述第一電阻R1 —致。
[0071]所述輸入信號與所述輸出信號為兩組差分信號，所述輸入信號的正端電壓和所述輸入信號的負(fù)端電壓幅值相等，相位相反；所述輸出信號的正端電壓和所述輸出信號的負(fù)端電壓幅值相等，相位相反。
[0072]本發(fā)明的低噪聲放大器2中，差分輸入信號通過各電容耦合至各放大管的柵端及源端，并從各放大管的漏端輸出差分輸出電壓；通過電阻R1及R2反饋回來的偏置電壓來控制各電流源的到導(dǎo)通和關(guān)斷，以此給電路提供直流偏置電流，是電路穩(wěn)定在正常工作范圍內(nèi)。
[0073]本發(fā)明的低噪聲放大器2將PM0S和NM0S串聯(lián)連接，形成NM0S和PM0S直流電流復(fù)用結(jié)構(gòu)，使直流電流大大減小，進(jìn)而降低功耗。
[0074]本發(fā)明的低噪聲放大器2通過電阻R1及R2的反饋構(gòu)建自偏置電路，無需使用共模反饋電路來確定直流電壓，簡化電路結(jié)構(gòu)。同時，電阻R1、R2的阻值均小于4.5ΚΩ，能有效降低電路的輸出阻抗，而線性度與輸出阻抗成反比，因此電阻負(fù)反饋結(jié)構(gòu)提高了電路的線性度。
[0075]本發(fā)明的低噪聲放大器2包括4條正反饋環(huán)路。輸入電壓的正端Vin+經(jīng)過第三電流鏡匪3的柵端到達(dá)漏端時被反向放大，反向放大后的相位和輸入電壓的負(fù)端Vin-相位相同，從而構(gòu)成了正反饋；同理，還包括輸入電壓的正端Vin+經(jīng)過第一電流鏡PM3的柵端到達(dá)漏端時被反向放大，反向放大后的相位和輸入電壓的負(fù)端Vin-相位相同，從而構(gòu)成了正反饋；輸入電壓的負(fù)端Vin-經(jīng)過第四電流鏡NM4的柵端到達(dá)漏端時被反向放大，反向放大后的相位和輸入電壓的正端Vin+相位相同，從而構(gòu)成了正反饋；輸入電壓的負(fù)端Vin-經(jīng)過第二電流鏡PM4的柵端到達(dá)漏端時被反向放大，反向放大后的相位和輸入電壓的正端Vin+相位相同，從而構(gòu)成了正反饋；多條正反饋環(huán)路為交流信號提供了到地的通路，從而減小了耦合電容對于信號的惡化，進(jìn)而提高低頻段的增益，降低噪聲。如圖4所示，實(shí)線為本發(fā)明的低噪聲放大器2的低頻段增益，虛線為現(xiàn)有技術(shù)中的低噪聲放大器的低頻段增益，由圖4可知，現(xiàn)有技術(shù)中的低噪聲放大器的低頻段增益從OdB上升，當(dāng)頻率達(dá)到1GHz時升至15dB，并趨于穩(wěn)定；而本發(fā)明的低噪聲放大器2的低頻段增益從0GHz時就略低于15dB，當(dāng)頻率達(dá)到1GHz時基本穩(wěn)定，且高于現(xiàn)有技術(shù)中的低噪聲放大器的低頻段增益。
[0076]綜上所述，本發(fā)明提供一種低噪聲放大器，所述低噪聲放大器至少包括:第一放大管、第二放大管、第三放大管、第四放大管、第一電流源、第二電流源、第三電流源、第四電流源、第一電阻、第二電阻以及多個電容；所述第一放大管、所述第二放大管、所述第三放大管及所述第四放大管形成交叉耦合結(jié)構(gòu)的放大電路，用于放大輸入信號；所述第一電流源、所述第二電流源、所述第三電流源、所述第四電流源用于為電路提供直流偏置電流；所述第一電阻及所述第二電阻用于調(diào)節(jié)各電流源以改變所述直流偏置電流的大小。本發(fā)明的低噪聲放大器采用NM0S和PM0S直流電流復(fù)用結(jié)構(gòu)，使直流電流大大減小，進(jìn)而降低功耗；電阻反饋構(gòu)成自偏置電路結(jié)構(gòu)，無需使用共模反饋電路來確定直流電壓，簡化電路結(jié)構(gòu)，同時反饋電阻阻值小，能有效降低電路的輸出阻抗，而線性度與輸出阻抗成反比，因此電阻負(fù)反饋結(jié)構(gòu)提高了電路的線性度；采用多條正反饋環(huán)路，為交流信號提供到地的通路，從而減小了耦合電容對于信號的惡化，進(jìn)而提高低頻段的增益，降低噪聲。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0077]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低噪聲放大器，其特征在于，所述低噪聲放大器至少包括: 第一放大管、第二放大管、第三放大管、第四放大管、第一電流源、第二電流源、第三電流源、第四電流源、第一電阻、第二電阻以及多個電容； 所述第一放大管的柵端通過第一電容連接至輸入信號的正端，源端通過第二電容連接至輸入信號的負(fù)端；所述第二放大管的柵端通過第三電容連接至所述輸入信號的負(fù)端，源端通過第四電容連接至所述輸入信號的正端；所述第三放大管的柵端通過第五電容連接至所述輸入信號的正端，源端通過第六電容連接至所述輸入信號的負(fù)端；所述第四放大管的柵端通過第七電容連接至所述輸入信號的負(fù)端，源端通過第八電容連接至所述輸入信號的正端；所述第一放大管的漏端與所述第三放大管的漏端相連，并作為輸出信號的正端；所述第二放大管的漏端與所述第四放大管的漏端相連，并作為輸出信號的負(fù)端；所述第一放大管、所述第二放大管、所述第三放大管及所述第四放大管形成交叉耦合結(jié)構(gòu)的放大電路，用于放大輸入信號； 所述第一電流源的源端連接于電源，漏端連接于所述第一放大管的源端；所述第二電流源的源端連接于電源，漏端連接于所述第二放大管的源端；所述第三電流源的源端連接于地，漏端連接于所述第三放大管的源端；所述第四電流源的源端連接于地，漏端連接于所述第四放大管的源端；所述第一電流源、所述第二電流源、所述第三電流源、所述第四電流源用于給電路提供直流偏置電流； 所述第一電阻的一端連接于所述輸出信號的正端，另一端連接于所述輸入信號的正端，所述第二電阻的一端連接于所述輸出信號的負(fù)端，另一端連接于所述輸入信號的負(fù)端，用于調(diào)節(jié)各電流源以改變所述直流偏置電流的大小。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低噪聲放大器，其特征在于:所述第一放大管、所述第二放大管、所述第一電流源以及所述第二電流源為P型晶體管。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低噪聲放大器，其特征在于:所述第三放大管、所述第四放大管、所述第三電流源以及所述第四電流源為N型晶體管。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低噪聲放大器，其特征在于:所述第一放大管、所述第二放大管、所述第三放大管、所述第四放大管、所述第一電流源、所述第二電流源、所述第三電流源以及所述第四電流源為BJT型晶體管、JFET型晶體管或MOSFET型晶體管。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低噪聲放大器，其特征在于:所述第一電容、所述第二電容、所述第三電容、所述第四電容、所述第五電容、所述第六電容、所述第七電容及所述第八電容的類型為MIM電容、PIP電容或MOM電容。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低噪聲放大器，其特征在于:所述第一電容、所述第二電容、所述第三電容、所述第四電容、所述第五電容、所述第六電容、所述第七電容及所述第八電容的容量值均相等。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低噪聲放大器，其特征在于:所述第一電阻與所述第二電阻為多晶硅電阻。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低噪聲放大器，其特征在于:所述第一電阻與所述第二電阻的阻值小于4.5ΚΩ。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低噪聲放大器，其特征在于:所述輸入信號及所述輸出信號為兩組差分信號。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種低噪聲放大器，至少包括：第一放大管、第二放大管、第三放大管、第四放大管、第一電流源、第二電流源、第三電流源、第四電流源、第一電阻、第二電阻以及多個電容；所述第一放大管、所述第二放大管、所述第三放大管及所述第四放大管形成交叉耦合結(jié)構(gòu)的放大電路，用于放大輸入信號；所述第一電流源、所述第二電流源、所述第三電流源、所述第四電流源用于給電路提供直流偏置電流；所述第一電阻及所述第二電阻用于調(diào)節(jié)各電流源以改變所述直流偏置電流的大小。本發(fā)明的低噪聲放大器功耗低、電路結(jié)構(gòu)簡化、耦合電容對信號的惡化作用小、線性度高。
【IPC分類】H03F1/32, H03F1/26
【公開號】CN105375890
【申請?zhí)枴緾N201410410265
【發(fā)明人】孫景業(yè), 馮光濤
【申請人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2014年8月20日