[發明專利]一種超寬帶低噪聲放大器

在審

• 申請號: 201811454973.7
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109474243A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 宋海瑞;吳建軍;蓋川
• 申請（專利權）人: 南京米樂為微電子科技有限公司
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03F1/42;H03F1/02;H03F1/56
• 代理公司: 南京中律知識產權代理事務所(普通合伙) 32341
• 代理人: 沈振濤

本發明公開了一種超寬帶低噪聲放大器，包括第一雙極型晶體管Q1、第二雙極型晶體管Q2、第三雙極型晶體管Q3和第四雙極型晶體管Q4。本發明通過第二電感L2和第二電阻R2構成負反饋回路，對第一雙極型晶體管Q1進行超寬帶的功率匹配和噪聲匹配，從而能夠實現在0.5GHz～20GHz的超寬頻率范圍內的50歐姆輸入阻抗匹配和輸出阻抗匹配，也能夠實現在0.5GHz～20GHz的超寬頻率范圍內的噪聲系數低于4dB。此外，本發明的電路結構簡單，電路整體面積小。

技術領域

本發明涉及低噪聲放大器，特別是涉及一種超寬帶低噪聲放大器。

背景技術

在各類無線電發射機中，射頻前端的第一級放大器一般為低噪聲放大器，作為寬帶接收機前端電路中的核心模塊，低噪聲放大器必須同時滿足在上GHz的寬頻帶內的輸入端良好匹配以減少回波損耗，高且平坦的增益以抑制后級電路對整體接收機的噪聲貢獻，低的噪聲系數以提高接收機的靈敏度。傳統的射頻低噪聲放大器的一般為共射極放大器，采用射極退化電感，這種類型的放大器的工作帶寬相對較窄?，F有技術中提出了一些寬帶低噪聲放大器，例如：分布式放大器，基于寬帶濾波網絡的源簡并放大器、電阻并聯反饋式放大器以及基于寬帶噪聲抵消技術的共柵放大器。然而，現有技術中的寬帶低噪聲放大器都無法實現0.5GHz～20GHz的帶寬。并且，分布式放大器由于多管級聯導致電路面積大；基于寬帶濾波網絡的源簡并放大器由于濾波網絡中片上電感電容的損耗引入的額外噪聲而難以獲得較低的噪聲系數，并且由于片上集成了多個螺旋電感而導致電路面積較大；電阻并聯反饋式放大器中為了獲得匹配特性而犧牲了噪聲系數，導致匹配特性和噪聲系數無法兩全；基于寬帶噪聲抵消技術的共柵放大器由于共基結構自身的高噪聲削弱了噪聲抵消技術的效果。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種超寬帶低噪聲放大器，能夠解決現有技術中存在的帶寬窄、無法兼顧匹配特性和噪聲系數、電路面積大的問題。

技術方案：本發明所述的超寬帶低噪聲放大器，包括第一雙極型晶體管Q1、第二雙極型晶體管Q2、第三雙極型晶體管Q3和第四雙極型晶體管Q4，第一雙極型晶體管Q1的基極連接第一電感L1的一端，第一電感L1的另一端分別連接第一電容C1的一端和第二電阻R2的一端，第一電容C1的另一端接地，第二電阻R2的另一端連接第二電容C2的一端，第二電容C2的另一端分別連接第三電感L3的一端、第四電感L4的一端以及第三雙極型晶體管Q3的基極，第三電感L3的另一端連接第一雙極型晶體管Q1的集電極，第一雙極型晶體管Q1的發射極通過第二電感L2接地，第四電感L4的另一端通過第三電阻R3連接第二雙極型晶體管Q2的發射極，第二雙極型晶體管Q2的基極和集電極均輸入第一供電電壓VCC1，第一電感L1的另一端輸入第一偏置電壓Vb1，第三雙極型晶體管Q3的基極輸入第二偏置電壓Vb2，第三雙極型晶體管Q3的發射極接地，第三雙極型晶體管Q3的集電極連接第四雙極型晶體管Q4的發射極，第四雙極型晶體管Q4的基極和集電極均輸入第二供電電壓VCC2，第一電感L1的另一端作為整個放大器的輸入端，第三雙極型晶體管Q3的集電極作為整個放大器的輸出端。

進一步，還包括第一電阻R1，第一電阻R1的一端連接第二電阻R2的一端，第一電阻R1的另一端輸入第一偏置電壓Vb1。第一電阻R1能夠減小第一偏置電壓Vb1對電路的影響。

進一步，還包括第四電阻R4，第四電阻R4的一端連接第三雙極型晶體管Q3的基極，第四電阻R4的另一端輸入第二偏置電壓Vb2。第四電阻R4能夠減小第二偏置電壓Vb2對電路的影響。

進一步，還包括第三電容C3，第三電容C3的一端連接第四電感L4的一端，第三電容C3的另一端連接第三雙極型晶體管Q3的基極。第三電容C3能夠起到隔直流的效果。

進一步，還包括第五電感L5，第五電感L5的一端連接第三雙極型晶體管Q3的集電極，第五電感L5的另一端連接第四雙極型晶體管Q4的發射極。