[發明專利]多模全差分放大器

有效

• 申請號: 201010118766.1
• 申請日: 2010-03-05
• 公開（公告）號: CN101771388A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 王勇;胡少堅;周偉;陳壽面;趙宇航
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明屬于集成電路設計及信號處理領域，且特別涉及一種多模全差分 放大器。

背景技術

近年來，隨著無線通信技術的飛速發展，新的技術和標準層出不窮，如 無線局域網(WLAN)，藍牙(Bluetooth)，射頻識別(RFID)，超寬帶(UWB)， TD-SCDMA，CDMA2000，WCDMA等等。在這種背景下，用戶希望根據自己的需求， 通過多模終端接入相應的網絡，實現靈活便捷的通信和數據傳輸，多模多頻 應用是未來無線通信發展的一大趨勢。在相應的無線通信收發終端中，低噪 聲放大器(RFLowNoiseAmplifier，簡稱LNA)是接收機模塊前端的重要部 分。它的作用是將通過天線接收到的微弱信號進行放大，以便接收機的后續 模塊進行處理。由于LNA是整個接收機(同時也是整個系統)中最先處理無 線信號的模塊(除了天線)，其性能對于整個接收機甚至整個系統有著舉足輕 重的影響。因此，設計適應多種模式，并且各項指標滿足要求的LNA是十分 必要的。

LNA設計主要考量噪聲、線性度、功耗及增益之間的折衷，描述LNA性能 的主要參數有：正向放大倍數(S21)、輸入端匹配度(S11)、輸出端匹配度 (S22)、反向隔離度(S12)、功耗、輸入線性度(IIP3)和噪聲系數(NF)。

目前高性能LNA主要采用CMOS及BiCMOS工藝設計。為了滿足多模系統 要求，覆蓋到所需頻段，5GHz以上的接收機系統設計一般采用0.18um及更小 尺寸CMOS工藝，或截至頻率大于45GHz的BiCMOS工藝。因此設計一種應用 于多模系統，基于SiGeBiCMOS工藝的全差分LNA是具有重大意義的。

發明內容

為了克服現有技術中低噪聲放大器性能較低、模式單一的問題，本發明 提供了一種性能較高且具有多種模式的放大器。

為了實現上述目的，本發明提出一種多模全差分放大器，所述放大器包 括相互并聯的第一電路和第二電路，所述第一電路包括第一晶體管、第三晶 體管和第五晶體管，所述第三晶體管和所述第五晶體管并聯后和所述第一晶 體管串聯；所述第二電路包括第二晶體管、第四晶體管和第六晶體管，所述 第四晶體管和所述第六晶體管并聯后和所述第二晶體管串聯；所述第一晶體 管、所述第二晶體管、所述第三晶體管、所述第四晶體管、所述第五晶體管 和所述第六晶體管的基區摻雜材料為鍺。

可選的，所述第一晶體管、所述第二晶體管、所述第三晶體管、所述第 四晶體管、所述第五晶體管和所述第六晶體管均為雙極型晶體管。

可選的，所述放大器還包括第一電感和第二電感，所述第一電感一端和 所述第一晶體管的發射極相連，另一端接地；所述第二電感一端和所述第二 晶體管的發射極相連，另一端接地。

可選的，所述放大器還包括第三電感和第四電感，所述第三電感的一端 和所述第一晶體管的基極相連，另一端和第一輸入端相連；所述第四電感的 一端和所述第二晶體管的基極相連，另一端和第二輸入端相連。

可選的，所述第一輸入端和所述第一晶體管之間以及所述第二輸入端和 所述第二晶體管之間，均設置一電容。

可選的，所述放大器還包括第五電感和第六電感，所述第五電感的一端 和所述第三晶體管的集電極相連，另一端和電源相連；所述第六電感的一端 和所述第四晶體管的集電極相連，另一端和電源相連。

可選的，所述第三晶體管、所述第四晶體管、所述第五晶體管和所述第 六晶體管的基極均連接一負載電阻。

可選的，所述放大器還包括第一輸出端和第二輸出端，所述第一輸出端 和所述第三晶體管的集電極相連，所述第二輸出端和所述第四晶體管的集電 極相連。

可選的，所述第一輸出端和所述第三晶體管的集電極之間以及所述第二 輸出端和所述第四晶體管的集電極之間，均設置一電容。

可選的，所述放大器還包括第一偏置端、第二偏置端、第三偏置端和第 四偏置端，所述第一偏置端和所述第一晶體管的基極相連，所述第二偏置端 和所述第二晶體管的基極相連，所述第三偏置端和所述第三晶體管的基極上 連接的負載電阻相連，所述第四偏置端和所述第四晶體管的基極上連接的負 載電阻相連。