[實用新型]一種5G系統(tǒng)的寬帶低噪聲驅(qū)動放大器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202021649232.7
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN213027958U
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王測天;鄔海峰;王亞文;童偉;呂繼平
• 申請（專利權(quán)）人: 成都嘉納海威科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H03F1/02
• 分類號: H03F1/02;H03F1/30
• 代理公司: 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

本實用新型公開了一種5G系統(tǒng)的寬帶低噪聲驅(qū)動放大器，包括依次連接的輸入匹配供電網(wǎng)絡(luò)、寬帶達(dá)林頓堆疊放大網(wǎng)絡(luò)以及單端轉(zhuǎn)差分網(wǎng)絡(luò)，本實用新型利用寬帶達(dá)林頓堆疊放大網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了低噪聲系數(shù)與高線性度指標(biāo)，并進(jìn)一步降低了功耗，改善了溫度波動；同時利用差分放大器在微波頻段的良好的寄生參數(shù)抑制性，使得整個低噪聲驅(qū)動放大器獲得了良好的高增益、低噪聲和高線性輸出能力，避免了集成電路工藝的低擊穿電壓特性，提高電路的穩(wěn)定性與可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于5G通信和集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種5G系統(tǒng)的寬帶低噪聲驅(qū)動放大器的設(shè)計。

背景技術(shù)

隨著5G民用通信市場的快速發(fā)展，射頻前端接收器也向高性能、高集成、低功耗的方向發(fā)展。因此市場迫切的需求超寬帶、高增益、高線性度、低功耗、低噪聲的射頻與微波低噪聲放大器芯片。

然而，當(dāng)前傳統(tǒng)射頻與微波低噪聲放大器芯片設(shè)計中，一直存在一些設(shè)計難題，主要體現(xiàn)：

(1)低功耗、高增益、低噪聲放大指標(biāo)相互制約：由于市場的驅(qū)使，射頻前端接收器的待機功耗需要盡量降低，從而實現(xiàn)節(jié)能的功能，但是傳統(tǒng)的共源(或共射)低噪聲放大器設(shè)計中，滿足實現(xiàn)噪聲最優(yōu)的最佳噪聲偏置點，和滿足增益與跨導(dǎo)最大的偏置點往往不能實現(xiàn)放大器的功耗最低，因此兩個指標(biāo)不能很好地兼容。

(2)低功耗和高線性度指標(biāo)相互制約：傳統(tǒng)共源(或共射)低噪聲放大器設(shè)計中，高線性度指標(biāo)需要在固定工藝下選擇功率容量高且1dB壓縮點高的放大器晶體管，而高功率容量往往需要消耗較大的直流功耗，因此低功耗和線性度兩者不能很好的兼容。

常見的低功耗、高線性度低噪聲放大器的電路結(jié)構(gòu)有很多，最典型的是電流復(fù)用式共源(或共射)放大器，但是，典型電流復(fù)用式共源(或共射)放大器，仍然存在一些設(shè)計不足，主要體現(xiàn)在：

(1)電流復(fù)用結(jié)構(gòu)需要采用饋電電感和大電容實現(xiàn)兩個共源(或共射)放大器的靜態(tài)偏置復(fù)用，這種大電感和大電容饋電結(jié)構(gòu)的自諧振頻率點較低，在實現(xiàn)超寬帶放大的時候，有可能自諧振頻率點會落入放大頻帶內(nèi)，從而惡化射頻特性；同時大電感和電容往往占用較大的芯片面積，從而提高了芯片成本。

(2)電流復(fù)用結(jié)構(gòu)往往采用傳統(tǒng)AB類偏置狀態(tài)為了獲得高增益和低噪聲系數(shù)，仍無法很好地解決低功耗和高線性度指標(biāo)相互制約的固有問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提出一種5G系統(tǒng)的寬帶低噪聲驅(qū)動放大器，利用寬帶達(dá)林頓堆疊放大技術(shù)，實現(xiàn)一種能夠應(yīng)用于5G通信系統(tǒng)的寬帶、低噪聲的驅(qū)動放大器結(jié)構(gòu)。

本實用新型的技術(shù)方案為：一種5G系統(tǒng)的寬帶低噪聲驅(qū)動放大器，包括依次連接的輸入匹配供電網(wǎng)絡(luò)、寬帶達(dá)林頓堆疊放大網(wǎng)絡(luò)以及單端轉(zhuǎn)差分網(wǎng)絡(luò)；輸入匹配供電網(wǎng)絡(luò)的輸入端作為寬帶低噪聲驅(qū)動放大器的射頻輸入端，其第一輸出端與寬帶達(dá)林頓堆疊放大網(wǎng)絡(luò)的第一輸入端連接，其第二輸出端與寬帶達(dá)林頓堆疊放大網(wǎng)絡(luò)的第二輸入端連接；寬帶達(dá)林頓堆疊放大網(wǎng)絡(luò)的輸出端與單端轉(zhuǎn)差分網(wǎng)絡(luò)的輸入端連接；單端轉(zhuǎn)差分網(wǎng)絡(luò)的第一輸出端作為寬帶低噪聲驅(qū)動放大器的第一射頻輸出端，其第二輸出端作為寬帶低噪聲驅(qū)動放大器的第二射頻輸出端。

本實用新型的有益效果是：本實用新型利用寬帶達(dá)林頓堆疊放大網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了低噪聲系數(shù)與高線性度指標(biāo)，并進(jìn)一步降低了功耗，改善了溫度波動；同時利用差分放大器在微波頻段的良好的寄生參數(shù)抑制性，使得整個低噪聲放大器獲得了良好的高增益、低噪聲和高線性輸出能力，避免了集成電路工藝的低擊穿電壓特性，提高電路的穩(wěn)定性與可靠性。