折疊式共源共柵放大器(folded cascode amplifier)是一種廣泛應(yīng)用于模擬電路的放大器電路,它可通過折疊的方式來提高放大器的增益和帶寬。本文將介紹折疊式共源共柵放大器的結(jié)構(gòu)、工作原理、特點(diǎn)以及應(yīng)用領(lǐng)域。
1. 折疊式共源共柵放大器的結(jié)構(gòu)
折疊式共源共柵放大器由兩個(gè)級(jí)聯(lián)的共源放大器和一個(gè)共柵放大器構(gòu)成,如圖所示:
其中,m1和m2組成第一個(gè)共源放大器(source follower),m3、m4和m5組成第二個(gè)共源放大器(voltage amplifier),而m6則為共柵放大器(cascode amplifier)。
2. 折疊式共源共柵放大器的工作原理
首先,輸入信號(hào)被傳輸至第一個(gè)共源放大器中,經(jīng)過放大后傳輸至第二級(jí)放大器中。在第二級(jí)放大器中,m3和m4共同承擔(dān)輸入信號(hào)放大的任務(wù),同時(shí)m5作為負(fù)載電阻,在放大器中起到了輸出阻抗變化的作用。由于m3和m4是兩個(gè)p溝道管,它們的轉(zhuǎn)移電導(dǎo)會(huì)隨著工作電壓的變化而改變,由此會(huì)導(dǎo)致輸出阻抗的變化。而m5作為源極偏置,調(diào)整它的偏置電流可以改變放大器的增益和輸出阻抗。
最后,輸出信號(hào)經(jīng)過共柵放大器m6的變換,將增加輸入信號(hào)的輸出阻抗。
3. 特點(diǎn)
(1) 帶寬寬:相比于傳統(tǒng)的共源放大器和共柵放大器,折疊式共源共柵放大器的帶寬更寬,可以在較高的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行工作。
(2) 增益大:折疊式共源共柵放大器的增益比傳統(tǒng)的共源放大器和共柵放大器更高,因此可以應(yīng)用于高增益的應(yīng)用場(chǎng)合。
(3) 輸出阻抗穩(wěn)定:通過公用源極的方式,折疊式共源共柵放大器能夠有效減小輸出阻抗的變化,從而實(shí)現(xiàn)輸出阻抗的穩(wěn)定。
4. 應(yīng)用領(lǐng)域
由于其帶寬寬、增益大和輸出阻抗穩(wěn)定的特點(diǎn),折疊式共源共柵放大器廣泛應(yīng)用于各種模擬電路中,如低噪聲放大器、高精度放大器、高速運(yùn)算放大器等。同時(shí),折疊式共源共柵放大器也可以用于rf前置放大器、混頻器以及交流耦合放大器(ac coupling amplifier)等領(lǐng)域。
總之,折疊式共源共柵放大器作為一種重要的模擬電路放大器,具有帶寬寬、增益大和輸出阻抗穩(wěn)定的特點(diǎn),它的廣泛應(yīng)用,有助于將其推廣到更多的應(yīng)用場(chǎng)合中,并為模擬電路設(shè)計(jì)提供更多的靈活性。