簡單的一個共源放大器，如下圖。

考慮溝道調(diào)制效應(yīng)，則

所以，想要提高放大增益，有兩個途徑：(1) 提高gm(2) 提高RD

gm的公式有三條：

這三個公式，告訴我們，gm與公式中涉及到的這些因素相關(guān)。直觀上想想，這些因素，都不能把gm提高太多。比如說，增加W，可以提高gm，但是那又怎樣?就算增加W，不影響其他性能，那你能把寬度設(shè)到一個晶圓那么大?所以從gm這條途徑走不通，那就走提高RD這條。

可是，如果RD還是那個RD，戲也唱不下去了。比如說，原來RD為1kohm，然后想把電壓增益，提高100倍，啪地一下，給RD整成100kohm，你以為你的增益能提高100倍，其實放大器早就歇菜了。

那怎么辦?這時候，就要變個戲法了。就是給他一個像RD，但又不是RD的東西。這個東西就是電流源。

理想的電流源，等效為開路，也就是電阻為∞。因為有源源不斷的電流，所以不用擔心放大器的偏置問題;而在小信號模型中，又等效于開路，即沒有。所以，就這樣一個簡單又巧妙的操作，把放大器的增益，提高了好幾個檔次。

那電流源又該怎么來實現(xiàn)呢?一個簡單的共源電路，即等效于一個電流源，不過不太理想。理想的電流源，Rout=∞;共源電路，由于溝道調(diào)制效應(yīng)，Rout=r0.

那怎樣讓這個電流源更接近理想呢?原則就是提高其Rout?？梢栽谠礃O增加一個電阻Rs.此時輸出電阻又被提高幾個檔次。

不過，用電阻RS，有個缺點，就是其也會產(chǎn)生壓降，則就會導(dǎo)致在同樣的供電電壓VDD下，VDS的值減小，VDS減小，則可能會讓管子進入線性區(qū)，此時MOS管就不能等價于電流源了。更重要的一點事，RS這個阻值還不夠大。還可以更大點。

這就是NMOS cascade current source。

所以，當電路中需要電流源時，可以用cascade current source來替代。

這種Cascade結(jié)構(gòu)，不僅可以使得電流源更接近理想電流源，它還還能成就高增益放大器。說到這，可能有點糊涂啊。電流源不就是為了使得放大器的增益更高么?那為啥又要單拎出來講，這種cascode結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成高增益放大器呢?

其實，前面都在講怎么實現(xiàn)一個理想的電流源。但是這個理想電流源的實現(xiàn)，也只是讓共源放大器變?yōu)锳v=-gmro，而不要被電阻RD拖累。

而成就高增益放大器，是為了提高上面式子中的r0。

cascode放大器，可以看成共源放大器后面跟著一個共柵放大器，所以又稱為共源共柵放大器。

審核編輯：湯梓紅