[發明專利]一種互補型無源預放大低噪聲放大器

有效

• 申請號: 202010044864.9
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111245372B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 陳超
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03F3/19
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

本發明涉及一種互補型無源預放大低噪聲放大器，其主要思想是同時復用跨導管和無源網絡。在不使用額外源極電感的情況下利用鍵合線電感和寄生電容提供的無源增益對NMOS和PMOS跨導管的跨導值進行倍增，在提高轉換增益，降低噪聲系數的同時降低了功耗。

技術領域

本發明涉及一種放大器，具體涉及一種互補型無源預放大低噪聲放大器，屬于高精度模擬電路技術領域。

背景技術

低噪聲放大器位于射頻接收電路的第一級，擔負著輸入阻抗匹配以及放大微弱射頻信號的作用。要求回波損耗以及噪聲系數盡可能低的同時提供充足的電壓增益。然而，實現低噪聲系數和高增益通常都需要付出高功耗的代價。對于手持式短距離無線通信設備而言，功耗水平成為影響其續航時間的關鍵因素。在保持高性能的同時盡可能降低功耗成為設計人員不斷追求的目標。

發明內容

本發明正是針對現有技術中存在的問題，提供一種互補型無源預放大低噪聲放大器，該技術方案利用芯片封裝中的鍵合線和跨導管柵源電容實現無源增益，在低功耗的前提下提升了電壓增益并降低了噪聲系數和功耗。該電路復用了NMOS和PMOS跨導管，并且利用耦合電容進一步復用其無源網絡，在單位電流下顯著提升增益和降低噪聲系數。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下，一種互補型無源預放大低噪聲放大器，所述放大器包括電容C1、C2、C3、C4、C5、C6，電阻R1、R2、R3、R4、第一PMOS管PM1、第二PMOS管PM2、第三PMOS管PM3的、第一電感L1、第二電感L2，

所述第一P型金屬氧化物晶體管(以下簡稱PMOS管)PM1的源極接電源，PM1的柵極接第二偏置電壓VB2，PM1的漏極接第三PMOS管PM3的源極。PM3的柵極接第三電阻R3的負極，PM3的漏極接第一N型金屬氧化物晶體管(以下簡稱NMOS管)NM1的漏極；NM1的柵極接第四電容C4的正極，NM1的源極接第二電感L2的正極；L2的負極接地；C4的負極接NM1的源極；R3的正極接第一偏置電壓VB1；第一電容C1正極接射頻輸入信號，C1的負極接第二電容C2的正極，C2的負極接地；第一電感L1的正極接C2的正極，L1的負極接第三電容C3的正極，C3的負極接地；第五電容C5的正極接R3的負極，C5的負極接L1的負極；第二PMOS管PM2的源極接電源，PM2的柵極接第二偏置電壓VB2，PM2的漏極接第一電阻R1的正極，R1的負極接C4的正極；第二電阻R2的正極接PM2的漏極，R2的負極接NM1的漏極；第六電容C6的正極接PM3的源極，C6的負極接NM1的源極；第四電阻R4的正極接電源，R4的負極接第二NMOS管NM2的漏極；NM2的柵極接第三偏置電壓VB3，NM2的源極接NM1的漏極；NM2的漏極接低噪聲放大器的射頻輸出端。該方案利用芯片封裝中的鍵合線和跨導管柵源電容實現無源增益,該結構在復用NMOS和PMOS跨導的同時也復用了其鍵合線電感和柵源電容所構成的匹配網絡，在達到低噪聲系數的同時顯著降低了功耗。

相對于現有技術，本發明具有如下優點，本發明的互補型無源預放大低噪聲放大器利用芯片封裝中的鍵合線和跨導管柵源電容實現無源增益，在低功耗的前提下提升了電壓增益并降低了噪聲系數和功耗。該電路復用了NMOS和PMOS跨導管，并且利用耦合電容進一步復用其無源網絡，在單位電流下顯著提升增益和降低噪聲系數。此外，該結構用鍵合線電感實現阻抗匹配和無源增益，相比于片內集成電感的方案減小了芯片面積。

附圖說明

圖1為本發明的互補型無源預放大低噪聲放大器電路原理圖；

圖2為本發明的低噪聲放大器S₁₁隨頻率變化曲線；

圖3為本發明的低噪聲放大器噪聲系數NF隨頻率變化曲線。

具體實施方式：

為了加深對本發明的理解，下面結合附圖對本實施例做詳細的說明。