[發明專利]一種用于共源共柵射頻低噪聲放大器共柵管的偏置電路

在審

• 申請號: 202110376884.0
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113114117A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 唐生霞;唐太平
• 申請（專利權）人: 唐太平
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心代理有限公司 62100
• 代理人: 羅崇莉

本發明公開了一種用于共源共柵射頻低噪聲放大器共柵管的偏置電路，包括共源共柵射頻低噪聲放大器發大電路，還包括偏置電壓產生電路，該電路包括電流源I、第六MOS管M6、第五MOS管M5、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第一電阻R1，第五電阻R5、第二電阻R2；本發明采用一電流源的電流流入由電阻和MOS管組合系統產生一個偏置電壓的方式來給共柵管做偏置電壓，可以大大減小放大器靜態電流隨電源電壓，電阻及MOS器件不同批次閾值變化引起的變化，改善放大器各項特性的穩定性。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，具體涉及一種用于共源共柵射頻低噪聲放大器共柵管的偏置電路。

背景技術

目前，在傳統共源共柵射頻低噪聲放大器中，對共柵管偏置電壓常采用由晶體管或電阻對電源電壓進行分壓的方法產生，但該分壓電壓隨電源電壓變化，隨著集成電路工藝的發展，晶體管溝道長度縮減，溝道長度調制效應導致共源共柵組態共源管電流受共柵管閾值電壓及柵極電壓的影響較大，進而射頻放大器靜態電流量產表現一致性較差，為了保證放大器偏置電流一致性，有技術手段采用數字Fuse電流對電流進行校準修調，導致芯片集成成本和測試成本較高。

如圖1所示，由第五MOS管M5，第六MOS管M6，第五電阻R5，電流源I及電阻Ra、Rb構成傳統放大器偏置電路，傳統方式下，VG2c連接到VG2作為共柵管的偏置電壓，

在此偏置條件下

Vce=Vdd*(Rb/(Ra+Rb))-Vod_M2-Vth_M2-Veg

Vig=Vdd*(Rb/(Ra+Rb))-Vod_M6-Vth_M6

Vod_M2/Vth_M2分別為第二MOS管M2的過驅動電壓和閾值電壓，Veg接近0V。

Vod_M6/Vth_M6分別為第六MOS管M6的過驅動電壓和閾值電壓。

若電源電壓Vdd變化或第二MOS管M2，第六MOS管M6閾值電壓發生變化時，第一MOS管M1的漏源電壓Vce就會發生變化，第五MOS管M5管的漏源電壓Vig就會發生變化，在短溝道效應下，第一MOS管M1，第五MOS管M5的漏源電壓變化會顯著影響到其偏置電流大小，從而使得放大器增益，噪聲系數及線性度發生較大變化，超出設計指標范圍。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于共源共柵射頻低噪聲放大器共柵管的偏置電路，以解決現有技術中由于溝道長度調制效應導致共源共柵組態共源管電流受共柵管閾值電壓及柵極電壓的影響較大，進而射頻放大器靜態電流量產表現一致性較差的問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種用于共源共柵射頻低噪聲放大器共柵管的偏置電路，包括共源共柵射頻低噪聲放大器發大電路，還包括偏置電壓產生電路，該電路包括電流源I、第六MOS管M6、第五MOS管M5、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第一電阻R1，第五電阻R5、第二電阻R2，電源電壓Vdd經電流源I與第六MOS管M6的漏極相連接，第六MOS管M6的柵極通過第五電阻R5耦合到電壓源VG2以接收偏置電壓，第六MOS管M6的源極與第五MOS管M5的漏極相連，第五MOS管M5的源極接地，第五MOS管M5的柵極與第六MOS管M6的漏極相連后輸出第一電壓VG1，第一電壓VG1通過第二電阻R2與第三MOS管M3的柵極相連，第三MOS管M3的源極、第四MOS管M4源極接地，第三MOS管M3的漏極與第七MOS管M7的源極相連，第四MOS管M4的漏極通過與第一電阻R1與第八MOS管M8的源極相連后輸出第二電壓VG2b，第七MOS管M7、第八MOS管M8的漏極連接電源電壓Vdd，第七MOS管M7、第八MOS管M8的柵極相連。

進一步地，所述第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5、第六MOS管M6為NMOS管。

進一步地，第七MOS管M7、第八MOS管M8為PMOS管。