2023-04-17  21:02:55

折叠式共源共栅放大器（Folded Cascode Amplifier）是一种广泛应用于模拟电路的放大器电路，它可通过折叠的方式来提高放大器的增益和带宽。本文将介绍折叠式共源共栅放大器的结构、工作原理、特点以及应用领域。

1. 折叠式共源共栅放大器的结构

折叠式共源共栅放大器由两个级联的共源放大器和一个共栅放大器构成，如图所示：

其中，M1和M2组成第一个共源放大器（Source Follower），M3、M4和M5组成第二个共源放大器（Voltage Amplifier），而M6则为共栅放大器（Cascode Amplifier）。

2. 折叠式共源共栅放大器的工作原理

首先，输入信号被传输至第一个共源放大器中，经过放大后传输至第二级放大器中。在第二级放大器中，M3和M4共同承担输入信号放大的任务，同时M5作为负载电阻，在放大器中起到了输出阻抗变化的作用。由于M3和M4是两个P沟道管，它们的转移电导会随着工作电压的变化而改变，由此会导致输出阻抗的变化。而M5作为源极偏置，调整它的偏置电流可以改变放大器的增益和输出阻抗。

最后，输出信号经过共栅放大器M6的变换，将增加输入信号的输出阻抗。

3. 特点

(1) 带宽宽：相比于传统的共源放大器和共栅放大器，折叠式共源共栅放大器的带宽更宽，可以在较高的频率范围内进行工作。

(2) 增益大：折叠式共源共栅放大器的增益比传统的共源放大器和共栅放大器更高，因此可以应用于高增益的应用场合。

(3) 输出阻抗稳定：通过公用源极的方式，折叠式共源共栅放大器能够有效减小输出阻抗的变化，从而实现输出阻抗的稳定。

4. 应用领域

由于其带宽宽、增益大和输出阻抗稳定的特点，折叠式共源共栅放大器广泛应用于各种模拟电路中，如低噪声放大器、高精度放大器、高速运算放大器等。同时，折叠式共源共栅放大器也可以用于RF前置放大器、混频器以及交流耦合放大器（AC Coupling Amplifier）等领域。

总之，折叠式共源共栅放大器作为一种重要的模拟电路放大器，具有带宽宽、增益大和输出阻抗稳定的特点，它的广泛应用，有助于将其推广到更多的应用场合中，并为模拟电路设计提供更多的灵活性。