本發(fā)明涉及低噪聲放大器。
背景技術(shù)：
無(wú)線電接收器包含低噪聲放大器(lna)且放大由天線接收的射頻信號(hào)。無(wú)線電接收器通常用于各種裝置(其包含(例如)移動(dòng)通信裝置)中。為保持輸入數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，低噪聲放大器經(jīng)設(shè)計(jì)以具有高線性度。然而，在一些方法中，存在功耗與線性度之間的折衷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的一些實(shí)施例為提供一種電路，其包括：第一增益級(jí)，其經(jīng)配置以根據(jù)第一輸入信號(hào)產(chǎn)生第一信號(hào)，且將所述第一信號(hào)與所述第一輸入信號(hào)相乘，從而在第一輸出端子處產(chǎn)生第二信號(hào)，其中所述第一信號(hào)與所述第一輸入信號(hào)的偶數(shù)階信號(hào)分量相關(guān)聯(lián)；和第一放大器，其經(jīng)配置以放大所述第一輸入信號(hào)以在所述第一輸出端子處產(chǎn)生第三信號(hào)，以便與所述第一增益級(jí)一起輸出第一輸出信號(hào)，其中所述第一輸出信號(hào)是所述第二信號(hào)與所述第三信號(hào)的總和。
附圖說(shuō)明
在結(jié)合附圖閱讀時(shí)，從以下詳細(xì)描述最佳理解本發(fā)明的方面。應(yīng)注意，根據(jù)行業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)慣例，各種特征并非按比例繪制。事實(shí)上，為使論述清楚，可隨意增加或減小各種特征的尺寸。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的裝置的示意圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的圖1中的低噪聲放大器的電路圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的方法的流程圖；
圖4說(shuō)明具有及不具有圖2中的增益級(jí)的圖1中的低噪聲放大器的iip3曲線；和
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些替代實(shí)施例的低噪聲放大器的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下揭示內(nèi)容提供用于實(shí)施所提供的標(biāo)的物的不同特征的許多不同實(shí)施例或?qū)嵗?。下文描述組件及布置的特定實(shí)例以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅為實(shí)例且不意圖具限制性。舉例來(lái)說(shuō)，在以下描述中第一特征形成于第二特征上方或第一特征形成于第二特征上可包含其中第一特征與第二特征是直接接觸而形成的實(shí)施例，且也包含其中額外特征可形成于第一特征與第二特征之間使得第一特征與第二特征可不直接接觸的實(shí)施例。另外，本發(fā)明可在各種實(shí)例中重復(fù)元件符號(hào)和/或字母。此重復(fù)是出于簡(jiǎn)單及明確目的，且其本身并不指示所論述的各種實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。
本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)在所屬領(lǐng)域中及在每一術(shù)語(yǔ)被使用的特定上下文中具有其一般意義。在本說(shuō)明書(shū)中的實(shí)例(包含本文中論述的任何術(shù)語(yǔ)的實(shí)例)的使用僅為說(shuō)明性的，且不能以任何方式限制本發(fā)明的范圍及意義或任何例示術(shù)語(yǔ)的范圍及意義。同樣地，不應(yīng)將本發(fā)明限于本說(shuō)明書(shū)中給出的各種實(shí)施例。
盡管可在本文中使用術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等等來(lái)描述各種元件，但這些元件不應(yīng)受這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)用以將元件彼此區(qū)分。舉例來(lái)說(shuō)，在不脫離實(shí)施例的范圍的情況下，第一元件可被稱(chēng)為第二元件，且類(lèi)似地，第二元件可被稱(chēng)為第一元件。如本文中使用，術(shù)語(yǔ)“和/或”包含相關(guān)聯(lián)列舉項(xiàng)中的一或多者的任何及全部組合。
現(xiàn)參考圖1。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的裝置100的示意圖。在一些實(shí)施例中，裝置100經(jīng)配置以操作為接收器。在一些其它實(shí)施例中，裝置100應(yīng)用在收發(fā)器中。
如圖1中說(shuō)明性地展示，裝置100包含低噪聲放大器110、混合器120及122、振蕩器130、濾波器140及142、可編程增益放大器150及152以及信號(hào)處理電路160及162。低噪聲放大器110經(jīng)配置以接收輸入信號(hào)vin+及vin-，且放大輸入信號(hào)vin+及vin-以產(chǎn)生輸出信號(hào)io+。振蕩器130耦合到混合器120及122。振蕩器130經(jīng)配置以分別產(chǎn)生到混合器120及120的時(shí)鐘信號(hào)clk_i及clk_q。在一些實(shí)施例中，時(shí)鐘信號(hào)clk_i及時(shí)鐘信號(hào)clk_q在相位上相差約90度?；旌掀?20及122耦合到低噪聲放大器110?；旌掀?20經(jīng)配置以根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)clk_i調(diào)制輸出信號(hào)io+，從而產(chǎn)生信號(hào)vo_i?；旌掀?22經(jīng)配置以根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)clk_q調(diào)制輸出信號(hào)io+，從而產(chǎn)生信號(hào)vo_q。濾波器140耦合到混合器120。濾波器140經(jīng)配置以移除信號(hào)vo_i中的高于非所要頻率的信號(hào)分量或噪聲，從而產(chǎn)生信號(hào)vo1。濾波器142耦合到混合器122。濾波器142經(jīng)配置以移除信號(hào)vo_q中的高于非所要頻率的信號(hào)分量或噪聲，從而產(chǎn)生信號(hào)vo2。
可編程增益放大器150耦合于濾波器140與信號(hào)處理電路160之間?？删幊淘鲆娣糯笃?50經(jīng)配置以放大信號(hào)vo1，且傳輸經(jīng)放大的信號(hào)vo1'到信號(hào)處理電路160?？删幊淘鲆娣糯笃?52耦合于濾波器142與信號(hào)處理電路162之間?？删幊淘鲆娣糯笃?52經(jīng)配置以放大信號(hào)vo2，且傳輸經(jīng)放大的信號(hào)vo2'到信號(hào)處理電路162。信號(hào)處理單元160及162經(jīng)配置以分別處理信號(hào)vo1'及vo2'，以便讀取信號(hào)vo1'及vo2'中所攜載的數(shù)據(jù)。舉例來(lái)說(shuō)，在一些實(shí)施例中，信號(hào)處理單元160及162中的每一者包含模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換器經(jīng)配置以將信號(hào)vo1'及vo2'轉(zhuǎn)換成數(shù)字代碼d1及d2以用于后續(xù)數(shù)字處理。
僅出于說(shuō)明性目的給出裝置100的布置。裝置100的各種布置在本發(fā)明的設(shè)想范圍內(nèi)。舉例來(lái)說(shuō)，在一些其它實(shí)施例中，裝置100能夠與單端輸入架構(gòu)一起來(lái)操作。
以下段落描述關(guān)于低噪聲放大器110的某些實(shí)施例來(lái)說(shuō)明其功能及應(yīng)用。然而，本發(fā)明不受限于以下實(shí)施例。能夠?qū)嵤﹫D1中的低噪聲放大器110的功能及操作的各種布置在本發(fā)明的設(shè)想范圍內(nèi)。
現(xiàn)參考圖2。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的圖1中的低噪聲放大器110的電路圖。為便于理解，相對(duì)于圖1的實(shí)施例，用相同元件符號(hào)指定圖2中的相似元件。
如圖2中說(shuō)明性地展示，在一些實(shí)施例中，低噪聲放大器110包含增益級(jí)210及放大器220。增益級(jí)210在輸出端子201處耦合到放大器220。在一些實(shí)施例中，增益級(jí)210包含奇數(shù)階移除器212及乘法器214。奇數(shù)階移除器212經(jīng)配置以根據(jù)輸入信號(hào)vin+及輸入信號(hào)vin-在節(jié)點(diǎn)n1處產(chǎn)生信號(hào)io1。在一些實(shí)施例中，奇數(shù)階移除器212經(jīng)配置以操作為方形電流產(chǎn)生器。在一些實(shí)施例中，當(dāng)圖1中的裝置100與單端輸入架構(gòu)一起操作時(shí)，根據(jù)輸入信號(hào)vin+，從具有等于負(fù)一的負(fù)增益的增益級(jí)產(chǎn)生圖2中的輸入信號(hào)vin-。在一些替代實(shí)施例中，當(dāng)圖1中的裝置100與差分輸入一起操作時(shí)，圖2中的輸入信號(hào)vin+及輸入信號(hào)vin-在相位上相差約180度。乘法器214經(jīng)配置以將信號(hào)io1與輸入信號(hào)vin+及vin-相乘從而在輸出端子201處產(chǎn)生信號(hào)io2且在輸出端子202處產(chǎn)生信號(hào)io3。放大器220經(jīng)配置以放大輸入信號(hào)vin+，從而產(chǎn)生信號(hào)io5。在一些實(shí)施例中，放大器220經(jīng)配置以在具有增益級(jí)210的輸出端子201處產(chǎn)生輸出信號(hào)io+。輸出信號(hào)io+是信號(hào)io5與信號(hào)io2的總和。
在一些實(shí)施例中，奇數(shù)階移除器212包含晶體管m1及m2、電容器c1及c2以及電阻器r1及r2。晶體管m1的第一端子耦合到節(jié)點(diǎn)n1，晶體管m1的第二端子耦合到接地，且晶體管m1的控制端子耦合到電容器c1的第一端子及電阻器r1的第一端子。電容器c1的第二端子經(jīng)配置以接收輸入信號(hào)vin+。換句話說(shuō)，晶體管m1的控制端子經(jīng)配置以經(jīng)由電容器c1接收輸入信號(hào)vin+。實(shí)際上，晶體管m1交流耦合到低噪聲放大器110的輸入端子以接收輸入信號(hào)vin+。電阻器r1經(jīng)配置以根據(jù)偏置電壓vb1施偏壓于晶體管m1。借助于此類(lèi)布置，晶體管m1能夠根據(jù)信號(hào)vin+中的ac信號(hào)分量在節(jié)點(diǎn)n1處產(chǎn)生電流i1。
晶體管m2的第一端子耦合到節(jié)點(diǎn)n1，晶體管m2的第二端子耦合到接地，且晶體管m2的控制端子耦合到電容器c2的第一端子及電阻器r2的第一端子。電容器c2的第二端子經(jīng)配置以接收輸入信號(hào)vin-。實(shí)際上，晶體管m2交流耦合到低噪聲放大器110的另一輸入端子以接收輸入信號(hào)vin-。電阻器r2經(jīng)配置以根據(jù)偏置電壓vb2施偏壓于晶體管m2。晶體管m2能夠根據(jù)信號(hào)vin-中的ac信號(hào)分量在節(jié)點(diǎn)n1處產(chǎn)生電流i2。因此，信號(hào)io1是電流i1與電流i2的總和。實(shí)際上，信號(hào)io1由晶體管m1到m2產(chǎn)生。
在一些實(shí)施例中，用金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(mosfet)來(lái)實(shí)施晶體管m1及m2。在另外實(shí)施例中，晶體管m1及m2操作于三極管區(qū)域中。在產(chǎn)生信號(hào)io1的過(guò)程期間，通過(guò)輸入信號(hào)vin-中的奇數(shù)階信號(hào)分量取消輸入信號(hào)vin+中的奇數(shù)階信號(hào)分量。因此，信號(hào)io1與偶數(shù)階信號(hào)分量相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，信號(hào)io1中的偶數(shù)階信號(hào)分量的幅值與輸入信號(hào)vin+及vin-的幅值成反比。在乘法器214使信號(hào)io1和輸入信號(hào)vin+與vin-之間的ac信號(hào)分量(其表達(dá)為(vin+–vin-))相乘之后，信號(hào)io2與包含(例如)ac信號(hào)分量(vin+–vin-)中的第三階信號(hào)分量的奇數(shù)階信號(hào)分量相關(guān)聯(lián)。在一些實(shí)施例中，信號(hào)io2的第三階信號(hào)分量反向等于信號(hào)io5的第三階信號(hào)分量。由于輸出信號(hào)io+是信號(hào)io2與信號(hào)io5的總和，因此取消信號(hào)io2及io5的第三階信號(hào)分量。實(shí)際上，移除輸出信號(hào)io+的第三階信號(hào)分量。相同機(jī)制也適用于輸出信號(hào)io-。因此，能夠提高低噪聲放大器110的線性度。借助以下圖3中所展示的方法描述產(chǎn)生信號(hào)io1的詳細(xì)操作。
繼續(xù)參考圖2，在一些實(shí)施例中，乘法器214包含晶體管m3及m4、電容器c3到c4以及電阻器r3到r4。晶體管m3的第一端子耦合到輸出端子201，晶體管m3的第二端子耦合到節(jié)點(diǎn)n1，且晶體管m3的控制端子耦合到電容器c3的第一端子及電阻器r3的第一端子。電容器c3的第二端子經(jīng)配置以接收輸入信號(hào)vin+。換句話說(shuō)，晶體管m3交流耦合到低噪聲放大器110的輸入端子以接收輸入信號(hào)vin+。電阻器r3經(jīng)配置以根據(jù)偏置電壓vb3施偏壓于晶體管m3。借助于此類(lèi)布置，晶體管m3能夠根據(jù)輸出信號(hào)io1與ac信號(hào)分量(vin+–vin-)的相乘在輸出端子201處產(chǎn)生信號(hào)io2。
晶體管m4的第一端子耦合到輸出端子202，晶體管m4的第二端子耦合到節(jié)點(diǎn)n1，且晶體管m4的控制端子耦合到電容器c4的第一端子及電阻器r4的第一端子。電容器c4的第二端子經(jīng)配置以接收輸入信號(hào)vin-。實(shí)際上，晶體管m4交流耦合到低噪聲放大器110的另一輸入端子以接收輸入信號(hào)vin-。電阻器r4經(jīng)配置以根據(jù)偏置電壓vb4施偏壓于晶體管m4。晶體管m4能夠根據(jù)io1和輸入信號(hào)vin-與輸入信號(hào)vin+之間的ac信號(hào)中的ac信號(hào)分量(其表達(dá)為(vin-–vin+))的相乘在輸出端子202處產(chǎn)生信號(hào)io3。
繼續(xù)參考圖2，在一些實(shí)施例中，放大器220包含晶體管m5、電容器c5及電阻器r5。晶體管m5的第一端子耦合到輸出端子201，晶體管m5的第二端子耦合到接地，且晶體管m5的控制端子耦合到電容器c5的第一端子及電阻器r5的第一端子。電容器c5的第二端子經(jīng)配置以接收輸入信號(hào)vin+。換句話說(shuō)，晶體管m5交流耦合到圖1中的裝置100的輸入端子(未展示)以接收輸入信號(hào)vin+。電阻器r5經(jīng)配置以根據(jù)偏置電壓vb5施偏壓于晶體管m5。在一些實(shí)施例中，晶體管m5操作于飽和區(qū)域處。因此，晶體管m5能夠根據(jù)具有預(yù)定增益的信號(hào)vin+中的ac信號(hào)分量產(chǎn)生信號(hào)io5。信號(hào)io5與信號(hào)io2接著在輸出端子201處加總以產(chǎn)生不具有第三階信號(hào)分量的信號(hào)io+。
實(shí)際上，圖2中的低噪聲放大器110利用電路的兩級(jí)(即，增益級(jí)210及放大器220)以便提供較高增益以放大輸入信號(hào)vin+。在一些方法中，低噪聲放大器經(jīng)配置以將額外級(jí)僅用于在不提供信號(hào)增益的情況下移除輸入信號(hào)中的奇數(shù)階信號(hào)分量。因此，額外級(jí)中的功耗被浪費(fèi)。與此類(lèi)方法相比較，增益級(jí)210不僅提高低噪聲放大器110的線性度，而且提供額外信號(hào)增益。因此，在相同增益下，相較于此類(lèi)方法中的低噪聲放大器，低噪聲放大器110能夠?qū)崿F(xiàn)較低功耗及較高線性度。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的方法300的流程圖。為便于理解，現(xiàn)參考圖2到3，且借助于圖2中的低噪聲放大器110描述方法300的操作。在一些實(shí)施例中，方法300包含操作s310到s340。
在操作s310中，奇數(shù)階移除器212根據(jù)輸入信號(hào)vin+及vin-產(chǎn)生信號(hào)io1。如上文描述，晶體管m1及m2操作于三極管區(qū)域中。因此，通過(guò)輸入信號(hào)vin-中的奇數(shù)階信號(hào)分量取消輸入信號(hào)vin+中的奇數(shù)階信號(hào)分量。實(shí)際上，移除輸入信號(hào)vin+及vin-中的奇數(shù)階信號(hào)分量。此外，偶數(shù)階信號(hào)分量具有負(fù)系數(shù)。能夠如以下等式(1)導(dǎo)出信號(hào)io1：
io1＝a0-a2×vin2-a4×vin4-a6×vin6-…(1)
其中a0、a2、a4、a6是由奇數(shù)階移除器212引入的增益項(xiàng)，vin是輸入信號(hào)vin+與vin-之間的幅值。
在操作s320中，乘法器214將信號(hào)io1與輸入信號(hào)vin+及vin-相乘以產(chǎn)生信號(hào)io2。因此，能夠如以下等式(2)導(dǎo)出信號(hào)io2：
io2＝k1×io1×vin…(2)
其中k1是由乘法器214提供的固有增益。
在操作s330中，放大器220放大輸入信號(hào)vin+以產(chǎn)生信號(hào)io5。在操作s340中，在輸出端子201處加總信號(hào)io5與信號(hào)io3以產(chǎn)生輸出信號(hào)io+。
如上文描述，圖2中的晶體管m5以飽和區(qū)域操作。實(shí)際上，晶體管m5操作為放大器以根據(jù)到輸出端子201的輸入信號(hào)vin+產(chǎn)生信號(hào)io5。能夠如以下等式(3)導(dǎo)出信號(hào)io5：
io5＝c0+c1×vin+c2×vin2+c3×vin3+……(3)
其中c0、c1、c2及c3是由放大器210引入的增益項(xiàng)。
如圖2中展示，信號(hào)io5及信號(hào)io2流過(guò)輸出端子201。實(shí)際上，通過(guò)加總信號(hào)io5與信號(hào)io產(chǎn)生輸出信號(hào)io+。能夠如以下等式(4)導(dǎo)出輸出信號(hào)io+，其中等式(2)進(jìn)一步替代信號(hào)io2。
io+＝io2+io5
＝c0+(c1+k1×a0)vin+(c3-k1×a2)vin3+…(4)
從等式(4)可知，圖1中的低噪聲放大器110的總增益大體上包含第一階信號(hào)增益(c1+k1×a0)、第三階系數(shù)(c3-k1×a2)及其它更高階分量。而更高階分量的系數(shù)相對(duì)較小且因此能夠被忽略。在各種實(shí)施例中，第三階系數(shù)(c3-k1×a2)經(jīng)配置為零，且因此可實(shí)際上移除輸出信號(hào)io+中的第三階信號(hào)分量。相同機(jī)制也適用于輸出信號(hào)io-。因此，可消除輸入信號(hào)vin+及vin-中的第三階信號(hào)分量的影響，且因此提高低噪聲放大器110的線性度。在一些實(shí)施例中，通過(guò)調(diào)整圖1中的低噪聲放大器110的參數(shù)將第三階系數(shù)(c3-k1×a2)設(shè)置為零。舉例來(lái)說(shuō)，在另外實(shí)施例中，參數(shù)包含偏置電壓vb1到vb5中的至少一者。在其它實(shí)施例中，參數(shù)包含晶體管m1到m5的特征大小中的至少一者。
出于說(shuō)明性目的給出調(diào)整圖1中的低噪聲放大器110的參數(shù)的布置。調(diào)整圖1中的低噪聲放大器10的參數(shù)的各種布置在本發(fā)明的設(shè)想范圍內(nèi)。
方法300的以上描述包含示范性操作，但無(wú)需按所描述的順序執(zhí)行方法300的操作。根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的精神及范圍，本發(fā)明中所揭示的方法300的操作順序能夠改變，或所述操作能夠在適當(dāng)情況下同時(shí)或部分同時(shí)地執(zhí)行。
現(xiàn)參考圖4。圖4說(shuō)明具有及不具有圖2中的增益級(jí)210的圖1中的低噪聲放大器110的iip3曲線。
如圖4中說(shuō)明性地展示，測(cè)試圖2中的低噪聲放大器110的輸入三階截取點(diǎn)(iip3)。iip3是用于特性化放大器的線性度的指數(shù)。具有增益級(jí)210的低噪聲放大器110的iip3經(jīng)測(cè)試為曲線410。不具有增益級(jí)210的低噪聲放大器的iip3在一些方法中經(jīng)測(cè)試為曲線420。與曲線420相比較，當(dāng)放大器220被施以約200毫伏(mv)偏壓時(shí)，曲線410的iip3能夠高于約20分貝(db)。換句話說(shuō)，借助于增益級(jí)210的布置，低噪聲放大器110在被施以近閾值電壓的偏壓時(shí)能夠具有更高線性度。因此，與不使用增益級(jí)210的方法相比較，低噪聲放大器110能夠具有較高線性度與較低功耗。
現(xiàn)參考圖5。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些替代實(shí)施例的低噪聲放大器500的電路圖。為便于理解，相對(duì)于圖1到2的實(shí)施例，用相同元件符號(hào)指定圖5中的相似元件。
與圖2中的低噪聲放大器110相比較，低噪聲放大器500進(jìn)一步包含放大器510、520及530以及增益級(jí)540。放大器510經(jīng)配置以根據(jù)輸入信號(hào)vin-在輸出端子202處產(chǎn)生信號(hào)io6。如圖5中所展示，能夠通過(guò)加總信號(hào)io3與信號(hào)io6產(chǎn)生輸出信號(hào)io-。因此，實(shí)現(xiàn)全差分輸出。在一些實(shí)施例中，放大器510包含晶體管m6、電容器c6及電阻器r6。晶體管m6的第一端子耦合到輸出端子202，晶體管m6的第二端子耦合到接地，且晶體管m6的控制端子耦合到電容器c6的第一端子及電阻器r6的第一端子。電容器c6的第二端子經(jīng)配置以接收輸入信號(hào)vin-。電阻器r6經(jīng)配置以根據(jù)偏置電壓vb6施偏壓于晶體管m6。在一些實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)于晶體管m5，晶體管m6操作于飽和區(qū)域處。因此，晶體管m6能夠根據(jù)具有預(yù)定增益的信號(hào)vin-中的ac信號(hào)分量產(chǎn)生信號(hào)io6。
在一些實(shí)施例中，放大器520及530以及增益級(jí)540堆疊于放大器220及510以及增益級(jí)210上。放大器520及530以及增益級(jí)540在輸出端子201及202處耦合到放大器220及510以及增益級(jí)210。在一些實(shí)施例中，放大器520及530以及增益級(jí)540操作為放大器220及510以及增益級(jí)210的對(duì)應(yīng)電路。
為了說(shuō)明，放大器520包含晶體管m7、電容器c7及電阻器r7。晶體管m7的第一端子耦合到接地，晶體管m7的第二端子耦合到輸出端子201，且晶體管m7的控制端子耦合到電容器c7的第一端子及電阻器r7的第一端子。電容器c7的第二端子經(jīng)配置以接收輸入信號(hào)vin+。電阻器r7經(jīng)配置以根據(jù)偏置電壓vb7施偏壓于晶體管m7。在一些實(shí)施例中，晶體管m7操作于飽和區(qū)域處以根據(jù)具有預(yù)定增益的輸入信號(hào)vin+中的ac信號(hào)分量在輸出端子201處產(chǎn)生信號(hào)io7。
放大器540包含晶體管m8、電容器c8及電阻器r8。晶體管m8的第一端子耦合到接地，晶體管m8的第二端子耦合到輸出端子202，且晶體管m8的控制端子耦合到電容器c8的第一端子及電阻器r8的第一端子。電容器c8的第二端子經(jīng)配置以接收輸入信號(hào)vin-。電阻器r8經(jīng)配置以根據(jù)偏置電壓vb8施偏壓于晶體管m8。在一些實(shí)施例中，晶體管m8以飽和區(qū)域操作以根據(jù)具有預(yù)定增益的輸入信號(hào)vin-中的ac信號(hào)分量在輸出端子202處產(chǎn)生信號(hào)io8。
此外，增益級(jí)540包含晶體管m9到m12、電容器c9到c12及電阻器r9到r12。晶體管m9及m10經(jīng)配置以操作為增益級(jí)540的奇數(shù)階移除器。在一些實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)于晶體管m1到m2，晶體管m9到m10以三極管區(qū)域操作。晶體管m11及m12經(jīng)配置以操作為增益級(jí)540的乘法器。
更詳細(xì)地說(shuō)，晶體管m9的第一端子經(jīng)配置以接收電壓vdd，晶體管m9的第二端子耦合到節(jié)點(diǎn)n2，且晶體管m9的控制端子耦合到電容器c9的第一端子及電阻器r9的第一端子。電容器c9的第二端子經(jīng)配置以接收輸入信號(hào)vin+。電阻器r9經(jīng)配置以根據(jù)偏置電壓vb9施偏壓于晶體管m9。晶體管m9經(jīng)配置以根據(jù)信號(hào)vin+中的ac信號(hào)分量在節(jié)點(diǎn)n2處產(chǎn)生電流i9。晶體管m10的第一端子經(jīng)配置以接收電壓vdd，晶體管m10的第二端子耦合到節(jié)點(diǎn)n2，且晶體管m10的控制端子耦合到電容器c10的第一端子及電阻器r10的第一端子。電容器c10的第二端子經(jīng)配置以接收輸入信號(hào)vin-。電阻器r10經(jīng)配置以根據(jù)偏置電壓vb10施偏壓于晶體管m10。晶體管m10經(jīng)配置以根據(jù)信號(hào)vin-中的ac信號(hào)分量在節(jié)點(diǎn)n2處產(chǎn)生電流i10。因此，通過(guò)加總電流i9與i10產(chǎn)生信號(hào)io10。
晶體管m11的第一端子耦合到節(jié)點(diǎn)n2，晶體管m11的第二端子耦合到輸出端子201，且晶體管m11的控制端子耦合到電容器c11的第一端子及電阻器r11的第一端子。電容器c11的第二端子經(jīng)配置以接收輸入信號(hào)vin+。電阻器r11經(jīng)配置以根據(jù)偏置電壓vb11施偏壓于晶體管m11。借助于此類(lèi)布置，晶體管m11能夠根據(jù)信號(hào)vin+中的ac信號(hào)分量在輸出端子201處產(chǎn)生信號(hào)io11。換句話說(shuō)，在圖5中說(shuō)明的實(shí)施例中，通過(guò)加總信號(hào)io2、io5、io7及io11產(chǎn)生輸出信號(hào)io+。實(shí)際上，與圖2中的低噪聲放大器110相比較，由低噪聲放大器500提供的增益增加。
晶體管m12的第一端子耦合到節(jié)點(diǎn)n2，晶體管m12的第二端子耦合到輸出端子202，且晶體管m12的控制端子耦合到電容器c12的第一端子及電阻器r12的第一端子。電容器c12的第二端子經(jīng)配置以接收輸入信號(hào)vin-。電阻器r12經(jīng)配置以根據(jù)偏置電壓vb12偏置晶體管m12。借助于此類(lèi)布置，晶體管m12能夠根據(jù)信號(hào)vin-中的ac信號(hào)分量在輸出端子201處產(chǎn)生信號(hào)io12。換句話說(shuō)，在圖5中說(shuō)明的實(shí)施例中，通過(guò)加總信號(hào)io3、io6、io8及io12產(chǎn)生輸出信號(hào)io-。
以上出于說(shuō)明性目的給出實(shí)施例中的每一晶體管的交流耦合的布置。每一晶體管與輸入信號(hào)之間的耦合的各種布置在本發(fā)明的設(shè)想范圍內(nèi)。舉例來(lái)說(shuō)，在一些其它實(shí)施例中，以上實(shí)施例中晶體管的部分能夠直接接收輸入信號(hào)vin+及vin-，即，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的要求省去對(duì)應(yīng)電容器及電阻器。
為便于理解，使用mosfet描述上文所說(shuō)明的實(shí)施例中的晶體管。各種類(lèi)型的晶體管能夠應(yīng)用于圖2中的低噪聲放大器110或圖5中的低噪聲放大器500中。因此，各種類(lèi)型的晶體管m1到m12在本發(fā)明的設(shè)想范圍內(nèi)。
在此文獻(xiàn)中，術(shù)語(yǔ)“耦合”也可被稱(chēng)為“電耦合”，且術(shù)語(yǔ)“連接”可被稱(chēng)為“電連接”。“耦合”及“連接”也可用于指示彼此協(xié)作或交互的兩個(gè)或大于兩個(gè)的元件。
在一些實(shí)施例中，揭示一種包含第一增益級(jí)及第一放大器的裝置。所述第一增益級(jí)經(jīng)配置以根據(jù)第一輸入信號(hào)產(chǎn)生第一信號(hào)，且將所述第一信號(hào)與所述第一輸入信號(hào)相乘，從而在第一輸出端子處產(chǎn)生第二信號(hào)，其中所述第一信號(hào)與所述第一輸入信號(hào)的偶數(shù)階信號(hào)分量相關(guān)聯(lián)。所述第一放大器經(jīng)配置以放大所述第一輸入信號(hào)以在所述第一輸出端子處產(chǎn)生第三信號(hào)，以便輸出具有所述第一增益級(jí)的第一輸出信號(hào)，其中所述第一輸出信號(hào)是所述第二信號(hào)與所述第三信號(hào)的總和。
還揭示一種包含奇數(shù)階移除器及乘法器的裝置。所述奇數(shù)階移除器經(jīng)配置以根據(jù)第一輸入信號(hào)產(chǎn)生第一信號(hào)，其中所述第一信號(hào)與所述第一輸入信號(hào)中的偶數(shù)階信號(hào)分量相關(guān)聯(lián)。所述乘法器經(jīng)配置以將所述第一輸入信號(hào)與所述第一信號(hào)相乘，從而在第一輸出端子處產(chǎn)生第二信號(hào)。
還揭示一種包含以下操作的方法。由奇數(shù)階移除器根據(jù)第一輸入信號(hào)產(chǎn)生第一信號(hào)。所述第一輸入信號(hào)及所述第一信號(hào)通過(guò)乘法器相乘以在第一輸出端子處產(chǎn)生第二信號(hào)。
前文概述若干實(shí)施例的特征，使得所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可更好地理解本發(fā)明的方面。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，其可容易地使用本發(fā)明作為設(shè)計(jì)或修改用于執(zhí)行相同目的和/或?qū)崿F(xiàn)本文中所介紹的實(shí)施例的相同優(yōu)點(diǎn)的其它過(guò)程及結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員也應(yīng)意識(shí)到，此類(lèi)等效構(gòu)造并不脫離本發(fā)明的精神及范圍，且其可在不脫離本發(fā)明的精神及范圍的情況下，在本文中做出各種改變、替代及更改。