[發明專利]在擴展動態范圍內具有線性增益的低噪音放大器

有效

• 申請號: 201480016233.9
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN105075115B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 尼科洛·特斯緹;李璽;張學軍;徐陽
• 申請（專利權）人: 盈諾飛公司
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03G3/30
• 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: 鐘晶

相關申請案的交叉參考

本申請書涉及下列待審申請案，所有這些申請案的內容已全部并入本文作為參考：2013年3月15日提出申請的名稱為“極坐標接收器結構和信號處理方法”的美國申請案第13/840,478號；2013年3月15日提出申請的名稱為“極坐標接收器信號處理裝置和方法”的美國申請案第13/839,557號；2013年3月15日提出申請的名稱為“在擴展動態范圍內具有線性增益的低噪音放大器”的美國申請案第13/839,557號；以及2013年3月15日提出申請的名稱為“數控注入鎖定振蕩器”的美國申請案第13/840,379號；以及2013年3月15日提出申請的名稱為“單比特直接調制發送器”的美國申請案。

背景技術

低噪音放大器(Low Noise Amplifiers,LNA)是用來放大弱信號的電路，如那些通過天線接收的信號。考慮到接收信號的功率等級很弱，它們不會引進大量噪音，這很重要。否則，進行數據恢復時，信號的信噪比(signal to noise ratio,SNR)將無法接受。LNA的增益會使注入噪音的影響減小。因此，需要對LNA進行改良，包括直接轉換收發器中使用的那些LNA。

發明內容

本發明的一個方面提供了一種裝置，包括：可變增益放大器級，用于接受輸入信號和提供負載驅動信號；可調帶通濾波器，其作為負載而連接到所述可變增益放大器級，其中所述帶通濾波器包括諧振回路、交叉耦合晶體管對和被施以亞閾值范圍偏壓的至少一個交叉耦合補償晶體管對，當所述負載驅動信號的幅度大到足以使所述交叉耦合晶體管對的跨導減小時，所述至少一個交叉耦合補償晶體管對用以補充跨導分量；以及控制器電路，用于調節所述帶通濾波器。

本發明的另一個方面提供了一種方法，包括：調節可變增益放大器級的增益；調節作為負載而連接到所述可變增益放大器級的可調帶通濾波器的諧振頻率和品質因數Q，其中所述帶通濾波器包括交叉耦合晶體管對和至少一個交叉耦合補償晶體管對；以及對所述至少一個交叉耦合補償晶體管對施以亞閾值范圍偏壓。

本發明的又一個方面提供了一種方法，包括：將第一低噪音放大器級的諧振頻率調節為第一頻率，所述第一低噪音放大器級具有第一可變增益放大器級和第一可調帶通濾波器；將第二低噪音放大器級的諧振頻率調節為第二頻率，所述第二低噪音放大器級具有第二可變增益放大器級和第二可調帶通濾波器，所述第二頻率相對于所述第一頻率存在偏移；以及對所述第一可調低通濾波器和所述第二可調帶通濾波器中的交叉耦合補償晶體管對施以亞閾值范圍偏壓，以便在出現大信號時提供補償跨導。

附圖說明

附圖與下文的具體實施方式一起被并入本說明書，構成本說明書的一部分，用來進一步闡述包括本發明在內的概念的實施例，并解釋這些實施例的各種原理和優點。在單獨視圖中，相同的數字代表相同或功能上相似的元件。

圖1是根據一些實施例所提出的一種低通濾波器架構的框圖。

圖2是根據一些實施例所提出的LNA的頻率響應圖。

圖3是根據一些實施例所提出的一種可配置低通濾波器的框圖。

圖4是根據一些實施例所提出的一種可調節低通濾波器級的電路圖。

圖5是根據一些實施例所提出的用來提供數控可變增益的單元的實現方式。

圖6是根據一些實施例所提出的一種緩沖器的電路圖。

圖7和圖8是根據一些實施例所提出的電容器組的實現方式。

圖9是根據一些實施例所提出的電阻器組的實現方式。

圖10是根據一些實施例的可變增益數值圖。

圖11是根據一些實施例的顯示Q值的信號圖。

圖12是根據一些實施例所提出的一種控制LNA的控制電路。

圖13和圖14是根據一些實施例所提出的一種LNA控制方法的流程圖。

本領域技術人員應當理解，附圖中的元件僅僅是為了簡單和清楚起見而示出的，而且不一定是按比例繪制的舉例而言，為了有助于更好地理解本發明的實施例，圖中一些元件的尺寸可能相對于其他元件被放大。

這些裝置和方法組件已在圖中適當之處用常用符號做了表示，僅示出那些與理解本發明之實施例有關的具體細節，這樣就不會因為那些對熟悉本專業的技術人員而言明顯易懂的細節，而弄不明白本說明書所披露的內容，這有利于本文的敘述。

具體實施方式