[發明專利]一種基于可控有源電感的全3G CMOS差分低噪聲放大器

有效

• 申請號: 201210331321.0
• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN102868377A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 顧曉峰;王偉印
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45;H03F1/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，涉及一個低噪聲放大器，具體涉及一個基于可控有源電感的全3G?CMOS差分低噪聲放大器。?

背景技術

隨著第三代移動通信技術(3rd-generation，3G)的出現和發展，3G通信已經走進我們的日常生活。目前在中國的無線通信領域主要有三種3G通信標準：中國聯通使用的WCDMA通信標準，中國電信使用的CDMA2000通信標準，以及中國移動使用的TD-SCDMA通信標準。這三種標準在中國的下行頻率分別是：WCDMA為2130-2145MHz，CDMA2000為2110-2125MHz，TD-SCDMA為2010-2025MHZ。隨著全球同步漫游和一體化手機需求的增加，在一個手機終端上集成多個通信標準正成為一種必然趨勢。當前的手機市場上已有很多集成了雙標準的手機，如WCDMA+GSM，TD-SWCDMA+GSM，CDMA+CDMA2000或CDMA2000+GSM等；也有多模的手機出現，如WCDMA+GSM+CDMA2000+CDMA，但只是為了兼容第二代移動通信標準，并沒有實現集成所有的3G通信標準。另外，藍牙(Bluetooth)傳輸協議作為一種常見的無線通信技術，主要用于移動電話、無線耳機、筆記本電腦和相關外設之間進行無線信息交換，其工作頻率為2.4GHz，作為一種非常有用的無線數據傳輸工具，將其集成在手機終端上是非常常見的，也是很必要的。?

關于有源電感的研究已經有很多，與片上螺旋電感相比，其具有面積小、品質因子高、可控性好等特點。附圖1給出了可控有源電感的電路圖。通過改變有源電感的偏置電流可以改變其等效電感值，用于不同標準下的阻抗匹配。?

為了解決現有技術中的不足，本發明主要基于3G通信標準和Bluetooth標準，提供一個能兼容WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA和Bluetooth四種通信標準的基于可控有源電感CMOS差分低噪聲放大器。?

發明內容

鑒于現有技術存在的不足，本發明的目的旨在提供一種可控、全3G、低功耗、小面積的CMOS差分低噪聲放大器，該放大器基于CMOS工藝實現，具有噪聲小、增益高、線性度好等優點。?

本發明通過如下技術方案實現：?

一種基于可控有源電感的全3G?CMOS差分低噪聲放大器，其包括輸入阻抗匹配電路、放大電路和輸出阻抗匹配電路；其特征在于：所述輸入阻抗匹配電路用于接收來自天線的信號并實現WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA和Bluetooth四個標準下的輸入阻抗匹配；所述放大電路連接于所述輸入阻抗匹配電路與所述輸出阻抗匹配電路之間，用于放大所述輸入?阻抗電路接收的信號；所述輸出阻抗匹配電路連接于所述放大電路和輸出端之間以匹配所述四個標準的輸出阻抗，并輸出最終的輸出信號；?

所述放大電路為帶源極電感負反饋和電容正反饋的共源共柵結構，且在共柵管處并聯了一個正反饋電容；所述放大電路包含第一NMOS管M1、第二NMOS管M2、第三NMOS管M3、第四NMOS管M4、第一電容Cf1、第二電容Cf2和第一電感Ls，其中第一電感Ls作為源極負反饋，第一電容Cf1和第二電容Cf2作為正反饋電容，第一NMOS管M1、第二NMOS管M2為差分輸入管，第三NMOS管M3、第四NMOS管M4為電流源負載；?

所述輸入阻抗匹配電路包括第二電感Lg1和第三電感Lg2，第二電感Lg1的一端用于差分信號的正端輸入，另一端與M1的柵極相連；第三電感Lg2的一端用于差分信號的負端輸入，另一端與第三NMOS管M3的柵極相連；?

所述輸出阻抗匹配電路包括第一電阻Rd1、第二電阻Rd2、第四電感Ld1、第五電感Ld2、第三電容Cout1和第四電容Cout2；?