en de uitgang elkaar niet zien: het signaal komt aan één kant binnen en gaat aan de andere kant buiten.

De stroomopname bedraagt 10mA met een voedingsspanning van ongeveer 18V (niet gestabiliseerd maar wel goed gefilterd). De versterking zou 8dB zijn en de schakeling werkt zeer stabiel zonder noemenswaardige ruisbijdrage. Cascodeschakelingen worden altijd geprezen vanwege hun extreem goede eigenschappen.

In plaats van twee mosfets te gebruiken is het ook mogelijk één enkele mosfet te gebruiken met dubbele gate. De tweede gate wordt dan op een vaste spanning gehouden en ontkoppeld (halve voedingsspanning). De mosfet met dubbele gate is in feite een dubbele transistor die als één stuk gebouwd wordt. De tweede gate kan hier ook gebruikt worden om de versterking in te stellen.

Laatste afbeelding rechts:
De cascodeschakeling met buizen werd intensief gebruikt in VHF en UHF tuners van televisies, de cascodeschakeling heeft namelijk de voordelen van de pentode (hoge versterking en weinig beïnvloeding tussen rooster en anode) en de goede eigenschappen van een triode (betere ruisafstand).

Deze schakeling heeft een bandfilter aan de ingang om de radiostoringen tegen te houden en enkel de zwakke televisiesignalen in de UHF band door te laten. Daardoor ontstaat er minder intermodulatievervorming en is het beeld zuiverder.

Een cascodeschakeling met twee ECC83 werd gebruikt in plaats van een EF86 in high end hifi voorversterkers (hoewel de EF86 speciaal gebouwd werd om de ruis te beperken). Leter heeft men ook cascodeschakelingen gebruikt in transistorversterkers. Een cascodeschakeling in een audiotoepassing heeft een hogere uitgangsimpedantie dan een normale versterkertrap.