[發(fā)明專利]低噪放大器及降低噪聲的方法

有效

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• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111277229B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設計）人: 張剛;黃鵬煒
• 申請（專利權）人: 奉加微電子（上海）有限公司
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26
• 代理公司: 上海晨皓知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

本發(fā)明實施方式提供一種低噪放大器及降低噪聲的方法，低噪放大器包括：第一MOS管、第二MOS管、耦合變壓器；耦合變壓器至少包括第一輸入線圈、第二輸入線圈和輸出線圈；第一輸入線圈與輸出線圈間的匝數(shù)比為第二輸入線圈與輸出線圈間的匝數(shù)比的N倍，且耦合方向相反；第一MOS管的源極連接第二MOS管的柵極，用于接收輸入信號；第一MOS管的漏極連接第一輸入線圈，第二MOS管的漏極連接第二輸入線圈；其中，第二MOS管的有效跨導為第一MOS管的有效跨導的n倍，且N/n的比值滿足預設范圍。通過兩個MOS管器件及耦合變壓器的設計，對輸入信號進行放大，對噪聲信號按預設比例相互抵消，從而獲取較高的信噪比；且結構簡單，并不需要較高的成本。

技術領域

本發(fā)明涉及信號傳輸領域，特別涉及一種低噪放大器及降低噪聲的方法。

背景技術

通信信號的傳輸與人們的生活息息相關，而噪聲是對通信信號傳輸影響較大的一個因素，因此如何降低噪聲，如何減少降低噪聲所消耗的成本，一直是當下研究的熱門。

然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)目前用于超寬帶信號降噪的器件結構復雜，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施方式提供一種低噪放大器及降低噪聲的方法，通過兩個MOS管器件及耦合變壓器的設計，對輸入信號進行放大，對噪聲信號按預設比例相互抵消，從而獲取較高的信噪比；且結構簡單，并不需要較高的成本。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種低噪放大器，包括：第一MOS管、第二MOS管、耦合變壓器；耦合變壓器至少包括第一輸入線圈、第二輸入線圈和輸出線圈；第一輸入線圈與輸出線圈間的匝數(shù)比為第二輸入線圈與輸出線圈間的匝數(shù)比的N倍，且耦合方向相反；第一MOS管的源極連接第二MOS管的柵極，用于接收輸入信號；第一MOS管的漏極連接第一輸入線圈，第二MOS管的漏極連接第二輸入線圈；其中，第二MOS管的有效跨導為第一MOS管的有效跨導的n倍，且N/n的比值滿足預設范圍。

相對于現(xiàn)有技術而言，本發(fā)明實施方式設計了一種低噪放大器，通過第一MOS管的源極和第二MOS管的柵極接收射頻信號，對射頻信號進行放大；再通過耦合變壓器的線圈匝數(shù)設計，使得第一MOS管在兩個MOS管在漏極生成的噪聲信號經(jīng)過耦合變壓器產(chǎn)生的感應電流方向相反，大小比值滿足預先設定的誤差范圍，兩個噪聲信號相互抵消，降低整個系統(tǒng)的噪聲，從而獲取較高的信噪比；并且整個系統(tǒng)結構簡單，節(jié)約成本。

另外，N/n的比值滿足預設范圍，具體包括：N/n的比值等于1。通過獲取第一MOS管和第二MOS管之間的跨導關系，合理設計兩個輸入線圈的匝數(shù)比，使得兩個輸入線圈耦合到同一個輸出線圈的產(chǎn)生的兩個感應電流大小相等，方向相同；兩個噪聲信號之間的大小相同，方向相反從而相互抵消，其降噪效果更好，系統(tǒng)獲取的信噪比更大。

另外，輸出線圈包括：第一輸出端和第二輸出端；第一輸出端連接差分放大器的其中一個輸入端，第二輸出端連接差分放大器的另一輸入端；第一輸出端用于輸出第一輸入線圈在輸出線圈產(chǎn)生的感應電流；第二輸出端用于輸出第二輸入線圈在輸出線圈產(chǎn)生的感應電流。

另外，耦合變壓器包括：第一耦合變壓器和第二耦合變壓器；第一輸入線圈為第一耦合變壓器的輸入線圈，第二輸入線圈為第二耦合變壓器的輸入線圈，第一耦合變壓器的輸出線圈與第二耦合變壓器的輸出線圈為兩個相同的線圈。

另外，第一輸入線圈和第二輸入線圈集成在一個線圈上。通過將兩個線圈集成在一個線圈上，進一步降低整個系統(tǒng)所需的成本。

另外，耦合方向相反，具體包括：第一輸入線圈和第二輸入線圈的電流方向一致，第一輸入線圈和第二輸入線圈的繞行方向相反；或，第一輸入線圈和第二輸入線圈的繞行方向一致，第一輸入線圈和第二輸入線圈的電流方向相反。

另外，第一MOS管的源極和第二MOS管的柵極還用于接收同一偏置電流。