共源共柵Cascode以及級聯Cascade的優缺點是什么？

共源共柵Cascode以及級聯Cascade是常用的放大電路架構，它們在不同應用場合中具有不同的優缺點。在本文中，我們將就這些架構列舉其優點和缺點，并對其性能進行分析。

一、共源共柵Cascode

共源共柵Cascode電路是一個雙級放大電路，由一個源連雙極晶體管（MOSFET）和一個柵連MOSFET組成。該電路可以提高放大電路的增益和線性度，減小MOSFET對電路帶來的影響和節省電源。共源共柵Cascode架構的優點有以下幾個：

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

2.較小的電容：共源共柵Cascode的結構比傳統電路更加平穩，這意味著電壓變化相對更小，從而減小了由于消耗電容器帶來的噪聲。因此，CASCODE電路內部電容體積變小，減少了由電容產生的干擾信號。

3.阻止電荷注入：在電路中，MOSFET會受到電路中其他元件反向電流的影響，導致電荷注入到MOSFET晶體管管的門源電容。但是，共源共柵Cascode架構中，在電路中的MOSFET門源兩端之間增加了電容，以阻止電荷注入進入MOSFET晶體管管的門源電容，從而有效提高了電路的穩定性。

4.減小功耗：由于共源共柵Cascode電路具有雙級放大的特點，因此可以在不影響增益的情況下減少對電源的消耗。這是由電路結構本身所決定的。在電路不需要額外的工作時，將其完全關閉是易于實現的。

但是，共源共柵Cascode也存在一些缺點：

1.復雜的基準電路：由于共源共柵Cascode電路本身較為復雜，在實現基準電路時，需要對其進行調節，以使其工作點處于合適的狀態。

2.高導通電阻：共源共柵Cascode電路通常具有較高的導通電阻，因此可能需要額外的電源來推動電路，以達到預期的性能。

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，可能會出現一定的雜散噪聲。這是由于電路的感受器不足所造成的。

二、級聯Cascade

級聯Cascade也是常用的放大電路架構。與共源共柵Cascode架構不同，級聯Cascade架構由多個單級放大電路組成，每個單級放大電路都獨立放大電路信號。級聯Cascade架構的優點有以下幾個：

1.較高的帶寬：級聯Cascade電路是由多個單級放大器電路串聯組成的，其輸出加入到下一個單級放大電路的輸入中。由于每個單級放大器電路的增益不太一樣，可以大幅度擴展電路的帶寬。

2.較高的增益：由于級聯Cascade電路具有多級放大器電路的特點，因此可以在不損失增益的情況下增加電路的線性度。由于多個單級放大器電路的組合，級聯Cascade電路能夠放大的信號的振幅可以達到很高。

3.較低的雜散噪聲：級聯Cascade電路可以大幅度擴展電路的帶寬，因此在實現電路的同時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實現同樣的性能。

但是，級聯Cascade電路也存在一些缺點：

1.較復雜的設計：在實現級聯Cascade電路時，需要特別注意電路的每個分支，以便正確配置電路的增益與帶寬。對于不同分支放大器之間的互相影響需要進行調整。

2.高功耗：由于級聯Cascade電路是由多個單級放大器電路組成的，因此其功耗可能會高于單個放大器電路。此外，由于電路包含多個放大級別，因此其實現設計中對電路的功率需求可能會比較嚴格。

3.較大的面積：由于級聯Cascade電路是由多個單級放大器電路組成的，因此其面積通常比單個放大器電路大得多。此外，多個單放大器電路需要緊密排列起來，以便在電路實現設計中獲得最大的性能。

綜上所述，共源共柵Cascode和級聯Cascade是常用的放大電路架構。在不同的應用場合中，選擇不同的經典電路架構是很重要的。在應用中，我們需要根據電路結構和組件特性選擇合適的電路結構和組件。在不斷實踐和總結中，提高電路的設計能力和效果。