增益增强共源共栅放大器的设计与分析

随着电子技术的不断发展，放大器在电子领域中扮演着重要的角色。而共源共栅放大器作为一种常用的放大器电路，具有增益高、带宽宽等优点，因此在实际应用中得到了广泛的应用。本文将介绍增益增强共源共栅放大器的设计与分析，包括电路结构、工作原理、性能指标等方面。

电路结构

增益增强共源共栅放大器是一种由共源放大器和共栅放大器级联构成的放大器电路。其电路结构如下图所示。


该电路由两级放大器级联构成，第一级为共源放大器，第二级为共栅放大器。其中，M1为N沟道场效应管，M2为P沟道场效应管，M3为N沟道场效应管，M4为P沟道场效应管。R1和R2为偏置电阻，C1和C2为耦合电容，C3为旁路电容，L1为负载电感。

工作原理

在该电路中，第一级共源放大器的输入信号经过M1管的放大，输出信号经过C1耦合到第二级共栅放大器的输入端。第二级共栅放大器的输出信号经过C2耦合到负载电感L1上。该电路的工作原理如下图所示。


在该电路中，第一级共源放大器的放大倍数由M1的电流增益和R1、R2的电阻比决定。当M1的电流增益增加时，放大倍数也相应增加。第二级共栅放大器的放大倍数由M3的电流增益和C3、L1的电容、电感比决定。当M3的电流增益增加时，放大倍数也相应增加。两级放大器级联后，金沙网址大全可以将两级放大器的放大倍数相乘，从而提高整个电路的放大倍数。

性能指标

增益增强共源共栅放大器的性能指标包括增益、带宽、输入输出阻抗等。其中，增益是指输入信号经过放大器后输出信号的比值，带宽是指放大器能够放大的频率范围，输入输出阻抗是指放大器的输入输出端口的阻抗大小。

在该电路中，增益可以通过计算两级放大器的放大倍数相乘得到。带宽可以通过计算两级放大器的带宽相加得到。输入输出阻抗可以通过计算M1、M2、M3、M4管的阻抗大小得到。

电路设计

在电路设计中，需要确定电路中各个元器件的参数。其中，M1、M2、M3、M4管的参数可以通过模拟器进行仿真得到。R1、R2的参数可以通过计算得到。C1、C2、C3、L1的参数可以根据设计要求进行选择。

在设计过程中，需要注意电路的稳定性和抗干扰能力。为了提高电路的稳定性，可以采用负反馈电路。为了提高电路的抗干扰能力，可以采用屏蔽技术和滤波技术。

电路分析

在电路分析中，需要通过计算得到电路的各种性能指标。具体步骤如下：

1. 计算M1、M2、M3、M4管的工作点电流和电压。

2. 计算第一级共源放大器的放大倍数。

3. 计算第二级共栅放大器的放大倍数。

4. 计算整个电路的放大倍数。

5. 计算整个电路的带宽。

6. 计算整个电路的输入输出阻抗。

通过以上步骤，可以得到整个电路的性能指标，并进一步进行优化和改进。

增益增强共源共栅放大器是一种常用的放大器电路，具有增益高、带宽宽等优点。在电路设计和分析中，需要注意电路的稳定性和抗干扰能力。通过计算和仿真，可以得到电路的各种性能指标，并进一步进行优化和改进。