共源共柵Cascode以及級(jí)聯(lián)Cascade的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？

共源共柵Cascode以及級(jí)聯(lián)Cascade是常用的放大電路架構(gòu)，它們?cè)诓煌瑧?yīng)用場(chǎng)合中具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。在本文中，我們將就這些架構(gòu)列舉其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，并對(duì)其性能進(jìn)行分析。

一、共源共柵Cascode

共源共柵Cascode電路是一個(gè)雙級(jí)放大電路，由一個(gè)源連雙極晶體管（MOSFET）和一個(gè)柵連MOSFET組成。該電路可以提高放大電路的增益和線(xiàn)性度，減小MOSFET對(duì)電路帶來(lái)的影響和節(jié)省電源。共源共柵Cascode架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)有以下幾個(gè)：

1.較高的增益：由于共源共柵Cascode可以增加電路的工作點(diǎn)，因此可以有效提高其增益。其中，共源極的電壓被提高，當(dāng)電流正向帶通時(shí)，真空管會(huì)nose up（即增加電流）。而通過(guò)共柵極的電壓使結(jié)果更不會(huì)被擊穿。

2.較小的電容：共源共柵Cascode的結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)電路更加平穩(wěn)，這意味著電壓變化相對(duì)更小，從而減小了由于消耗電容器帶來(lái)的噪聲。因此，CASCODE電路內(nèi)部電容體積變小，減少了由電容產(chǎn)生的干擾信號(hào)。

3.阻止電荷注入：在電路中，MOSFET會(huì)受到電路中其他元件反向電流的影響，導(dǎo)致電荷注入到MOSFET晶體管管的門(mén)源電容。但是，共源共柵Cascode架構(gòu)中，在電路中的MOSFET門(mén)源兩端之間增加了電容，以阻止電荷注入進(jìn)入MOSFET晶體管管的門(mén)源電容，從而有效提高了電路的穩(wěn)定性。

4.減小功耗：由于共源共柵Cascode電路具有雙級(jí)放大的特點(diǎn)，因此可以在不影響增益的情況下減少對(duì)電源的消耗。這是由電路結(jié)構(gòu)本身所決定的。在電路不需要額外的工作時(shí)，將其完全關(guān)閉是易于實(shí)現(xiàn)的。

但是，共源共柵Cascode也存在一些缺點(diǎn)：

1.復(fù)雜的基準(zhǔn)電路：由于共源共柵Cascode電路本身較為復(fù)雜，在實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)電路時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使其工作點(diǎn)處于合適的狀態(tài)。

2.高導(dǎo)通電阻：共源共柵Cascode電路通常具有較高的導(dǎo)通電阻，因此可能需要額外的電源來(lái)推動(dòng)電路，以達(dá)到預(yù)期的性能。

3.較高的雜散噪聲：由于共源共柵Cascode電路需要使用較高的放大電路，所以在大幅放大時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)一定的雜散噪聲。這是由于電路的感受器不足所造成的。

二、級(jí)聯(lián)Cascade

級(jí)聯(lián)Cascade也是常用的放大電路架構(gòu)。與共源共柵Cascode架構(gòu)不同，級(jí)聯(lián)Cascade架構(gòu)由多個(gè)單級(jí)放大電路組成，每個(gè)單級(jí)放大電路都獨(dú)立放大電路信號(hào)。級(jí)聯(lián)Cascade架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)有以下幾個(gè)：

1.較高的帶寬：級(jí)聯(lián)Cascade電路是由多個(gè)單級(jí)放大器電路串聯(lián)組成的，其輸出加入到下一個(gè)單級(jí)放大電路的輸入中。由于每個(gè)單級(jí)放大器電路的增益不太一樣，可以大幅度擴(kuò)展電路的帶寬。

2.較高的增益：由于級(jí)聯(lián)Cascade電路具有多級(jí)放大器電路的特點(diǎn)，因此可以在不損失增益的情況下增加電路的線(xiàn)性度。由于多個(gè)單級(jí)放大器電路的組合，級(jí)聯(lián)Cascade電路能夠放大的信號(hào)的振幅可以達(dá)到很高。

3.較低的雜散噪聲：級(jí)聯(lián)Cascade電路可以大幅度擴(kuò)展電路的帶寬，因此在實(shí)現(xiàn)電路的同時(shí)降低了電路的雜散噪聲。這是由于電路需要使用更少的電容和電感來(lái)實(shí)現(xiàn)同樣的性能。

但是，級(jí)聯(lián)Cascade電路也存在一些缺點(diǎn)：

1.較復(fù)雜的設(shè)計(jì)：在實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)Cascade電路時(shí)，需要特別注意電路的每個(gè)分支，以便正確配置電路的增益與帶寬。對(duì)于不同分支放大器之間的互相影響需要進(jìn)行調(diào)整。

2.高功耗：由于級(jí)聯(lián)Cascade電路是由多個(gè)單級(jí)放大器電路組成的，因此其功耗可能會(huì)高于單個(gè)放大器電路。此外，由于電路包含多個(gè)放大級(jí)別，因此其實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)中對(duì)電路的功率需求可能會(huì)比較嚴(yán)格。

3.較大的面積：由于級(jí)聯(lián)Cascade電路是由多個(gè)單級(jí)放大器電路組成的，因此其面積通常比單個(gè)放大器電路大得多。此外，多個(gè)單放大器電路需要緊密排列起來(lái)，以便在電路實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)中獲得最大的性能。

綜上所述，共源共柵Cascode和級(jí)聯(lián)Cascade是常用的放大電路架構(gòu)。在不同的應(yīng)用場(chǎng)合中，選擇不同的經(jīng)典電路架構(gòu)是很重要的。在應(yīng)用中，我們需要根據(jù)電路結(jié)構(gòu)和組件特性選擇合適的電路結(jié)構(gòu)和組件。在不斷實(shí)踐和總結(jié)中，提高電路的設(shè)計(jì)能力和效果。