放大電路的基礎(chǔ)—單級(jí)放大器（3）

三、共柵級(jí)（Common-Gate Stage）

圖3.1.1 共柵級(jí)

圖1.1.1 電阻負(fù)載的共源級(jí)

1.分析與簡(jiǎn)化

不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)卣f，共柵級(jí)與共源級(jí)是一樣的?；乜磫渭?jí)放大器1中的電阻負(fù)載的共源級(jí)，與圖3.1.1相比，兩者最大的不同是共源級(jí)從柵極輸入信號(hào)，而共柵級(jí)從源極輸入信號(hào)。

兩者相同點(diǎn)在于，都是通過改變M1的VGS產(chǎn)生小信號(hào)電流，流經(jīng)負(fù)載產(chǎn)生輸出信號(hào)。 這樣去理解，那我們的思路就豁然開朗了。

但分析兩者之間的區(qū)別對(duì)我們來說才是重要的，有以下2個(gè)不同：

①共柵級(jí)以源極為信號(hào)輸入端，輸入阻抗??；②共柵級(jí)的源極與襯底之間存在電位差，需要考慮襯底偏置效應(yīng)（體效應(yīng)）。

2.重要指標(biāo)的推導(dǎo)

因此，共柵級(jí)的等效跨導(dǎo)由gm1變?yōu)?gm1+gmb1)：

gm1 → (gm1+gmb1)

可見體效應(yīng)增大了共柵級(jí)的等效跨導(dǎo)。

輸入阻抗為：

R in =1/(gm1+gmb1)

******可見體效應(yīng)進(jìn)一步減小了共柵級(jí)的輸入阻抗。

輸出阻抗與共源級(jí)一致：

Rout=RD||ro1

故增益為：

**** |Av| =**(gm1+gmb1)( RD||ro1 ****** )

可見體效應(yīng)增大了共柵級(jí)的增益。

3.共柵級(jí)的特點(diǎn)

①可以****用作阻抗變換。 輸入阻抗是晶體管跨導(dǎo)的函數(shù)，可以通過改變晶體管偏置條件控制輸入阻抗，在阻抗匹配中很有用。

② 增益比共源級(jí)略大。 體效應(yīng)增大了共柵級(jí)的等效跨導(dǎo)。

四、共源共柵級(jí)（Cascode Stage）

圖4.1.1 電阻負(fù)載的共源級(jí)

這一部分非常重要！?。。。?！用得很多?。。。。。?/strong>

但是我懶得寫了，大同小異，大概就是共源級(jí)+共柵級(jí)。

最主要這幾個(gè)特點(diǎn)：

①輸出阻抗很大。可以參考我MOS等效輸入阻抗那篇文章。

②增益很大。輸出阻抗很大，所以增益也很大。

③限制輸出動(dòng)態(tài)范圍（Swing）。同一條支路堆疊了更多的MOS，要保證其一直工作在飽和區(qū)，就需要消耗一定的壓降。

因此，輸出電壓的最大值、最小值都會(huì)受到限制。可以采用折疊共源共柵緩解這個(gè)問題，但是會(huì)增加功耗。

④屏蔽特性。因?yàn)樵鲆婧艽?，所以輸出端的電壓變化基本上不?huì)影響到輸入端。