[發明專利]差分式低噪聲并行多頻放大器

無效

• 申請號: 201210577130.2
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103117710A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 劉海;牛曉聰;程雪;崔海娜
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03F3/45
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種差分式低噪聲并行多頻放大器，特別涉及一種基于LC串并聯網絡的采用負電容補償技術的低聲聲并行多頻放大器。

背景技術

差分式低噪聲并行多頻放大器位于無線接收設備的前端，是無線接收設備的主要接收模塊。其中，放大器的增益指示了放大器的放大能力，放大器的噪聲系數反映了放大器的質量，但是這兩個參數在設計中往往不能同時達到最佳，需要設計者很好的權衡這兩個性能指標。

差分式低噪聲并行多頻放大器除了應該具有較低的噪聲系數和足夠高的增益外，其自身的噪聲系數應當較小，而且多頻放大器要在多個頻段范圍內都能保持良好的性能參數，還要保證放大器的穩定性。此外，還應控制多頻放大器的電路尺寸，盡量在不增加額外功耗的基礎上實現多頻放大功能。

如果要接收多頻段的信號，目前的方式主要有如下兩種：第一是采用多套獨立的寬帶放大器以匹配不同的頻段，特點在于，此類電路設計簡單，易于實現，但是，由于采用了多套獨立的寬帶放大器，會造成電路尺寸的成倍增加，不利于電路的集成，同時也增加了功耗，造成不必要的浪費，所以，此類電路只在少數場合使用。第二是寬帶放大器，即拓寬整個接收網絡的工作頻率，但是，此類方法必定會影響電路的增益，引入額外的噪聲，所以設計優秀的寬帶放大器的難度較大。

MOS?管的柵漏寄生電容?C_gd?由于很小，在以往的電路設計中為了成本往往是忽略不計的。但是隨著?CMOS?工藝尺寸的不斷縮小，MOS?管的柵漏寄生電容?C_gd?相對于柵源電容?C_gs?變得越來越大。MOS?管的柵漏寄生電容?C_gd?對電路的性能已經產生了不可忽視的影響，所以，在高性能的放大器設計中，如何消除MOS?管的柵漏寄生電容?C_gd?的影響，越來越受到設計者的重視。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，涉及一種差分式低噪聲并行多頻放大器，可應用于手機，導航，無限通信等接收機。其包含一多頻段低噪聲放大器（LNA）輸入匹配網絡，一差動放大結構，一電容交叉耦合結構和一多頻段LNA輸出匹配網絡，其主結構是差分放大結構，實現電路的放大功能；多頻段LNA輸入輸出匹配網絡保證電路能夠在雙中心頻段內具有良好的電路匹配；電容交叉耦合結構用于拓寬放大器的工作頻帶，使電路實現以雙頻為中心的多頻段放大功能，并能有效抑制共源管的柵漏寄生電容。本發明適用于工作在以兩頻率為中心的多頻接收設備的輸入端。

優選，本發明的一種差分式低噪聲并行多頻放大器，其包括一差分放大結構、一多頻段低噪聲放大器輸入輸出匹配網絡和一電容交叉耦合結構，所述多頻段低噪聲放大器輸入輸出匹配網絡的輸入匹配網絡、輸出匹配網絡分別連接所述差分放大結構的輸入端和輸出端，所述電容交叉耦合結構與所述差分放大結構相連接；所述差分放大結構包括兩組共源共柵放大結構，第一MOS管M1和第二MOS管M2組成一組共源共柵放大結構，第三MOS管M3和第四MOS管M4組成另一組共源共柵放大結構，所述第一MOS管M1的漏極和第二MOS管M2的源極連接，所述第三MOS管M3的漏極和第四MOS管M4的源極連接，所述第二MOS管M2的柵極和第四MOS管M4的柵極分別串接第三電阻R3、第四電阻R4后都連接地，所述第一MOS管M1的柵極和第三MOS管M3的柵極為所述差分放大結構的輸入端，所述第二MOS管M2的漏極和第四MOS管M4的漏極為所述差分放大結構的輸出端，所述第一MOS管M1的源極和第三MOS管M3的源極都接地；所述多頻段低噪聲放大器輸入匹配網絡包括第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9、第十電容C10、第七電感L7、第八電感L8、第九電感L9和第十電感L10，所述第七電容C7和第九電感L9并聯后與第九電容C9、第七電感L7串接在第一MOS管M1的柵極上，所述第八電容C8和第十電感L10并聯后與第十電容C10、第八電感L8串接在第一MOS管M1的柵極上。

其中優選，所述第一MOS管M1和第三MOS管M3具有相同的溝道長度和寬度，為第一級放大結構，第二MOS管M2和第四MOS管M4具有相同的溝道長度和寬度，為二級放大結構。

優選，所述第一MOS管M1的源極與柵極之間并入第五電容C5，第三MOS管M3的源極與柵極之間并入第六電容C6。

優選，第二MOS管M2的柵極與電源之間串接第三電阻R3，第四MOS管M4的柵極與電源之間串接第四電阻R4。