[發明專利]一種寬帶跨導增強型低噪聲放大器

在審

• 申請號: 202011460701.5
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112653397A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 康凱;熊宇航;吳韻秋;趙晨曦;劉輝華;余益明
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 甘茂

1.一種寬帶跨導增強型低噪聲放大器，包括依次連接的輸入變壓器、第一級差分放大器、第一級間變壓器、第二級差分放大器、第二級間變壓器、第三級中和電容放大器及輸出變壓器；其中，所述輸入變壓器采用單轉差巴倫；所述第一級差分放大器與第二級差分放大器結構相同，均由兩路g_m-boost結構構成，每一路g_m-boost結構由晶體管、以及分別連接于晶體管的柵極和源極的第一耦合電感和第二耦合電感構成，晶體管的柵極作為差分放大器的輸入端、且經過第一耦合電感后連接偏置電壓V_bias，晶體管的漏極作為差分放大器的輸出端、且連接電源電壓V_DD。

2.按權利要求1所述寬帶跨導增強型低噪聲放大器，其特征在于，所述第一級差分放大器的具體結構為：一路g_m-boost結構由晶體管M1、以及分別連接于晶體管M1的柵極和源極的耦合電感L1和L2構成，另一路g_m-boost結構由晶體管M2、以及分別連接于晶體管M2的柵極和源極的耦合電感L3和L4構成，晶體管M1與晶體管M2的柵極作為第一級差分放大器的輸入端、分別經過耦合電感L1與耦合電感L3后連接于單轉差巴倫的次級線圈兩端、且單轉差巴倫的次級線圈中心抽頭接偏置電壓V_bias，晶體管M1與晶體管M2的漏極作為第一級差分放大器的輸出端、分別連接于第一級間變壓器的初級線圈兩端、且第一級間變壓器的初級線圈中心抽頭接電源電壓V_DD。

3.按權利要求1所述寬帶跨導增強型低噪聲放大器，其特征在于，所述第二級差分放大器的具體結構為：一路g_m-boost結構由晶體管M3、以及分別連接于晶體管M3的柵極和源極的耦合電感L5和L6構成，另一路g_m-boost結構由晶體管M4、以及分別連接于晶體管M4的柵極和源極的耦合電感L7和L8構成，晶體管M3與晶體管M4的柵極作為第二級差分放大器的輸入端、分別經過耦合電感L5與耦合電感L7后連接于第一級間變壓器的次級線圈兩端、且第一級間變壓器的次級線圈中心抽頭接偏置電壓V_bias，晶體管M3與晶體管M4的漏極作為第二級差分放大器的輸出端、分別連接于第二級間變壓器的初級線圈兩端、且第二級間變壓器的初級線圈中心抽頭接電源電壓V_DD。

4.按權利要求1所述寬帶跨導增強型低噪聲放大器，其特征在于，所述第三級中和電容放大器由晶體管M5、晶體管M6、電感L9、電感L10、電容C1及電容C2構成，電感L9與電感L10分別連接于晶體管M5與晶體管M6的源極，電容C1連接于晶體管M5的漏極與晶體管M6的柵極之間，電容C2連接于晶體管M5的柵極與晶體管M6的漏極之間，晶體管M5與晶體管M6的柵極作為第三級中和電容放大器的輸入端、且連接偏置電壓V_bias，晶體管M5與晶體管M6的漏極作為第三級中和電容放大器的輸出端、且連接電源電壓V_DD。

5.按權利要求1所述寬帶跨導增強型低噪聲放大器，其特征在于，所述輸入變壓器與第一級級間變壓器均采用最佳噪聲匹配，所述第二級級間變壓器與輸出變壓器均采用共軛匹配。

6.按權利要求1所述寬帶跨導增強型低噪聲放大器，其特征在于，所述第一級差分放大器、第二級差分放大器的增益中心頻率小于低噪聲放大器的中心頻率，并位于工作頻段的低頻邊帶；所述第三級中和電容放大器的增益中心頻率大于低噪聲放大器的中心頻率，并位于工作頻段的高頻邊帶。