[發明專利]北斗地面接收機高增益寬頻帶CMOS低噪聲放大器

在審

• 申請號: 201711086673.3
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN107994872A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 謝生;楊晶;毛陸虹;查萬斌;李海鷗
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03F3/16;H04B1/16
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 劉國威

1.一種北斗地面接收機高增益寬頻帶CMOS低噪聲放大器，其特征是，由第一級放大電路、第二級放大電路和第三級放大電路組成；其中，第一級放大電路提供輸入阻抗和噪聲阻抗匹配，第二級放大電路提高增益和反向隔離度，第三級放大電路提供輸出阻抗匹配，并進一步改善增益和噪聲性能；第一級放大電路采用帶電流復用技術的并聯反饋放大器：由自偏置反相器和與之并聯的電阻組成。

2.如權利要求1所述的北斗地面接收機高增益寬頻帶CMOS低噪聲放大器，其特征是，第一級放大電路的結構具體是，MOS管M_1b的柵極連接至MOS管M_1a的柵極，MOS管M_1b的漏極連接至MOS管M_1a的漏極，MOS管M_1b的源極直接連接VDD；第三級放大電路由一個源跟隨器和一個共源管M₄組成，共源管M₄的柵極連接到MOS管M_1a的柵極與MOS管M_1b的柵極連接處，為MOS管M₄提供偏置。

3.如權利要求2所述的北斗地面接收機高增益寬頻帶CMOS低噪聲放大器，其特征是，第二級放大電路的結構具體是，包括MOS管M₂、MOS管M₃、電阻R和電感L_D，MOS管M₂的柵極連接MOS管M_1a的漏極與MOS管M_1b的漏極連接處，MOS管M₂的漏極連接MOS管M₃的源極，MOS管M₂的源極直接連接至地線；MOS管M₃的柵極直接連接VDD，MOS管M₃的漏極連接電阻R與電感L_D的并聯至VDD。

4.如權利要求1所述的北斗地面接收機高增益寬頻帶CMOS低噪聲放大器，其特征是，一個實例中，MOS管M_1b的柵極連接至MOS管M_1a的柵極，MOS管M_1b的漏極連接至MOS管M_1a的漏極，MOS管M_1b的源極直接連接VDD；電源V_in連接電容C₁、電感L_g至MOS管M_1a的柵極與MOS管M_1b的柵極連接處，MOS管M_1a的柵極通過電阻R_F連接到MOS管M_1a的漏極，MOS管M_1a的源極直接連接到地線。MOS管M₂的柵極連接MOS管M_1a的漏極與MOS管M_1b的漏極連接處，MOS管M₂的漏極連接MOS管M₃的源極，MOS管M₂的源極直接連接至地線；MOS管M₃的柵極直接連接VDD，MOS管M₃的漏極連接電阻R與電感L_D的并聯至VDD。MOS管M₄的柵極連接到MOS管M_1a的柵極與MOS管M_1b的柵極連接處，MOS管M₄的源極直接連接至地線；MOS管M₅的柵極連接到M₃的漏極，MOS管M₅的漏極直接連接VDD，MOS管M₄的漏極與MOS管M₅的源極相連。MOS管M₅的源極與MOS管M₄的漏極連接處連接電容C₂到V_out。

5.如權利要求4所述的北斗地面接收機高增益寬頻帶CMOS低噪聲放大器，其特征是，所述并聯反饋放大器的有效跨導表示為：

G_m＝g_mb+g_ma(1)

式中，g_ma為MOS管M_1a的有效跨導，g_mb為MOS管M_1b的有效跨導。

輸出阻抗可表示為

R_out＝R_F||r_o1||r_o2 (2)

式中，r_o1為MOS管M_1a的內阻，r_o2為MOS管M_1b的內阻。

電壓增益表示為

A_v＝-(G_m-1/R_F)R_out(3)

輸入阻抗為

Z_in＝R_F/(1+|A_v|)(4)。