共源共栅Cascode以及级联Cascade的优缺点是什么？

共源共栅Cascode以及级联Cascade的优缺点是什么？

共源共栅Cascode以及级联Cascade是常用的放大电路架构，它们在不同应用场合中具有不同的优缺点。在本文中，我们将就这些架构列举其优点和缺点，并对其性能进行分析。

一、共源共栅Cascode

共源共栅Cascode电路是一个双级放大电路，由一个源连双极晶体管（MOSFET）和一个栅连MOSFET组成。该电路可以提高放大电路的增益和线性度，减小MOSFET对电路带来的影响和节省电源。共源共栅Cascode架构的优点有以下几个：

1.较高的增益：由于共源共栅Cascode可以增加电路的工作点，因此可以有效提高其增益。其中，共源极的电压被提高，当电流正向带通时，真空管会nose up（即增加电流）。而通过共栅极的电压使结果更不会被击穿。

2.较小的电容：共源共栅Cascode的结构比传统电路更加平稳，这意味着电压变化相对更小，从而减小了由于消耗电容器带来的噪声。因此，CASCODE电路内部电容体积变小，减少了由电容产生的干扰信号。

3.阻止电荷注入：在电路中，MOSFET会受到电路中其他元件反向电流的影响，导致电荷注入到MOSFET晶体管管的门源电容。但是，共源共栅Cascode架构中，在电路中的MOSFET门源两端之间增加了电容，以阻止电荷注入进入MOSFET晶体管管的门源电容，从而有效提高了电路的稳定性。

4.减小功耗：由于共源共栅Cascode电路具有双级放大的特点，因此可以在不影响增益的情况下减少对电源的消耗。这是由电路结构本身所决定的。在电路不需要额外的工作时，将其完全关闭是易于实现的。

但是，共源共栅Cascode也存在一些缺点：

1.复杂的基准电路：由于共源共栅Cascode电路本身较为复杂，在实现基准电路时，需要对其进行调节，以使其工作点处于合适的状态。

2.高导通电阻：共源共栅Cascode电路通常具有较高的导通电阻，因此可能需要额外的电源来推动电路，以达到预期的性能。

3.较高的杂散噪声：由于共源共栅Cascode电路需要使用较高的放大电路，所以在大幅放大时，可能会出现一定的杂散噪声。这是由于电路的感受器不足所造成的。

二、级联Cascade

级联Cascade也是常用的放大电路架构。与共源共栅Cascode架构不同，级联Cascade架构由多个单级放大电路组成，每个单级放大电路都独立放大电路信号。级联Cascade架构的优点有以下几个：

1.较高的带宽：级联Cascade电路是由多个单级放大器电路串联组成的，其输出加入到下一个单级放大电路的输入中。由于每个单级放大器电路的增益不太一样，可以大幅度扩展电路的带宽。

2.较高的增益：由于级联Cascade电路具有多级放大器电路的特点，因此可以在不损失增益的情况下增加电路的线性度。由于多个单级放大器电路的组合，级联Cascade电路能够放大的信号的振幅可以达到很高。

3.较低的杂散噪声：级联Cascade电路可以大幅度扩展电路的带宽，因此在实现电路的同时降低了电路的杂散噪声。这是由于电路需要使用更少的电容和电感来实现同样的性能。

但是，级联Cascade电路也存在一些缺点：

1.较复杂的设计：在实现级联Cascade电路时，需要特别注意电路的每个分支，以便正确配置电路的增益与带宽。对于不同分支放大器之间的互相影响需要进行调整。

2.高功耗：由于级联Cascade电路是由多个单级放大器电路组成的，因此其功耗可能会高于单个放大器电路。此外，由于电路包含多个放大级别，因此其实现设计中对电路的功率需求可能会比较严格。

3.较大的面积：由于级联Cascade电路是由多个单级放大器电路组成的，因此其面积通常比单个放大器电路大得多。此外，多个单放大器电路需要紧密排列起来，以便在电路实现设计中获得最大的性能。

综上所述，共源共栅Cascode和级联Cascade是常用的放大电路架构。在不同的应用场合中，选择不同的经典电路架构是很重要的。在应用中，我们需要根据电路结构和组件特性选择合适的电路结构和组件。在不断实践和总结中，提高电路的设计能力和效果。