[發明專利]可變增益低噪聲放大電路及其可變增益方法與接收機

有效

• 申請號: 201310184364.5
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN104167991B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 李威弦;李菘茂
• 申請（專利權）人: 日月光半導體制造股份有限公司
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司72003
• 代理人: 張然,李昕巍

技術領域

本發明乃是關于一種低噪聲放大器電路，特別是指一種根據射頻輸入信號的功率強度來調整增益的低噪聲放大器電路。

背景技術

無線通信持續以空前未有的速度成長。現今全球具有超過10億個行動無線裝置。全球具有用于行動網路、廣域網路、區域網路、公眾安全通信及軍事通信多個頻帶及通信標準/協定，其使無所不在的通信難以成為最好的。

低噪聲放大器(Low Noise Amplifier，LNA)一般用于通信系統中，其作用是將經由天線接收的微弱輸入信號放大為低噪聲指數的信號。此外，低噪聲放大器(LNA)常設置在通信系統的前端。一般而言，低噪聲放大器能夠降低大部分的噪聲并且放大一中心頻率附近的所需信號(desired signal)。如此一來不僅可以提高通信系統的信噪比比(SNR)，也可以提升接收信號的品質。

在無線通信系統中，接收機中的低噪聲放大器負責將微弱的射頻輸入信號予以放大并提供給后端的解調電路使用。然而，在一些情況下，如果接收機非常靠近信號發射源(亦即基地臺)下，則過強的發射信號容易造成低噪聲放大器飽和，進而造成接收機系統退化。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可變增益低噪聲放大電路，可變增益低噪聲放大電路包括低噪聲放大器、旁路開關電路、第一電源電路與第二電源電路。低噪聲放大器接收射頻輸入信號。旁路開關電路并聯連接低噪聲放大器，所述旁路開關電路接收開關信號并據此決定導通或截止狀態。第一電源電路連接至低噪聲放大器與旁路開關電路，所述第一電源電路接收第一致能信號并據此輸出第一輸出電壓。第二電源電路連接至低噪聲放大器與旁路開關電路，所述第二電源電路接收第二致能信號并據此輸出第二輸出電壓。當射頻輸入信號的功率大于第一功率門檻值時，則導通旁路開關電路且使其形成第一主動電阻并且第一及第二電源電路分別根據第一及第二致能信號而關閉以使低噪聲放大器關閉，通過第一主動電阻以淺度衰減射頻輸入信號；當射頻輸入信號的功率大于第二功率門檻值時，則提高開關信號的電壓電平以使低噪聲放大器形成第二主動電阻，通過第一及第二主動電阻以深度衰減射頻輸入信號。

在本發明其中一個實施例中，可變增益低噪聲放大電路還包括第一電阻與第二電阻。第一電阻的一端連接第二電源電路以接收第二輸出電壓。第二電阻的一端連接第一電阻的另一端與低噪聲放大器，其另一端連接接地電壓。第一電阻及第二電阻構成分壓電路，并且將第二輸出電壓予以分壓后輸出啟動電壓至低噪聲放大器，并且第二功率門檻值大于第一功率門檻值。

在本發明其中一個實施例中，第一輸出電壓為系統電壓或接地電壓其中之一，并且第二輸出電壓為偏壓電壓或接地電壓其中之一。

在本發明其中一個實施例中，低噪聲放大器包括輸出晶體管。輸出晶體管的柵極連接射頻輸入信號與啟動電壓，其源極連接接地電壓，其漏極連接第一電源電路以接收第一輸出電壓且輸出射頻輸出信號，其中工作于飽和區的輸出晶體管用以將射頻輸入信號予以放大，并且工作于線性區的輸出晶體管為第二主動電阻。

在本發明其中一個實施例中，旁路開關電路包括開關晶體管。開關晶體管的柵極接收開關信號并據此決定導通或截止狀態，其源極連接輸出晶體管的柵極，其漏極連接第一電源電路以接收第一輸出電壓，其中開關晶體管根據開關信號的電壓電平予以調整第一主動電阻的電阻值。當射頻輸入信號的功率大于第一功率門檻值時，則開關晶體管會根據開關信號的電壓電平而工作于線性區以形成第一主動電阻，并且第一及第二電源電路分別根據第一及第二致能信號而關閉以使輸出晶體管關閉，進而通過第一主動電阻以淺度衰減該射頻輸入信號。

在本發明其中一個實施例中，當射頻輸入信號的功率大于第二功率門檻值時，則提高開關信號的電壓電平來使開關晶體管工作于線性區已形成第一主動電阻，藉此提高啟動電壓來開啟輸出晶體管并使輸出晶體管工作于線性區以形成第二主動電阻，進而通過第一及第二主動電阻以深度衰減射頻輸入信號。

本發明實施例另提供一種接收機，接收機包括可變增益低噪聲放大電路、解調電路與負載。可變增益低噪聲放大電路用以接收射頻輸入信號且輸出射頻輸出信號。解調電路連接可變增益低噪聲放大電路，所述解調電路用以解調射頻輸出信號并輸出解調信號。負載連接解調電路，所述負載接收解調信號。