[發明專利]一種低噪聲放大器和差動放大總成

在審

• 申請號: 202110341713.4
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113179087A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 楊子慶
• 申請（專利權）人: 山東英信計算機技術有限公司
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03F3/45
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 張濤;張騰

本發明公開了一種低噪聲放大器和差動放大總成，低噪聲放大器包括：輸入匹配網絡，配置為獲取一路差動信號并將差動信號針對低噪聲放大器進行阻抗匹配；核心電路，包括迭接的晶體管組合，核心電路連接至輸入匹配網絡以獲取阻抗匹配的差動信號，并使用迭接的晶體管組合以高隔離方式放大差動信號；輸出匹配網絡，連接至核心電路以獲取放大的差動信號，使用LC電路來為差動信號進行濾波并作為輸出信號輸出。本發明能夠提升接收端的信號傳輸質量、同時降低占用空間和生產成本。

技術領域

本發明涉及測試領域，更具體地，特別是指一種低噪聲放大器和差動放大總成。

背景技術

在無線通信系統中，接收端的噪聲特性會影響信號傳輸的質量，而噪聲特性在接收端中幾乎由第一級組件的噪聲指數決定。在常見的射頻接收器中，低噪聲放大器為第一級電路，其輸入端的阻抗匹配影響其增益及噪聲結果，并直接影響整個接收端信號傳輸的質量。因此低噪聲放大器的設計對無線通信接收系統來說極為重要。

信號傳輸時，差動信號之抗噪聲能力較單端信號為佳，因此目前市售之射頻收發芯片以差動信號系統架構為主。但接收天線通常為單端信號接口，若要以差動信號傳輸，則需在天線及低噪聲放大器之間加入平衡-不平衡轉換器。近年來許多研究致力于將平衡-不平衡轉換器與低噪聲放大器結合成平衡-不平衡低噪聲放大器，并作為射頻接收器中第一級電路。由于常見之平衡-不平衡轉換器是使用兩組90度方向耦合器串接而成，該設計方式將占用較大芯片面積，導致制作成本上升。

針對現有技術中接收端信號傳輸質量低、占用空間大、生產成本高的問題，目前尚無有效的解決方案。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例的目的在于提出一種低噪聲放大器和差動放大總成，能夠提升接收端的信號傳輸質量、同時降低占用空間和生產成本。

基于上述目的，本發明實施例的第一方面提供了一種低噪聲放大器，包括：

輸入匹配網絡，配置為獲取一路差動信號并將差動信號針對低噪聲放大器進行阻抗匹配；

核心電路，包括迭接的晶體管組合，核心電路連接至輸入匹配網絡以獲取阻抗匹配的差動信號，并使用迭接的晶體管組合以高隔離方式放大差動信號；

輸出匹配網絡，連接至核心電路以獲取放大的差動信號，使用LC電路來為差動信號進行濾波并作為輸出信號輸出。

在一些實施方式中，核心電路的晶體管組合包括兩個迭接的晶體管，其中每個晶體管在核心電路中以共閘極連接。

在一些實施方式中，每個晶體管的閘極-柵極寄生電容均將差動信號與輸出信號隔離。

在一些實施方式中，核心電路還包括將晶體管組合接地的源極退化電感。

在一些實施方式中，核心電路使用寬帶π型匹配構成，并且工作頻率為5GHz。

本發明實施例的第二方面提供了一種差動放大總成，包括低噪聲放大器和單端信號差動信號轉換器，其中單端信號差動信號轉換器包括對稱的兩個晶體管-電阻支路，其中兩個晶體管-電阻支路的一端分別連接到高電平和地，另一端均連接到工作電壓，單端信號差動信號轉換器配置為接收輸入信號并將輸入信號差分為兩路差動信號并傳輸到兩個低噪聲放大器，并且每個低噪聲放大器包括：

輸入匹配網絡，配置為獲取一路差動信號并將差動信號針對低噪聲放大器進行阻抗匹配；

核心電路，包括迭接的晶體管組合，核心電路連接至輸入匹配網絡以獲取阻抗匹配的差動信號，并使用迭接的晶體管組合以高隔離方式放大差動信號；

輸出匹配網絡，連接至核心電路以獲取放大的差動信號，使用LC電路來為差動信號進行濾波并作為輸出信號輸出。

在一些實施方式中，核心電路的晶體管組合包括兩個迭接的晶體管，其中每個晶體管在核心電路中以共閘極連接。