[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN105305981A - 一种线性化宽带低噪声放大器 - Google Patents

一种线性化宽带低噪声放大器 Download PDF

Info

Publication number
CN105305981A
CN105305981A CN201510855712.6A CN201510855712A CN105305981A CN 105305981 A CN105305981 A CN 105305981A CN 201510855712 A CN201510855712 A CN 201510855712A CN 105305981 A CN105305981 A CN 105305981A
Authority
CN
China
Prior art keywords
level
input matching
grid
nmos pass
active feedback
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510855712.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105305981B (zh
Inventor
郭本青
陈俊
王耀
金海焱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Electronic Science and Technology of China
Original Assignee
University of Electronic Science and Technology of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Electronic Science and Technology of China filed Critical University of Electronic Science and Technology of China
Priority to CN201510855712.6A priority Critical patent/CN105305981B/zh
Publication of CN105305981A publication Critical patent/CN105305981A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105305981B publication Critical patent/CN105305981B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

本发明公开一种线性化宽带低噪声放大器,由两部分对称电路构成,两部分电路均包括:输入匹配级、共栅级、有源反馈级、负载级;该放大器为差分输入/输出结构,射频信号Vin+/‐输入后,经输入匹配宽带滤波,被共栅晶体管转化为电流信号,然后经过放大后在负载级转化为输出信号Vout+/‐;源极跟随器和反馈电容将输出信号Vout+/‐反馈到共栅晶体管的输入端;源极跟随器采用NMOS/PMOS互补结构来获得低的二阶、三阶扭曲分量,以减小对低噪放的非线性贡献;本发明在较宽的频带内显著提高放大器的线性度、维持小的噪声指数和功率消耗。

Description

一种线性化宽带低噪声放大器
技术领域
本发明属于集成电路领域,尤其涉及一种低噪声放大器设计技术。
背景技术
今天,软件无线电技术变得越来越普及。对应地,对宽带射频收发前端的研发变得日益迫切。低噪声放大器作为接收链路的最前端,其噪声特性至关重要,这意味着在宽带内的噪声优化难题有待解决。此外,低噪声的获得也不能用大功耗来交换,因为低功耗一直是芯片设计的基本出发点。同时宽带接收又存在着大量带内干扰的信号,使得接收机进入饱和状态,产生非线性失真。为了获得好的抗阻塞干扰能力,宽带低噪放的线性度也需要加以提高。
在过去的十年里,有大量低噪声放大器的拓扑结构提出。其中,如图1所示,电容交叉耦合共栅低噪声放大器(Zhuo,W.;Li,X.;Shekhar,S.;Embabi,S.H.K.Acapacitorcross-coupledcommon-gatelow-noiseamplifier,IEEETransactionsonCircuitsandSystemsII:ExpressBriefs,Vol:52,no.12pp:875–879,2005)一经提出便得到业界的广泛关注和应用。采用共栅级输入结构具备天然的宽带特征,电容交叉耦合连接又以反馈的方式提升了等效输入小信号跨导,节约了功耗。在噪声路径上也存在着热噪声的部分抵消效果,使得噪声底限由1+γ降低为1+0.5γ。不过其线性度特性却一直有待提升。另一方面,其后有研究者创新性地使用多个晶体管并联方法,来改善共栅低噪声放大器线性度(T.W.Kim,Acommon-gateamplifierwithtransconductancenonlinearitycancellationanditshigh-frequencyanalysisusingtheVolterraseries,IEEETrans.Microw.TheoryTech.,vol.57,no.6,pp.1461–1469,Jun.2009.)。其核心思想在于通过使用工作在弱反型的辅助晶体管的非线性来抵消主路径晶体管的非线性,但是该方法有着容易受到工艺偏差的影响和对于偏置条件的敏感性。
幸运的是,近来有报道提出图2所示的双电容交叉耦合反馈的共栅级输入低噪声放大器结构(H.G.Han,D.H.Jung,andT.W.Kim,“A2.88mW+9.06dBmIIP3Common-GateLNAWithDualCross-CoupledCapacitiveFeedback,”IEEETransactionsonMicrowaveTheoryandTechniques,vol.63,no.3,pp.1019–1025,Mar.2015.)。这个方案摈弃了之前大多数研究围绕晶体管本身的非线性优化提升思路,转而使用了负反馈的思路来增加电路的环路增益,起到线性度的提升。同时,研究者也发现,电容交叉耦合除了可以降低共栅晶体管的噪声输出之外,还可以对放大器的二阶非线性分量抵消。这样因为二阶非线性反馈引发的IP3线性度退化得以有效避免。该研究取得了优越的噪声性能,以及良好的线性特性。但是也注意到该电路结构有着若干局限性:①输入输出直接通过电容的耦合,存在相关联动,使得电路增益和匹配调谐变得困难。②负载使用电感电阻的并联组合,占用芯片面积,也不利于取得宽带工作特征。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提出一种线性化宽带低噪声放大器,采用有源交叉耦合反馈使放大器具有良好的线性度;并且有源交叉耦合反馈的反馈隔离使得放大器增益具备宽带特点。
本发明的技术方案为:一种线性化宽带低噪声放大器,包括:第一输入匹配级、第二输入匹配级、第一共栅级、第二共栅级、第一有源反馈级、第二有源反馈级、第一负载级、第二负载级、第一输入端、第二输入端、第一输出端以及第二输出端;
所述第一输入端与第一输入匹配级的A10端相连,所述第一输入匹配级的D10端接地,所述第一输入匹配级的B10端与第一共栅级的A11端相连,所述第一共栅级的B11端与第一输出端相连,所述第一共栅级的D11端与第二输入匹配级的B20端相连;所述第一负载级的第一端与第一输出端相连,所述第一负载级的第二端接电源VDD,所述第一有源反馈级的A12端接电源VDD,所述第一有源反馈级的B12端与第一输出端相连,所述第一有源反馈级的E12端与第二输入匹配级的B20端相连,所述第一有源反馈级的D12端接地;
所述第二输入端与第二输入匹配级的A20端相连,所述第二输入匹配级的D20端接地,所述第二输入匹配级的B20端与第二共栅极的A21端相连,所述第二共栅级的B21端与第二输出端相连,所述第二共栅级的D21端与第一输入匹配级的B10端相连;所述第二负载级的第一端与第二输出端相连,所述第二负载级的第二端接电源VDD,所述第二有源反馈级的A22端接电源VDD,所述第二有源反馈级的B22端与第二输出端相连,所述二有源反馈级的E22端与第一输入匹配级的B10端相连,所述第二有源反馈级的D22端接地。
进一步地,所述第一输入匹配级包括:电感L1、电感LS1,电容C1,所述电感L1的第一端与电容C1的第一端相连,共同作为第一输入匹配级的A10端;所述电感L1的第二端与电感LS1的第一端相连,共同作为第一输入匹配级的B10端;所述电容C1的第二端与电感LS1的第二端相连,共同作为第一输入匹配级的D10端,所述D10端接地。
进一步地,所述第一共栅极包括:NMOS晶体管M1以及第一耦合电容,所述NMOS晶体管M1的漏极作为第一共栅极的B11端,所述NMOS晶体管M1的源极作为第一共栅极的A11端,所述NMOS晶体管M1的栅极与第一耦合电容的第一端相连,第一耦合电容的第二端作为第一共栅极的D11端。
进一步地,所述第一有源反馈级包括:NMOS晶体管Mn1、PMOS晶体管Mp1以及第一反馈电容,所述NMOS晶体管Mn1的漏极作为第一有源反馈级的A12端,所述NMOS晶体管Mn1的栅极与PMOS晶体管Mp1的栅极相连,共同作为第一有源反馈级的B12端,所述PMOS晶体管Mp1的漏极作为第一有源反馈级的D12端,所述NMOS晶体管Mn1的源极与PMOS晶体管Mp1的源极均与第一反馈电容的第一端相连,所述第一反馈电容的第二端作为第一有源反馈级的E12端。
进一步地,所述第二输入匹配级包括:电感L2、电感LS2,电容C2,所述电感L2的第一端与电容C2的第一端相连,共同作为第二输入匹配级的A20端;所述电感L2的第二端与电感LS2的第一端相连,共同作为第二输入匹配级的B20端;所述电容C2的第二端与电感LS2的第二端相连,共同作为第二输入匹配级的D20端,所述D20端接地。
进一步地,所述第二共栅极包括:NMOS晶体管M2以及第二耦合电容,所述NMOS晶体管M2的漏极作为第二共栅极的B21端,所述NMOS晶体管M2的源极作为第二共栅极的A21端,所述NMOS晶体管M2的栅极与第二耦合电容的第一端相连,第二耦合电容的第二端作为第一二共栅极的D21端。
进一步地,所述第二有源反馈级包括:NMOS晶体管Mn2、PMOS晶体管Mp2以及第二反馈电容,所述NMOS晶体管Mn2的漏极作为第二有源反馈级的A22端,所述NMOS晶体管Mn2的栅极与PMOS晶体管Mp2的栅极相连,共同作为第二有源反馈级的B22端,所述PMOS晶体管Mp2的漏极作为第二有源反馈级的D22端,所述NMOS晶体管Mn2的源极与PMOS晶体管Mp2的源极均与第二反馈电容的第一端相连,所述第二反馈电容的第二端作为第二有源反馈级的E22端。
进一步地,所述第一有源反馈级还包括电容C11以及电容C12,所述电容C11第一端与第一输出端相连,所述电容C11第二端与NMOS晶体管Mn1的栅极相连,所述电容C12第一端与第一输出端相连,所述电容C12第二端与PMOS晶体管Mp1的栅极相连。
进一步地,所述第二有源反馈级还包括电容C21以及电容C22,所述电容C21第一端与第二输出端相连,所述电容C21第二端与NMOS晶体管Mn2的栅极相连,所述电容C22第一端与第二输出端相连,所述电容C22第二端与PMOS晶体管Mp2的栅极相连。
本发明的有益效果:本发明的一种线性化宽带低噪声放大器,由两部分对称电路构成,两部分电路均包括:输入匹配级、共栅级、有源反馈级、负载级;该放大器为差分输入/输出结构,射频信号Vin+/-输入后,经输入匹配宽带滤波,被共栅晶体管转化为电流信号,然后经过放大后在负载级转化为输出信号Vout+/-;源极跟随器和反馈电容将输出信号Vout+/-反馈到共栅晶体管的输入端;源极跟随器采用NMOS/PMOS互补结构来获得低的二阶、三阶扭曲分量,以减小对低噪放的非线性贡献;本发明通过采用有源交叉耦合反馈,获得有良好的线性度;并且有源交叉耦合反馈的反馈隔离使得增益具备宽带特点,输入端采用双极点谐振网络来取得宽带匹配,并且无电感器的负载级设计使得芯片面积减小,成本降低。
附图说明
图1是传统的电容交叉耦合反馈低噪声放大器;
图2是双电容交叉耦合反馈低噪声放大器;
图3是本发明的一种线性化宽带低噪声放大器的结构图;
图4是本发明的一种线性化宽带低噪声放大器的原理图;
图5是本发明的一种线性化宽带低噪声放大器的增益、输入反射系数结果;
图6是本发明的一种线性化宽带低噪声放大器的噪声结果曲线;
图7是本发明的一种线性化宽带低噪声放大器的稳定性结果;
图8是本发明的一种线性化宽带低噪声放大器的IIP3结果。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。
本发明的方案为:一种线性化宽带低噪声放大器,其结构如图3所示,该电路为左右镜像对称结构,并且左右对称位置的元器件参数完全相同;左右两部分电路各自均包括输入匹配级、共栅级、有源反馈级、以及负载级。
如图3所示,左边电路连接具体为:第一输入端与第一输入匹配级的A10端相连,第一输入匹配级的D10端接地,第一输入匹配级的B10端与第一共栅级的A11端相连,第一共栅级的B11端与第一输出端相连,第一共栅级的D11端与第二输入匹配级的B20端相连;第一负载级的第一端与第一输出端相连,第一负载级的第二端接电源VDD,第一有源反馈级的A12端接电源VDD,第一有源反馈级的B12端与第一输出端相连,第一有源反馈级的E12端与第二输入匹配级的B20端相连,第一有源反馈级的D12端接地。
如图3所示右边电路连接具体为:第二输入端与第二输入匹配级的A20端相连,第二输入匹配级的D20端接地,第二输入匹配级的B20端与第二共栅极的A21端相连,第二共栅级的B21端与第二输出端相连,第二共栅级的D21端与第一输入匹配级的B10端相连;第二负载级的第一端与第二输出端相连,第二负载级的第二端接电源VDD,第二有源反馈级的A22端接电源VDD,第二有源反馈级的B22端与第二输出端相连,二有源反馈级的E22端与第一输入匹配级的B10端相连,第二有源反馈级的D22端接地。
如图4所示左边部分电路具体为:
所述第一输入匹配级包括:电感L1、电感Ls1以及电容C1;所述第一共栅级包括NMOS晶体管M1以及耦合电容Cc1;所述第一有源反馈级包括NMOS晶体管Mn1、PMOS晶体管Mp1、反馈电容Cf1;所述第一负载级为电阻器RL1
所述第一输入匹配级中,电容C1的正极板连接射频输入端口Vin+,电容C1的负极板接地;电感Ls1的正极板连接到晶体管M1的源极,电感Ls1的负极板接地;电感L1分别跨接在电感Ls1与电容C1的正极板之间。
所述第一共栅级中,晶体管M1的漏极连接射频输出端口Vout+,晶体管M1的栅极通过耦合电容Cc1连接到晶体管M2的源极,且晶体管M1的源极接电感Ls1的正极板,标记为节点X。
所述第一有源反馈级中,NMOS晶体管Mn1的栅极通过耦合电容连接到输出端口Vout+,NMOS晶体管Mn1的源极连接到PMOS晶体管Mp1的源极;NMOS晶体管Mn1的漏极连接至电源VDD。PMOS晶体管Mp1的栅极通过耦合电容连接到输出端口Vout+;PMOS晶体管Mp1的漏极连接至地。NMOS晶体管Mn1与PMOS晶体管Mp1的源极通过左馈电容Cf1连接到晶体管M1的源极。
所述第一负载级即电阻RL1的负极连接至输出端口Vout+,电阻RL1的正极连接至电源VDD
如图所示右边部分电路具体为:
所述第二输入匹配级包括:电感L2、电感Ls2以及电容C2;所述第二共栅级包括NMOS晶体管M2以及耦合电容Cc2;所述第二有源反馈级包括NMOS晶体管Mn2、PMOS晶体管Mp2、反馈电容Cf2;所述第二负载级为电阻器RL2
所述第二输入匹配级中,电容C2的正极板连接射频输入端口Vin-,电容C2的负极板接地。电感Ls2的正极板连接到晶体管M2的源极。电感Ls2的负极板接地。电感L2分别跨接在电感Ls2与电容C2的正极板之间。
所述第二共栅级中,晶体管M2的漏极连接射频输出端口Vout-,晶体管M2的栅极通过耦合电容Cc2连接到晶体管M1的源极,且晶体管M2的源极接电感Ls2的正极板。
所述第二有源反馈级中,NMOS晶体管Mn2的栅极通过耦合电容连接到输出端口Vout-,NMOS晶体管Mn2的源极连接到PMOS晶体管Mp2的源极;NMOS晶体管Mn2的漏极连接至电源VDD。PMOS晶体管Mp2的栅极通过耦合电容连接到输出端口Vout-;PMOS晶体管Mp2的漏极连接至地。NMOS晶体管Mn2与PMOS晶体管Mp2的源极通过反馈电容Cf1连接到右晶体管M1的源极,右Mn2、Mp2的源极通过右反馈电容Cf2连接到晶体管M1的源极。
所述第二负载级即电阻RL2的负极连接至输出端口Vout-,电阻RL1的正极连接至电源VDD
根据差分电路的特点,此处仅计算左边电路部分单端输入阻抗,具体为:
Z i n ≅ 1 2 g m 1 + 4 sC g s 1 + ( g m n 2 + g m p 2 ) sC f g m n 2 + g m p 2 + sC f ( 1 + f 21 2 g m 1 z L ) - - - ( 1 )
f 21 = ( R s | | 1 sC f ) b s f , 1 sC f / 2 1 + sC f R s / 2 - - - ( 2 )
其中,gm1为晶体管M1的跨导,gmn2为NMOS晶体管Mn1的跨导,gmp2为PMOS晶体管Mp12的跨导,Cc为耦合电容Cc1的参数,Cf为反馈电容Cf1的参数,ZL为负载电阻RL1的参数,参数f21代表有源交叉耦合反馈增益,bsf,1是互补源随器的线性传递函数。
由于参数Cf取值较小,使得求解输入阻抗Zin的公式分母第三项贡献不大。电感Ls1和晶体管M1源极节点寄生电容Cgs1,构成低频极点,电感L1和电容C1构成高频极点。两个极点组合共同形成了宽带输入匹配。本领域技术人员很容易知道寄生电容为器件的固有电容,因此在此处不做过多说明。
同时,电路的增益表示为:
AV=2gm1ZL(3)
根据计算可知电路的增益和输入匹配没有相关性,利于实现宽带设计。
关于电路的噪声性能:在Zin=Rs输入阻抗匹配条件下,Mn1和Mp1的噪声贡献为:
F M n 2 = F M p 2 ≈ γ α 1 R s g m n 2 ( g m 1 R L ) 2 - - - ( 4 )
其中,Rs表示信号源阻抗,参数α和γ为MOSFET器件的偏置依赖性参数,这里的MOSFET器件在本申请中具体包括:晶体管M1、晶体管M2、NMOS晶体管Mn1、NMOS晶体管Mn2、NMOS晶体管Mp1、NMOS晶体管Mp2。为了电路平衡设计起见,Mn1和Mp1设计为相同的跨导,有着等同的噪声贡献。根据公式,由于2gm1RL较大,使得Mn1和Mp1的噪声贡献很小。电路的主要噪声源依然在于晶体管M1。由Mn1和Mp1引发的噪声性能退化可以忽略。
此外,电路的环路增益可以表述为:
T = T 1 + T 2 = 2 g m 1 ( R s | | 1 sC f ) 1 + sC f ( b s f , 1 Z L / 2 + R s / 2 ) 1 + sC f R s / 2 - - - ( 5 )
进而线性度公式可以推导如下:
I I P 3 = 8 | g m 1 g m 1 ′ ′ ( 2 g m 1 ( R s | | 1 sC f ) 1 + sC f ( b s f , 1 Z L / 2 + R s / 2 ) 1 + sC f R s / 2 + 1 ) 3 | - - - ( 6 )
其中,gm1和gm1”分别是晶体管M1的小信号跨导,和跨导二阶导数。公式(5)和(6)表明,较传统的电容交叉耦共栅低噪放放大器,本方法可以提高IIP3为[(1+sCf(bsf,1ZL/2+Rs/2))/(1+sCfRs/2)]^(3/2)倍率,因为其环路增益提高了[1+sCf(bsf,1ZL/2+Rs/2)]/(1+sCfRs/2)倍。它也明显大于无源电容双交叉耦合共栅放大器的(1+2sCfZL)/(1+sCfZL)的环路增益。整体看来,虽然增大Cf利于线性度的提升,但是过大的Cf使得(1)分母中的第三项贡献大的虚部,影响匹配带宽调谐。所以Cf需要折中电路的带宽和线性度。
如图3所示,低噪声放大器的差分信号Vin+由左侧输入,经过左侧输入匹配网络,被第一共栅级晶体管M1转化为电流信号,然后经过电阻RL1转化为电压输出信号Vout+。由NMOS晶体管Mn1、PMOS晶体管Mp1以及反馈电容Cf1构成的第一有源反馈级,通过检测第一输出端口Vout+的电压信号,将其反馈传递到晶体管M2的源极。同理,差分信号Vin-由右侧输入,经过第二输入匹配网络,被第二共栅级晶体管M2转化为电流信号,然后经过电阻RL2转化为电压输出信号Vout-,由NMOS晶体管Mn2、PMOS晶体管Mp2以及反馈电容Cf2构成的第二有源反馈级,通过检测第二输出端口Vout-的电压信号,将其反馈传递到晶体管M1的源极。
以左侧部分电路为例,说明本发明一种线性化宽带低噪声放大器的高线性原理为:左侧互补式Mn1、Mp1源极跟随器,以及右侧互补式Mn2、Mp2源极跟随器自身具有低的二阶、三阶扭曲分量。左侧互补式Mn1、Mp1和反馈电容Cf1的存在增强了电路的环路增益,同理右侧互补式Mn2、Mp2和反馈电容Cf2的存在也增强了电路的环路增益,使得电路线性度提高。通过交叉耦合电容Cc1、Cc2的反馈,本发明放大器的二阶非线性失真得以消除,也利于获得高的IP3。
本发明一种线性化宽带低噪声放大器的宽带原理可以如是理解:电路的共栅输入方式自身具备宽带特点,以左侧电路为例,电感Ls1和晶体管M1源极节点电容构成低频极点,电感L1和电容C1构成高频极点,两个极点共同形成了宽带输入匹配。第一有源反馈级电路的反向隔离使得输入和输出不再相关,增益得以具备宽带特征;负载使用电阻,和H.G.Han的电路结构相比较,也具备面积上的优势。
下面以具体的参数对本发明的效果进行说明:
本实施例提供的LNA电路采用0.13μmRFCMOS工艺实现,采用1.2V电源供电,电路的偏置电流约为3.5mA。通过模拟仿真,Cf取值200fF。图5给出了LNA增益曲线,模拟结果表明在3dB带宽(0.1到1.23GHz)内得到了约15dB增益,图5也给出了输入反射系数曲线,可以看到在设计的带宽内满足S11<10dB。图6则给出了噪声指数仿真结果,带内噪声指数在2.1~3.6dB范围之间。图7也给出了低噪放的稳定性仿真结果,可见kf>>1,且b1f>0,电路在使用双反馈网络后依然可以保持很好的稳定性。采用间隔5MHz的等幅双音信号在带内多个频点测试低噪声跨导放大器的线性度,如图8所示,其输入三阶交调(IIP3)结果在4.4~5.8dBm范围内。以上结果表明,该LNA和现有的低噪声放大器相比,该放大器功耗和线性度均表现好的指标特性,又具备宽带工作特征,无电感设计负载虽然牺牲了一定的线性度,但是减小了宝贵的芯片面积,使之非常适合于低成本的商用宽带接收系统应用。
本领域的普通技术人员将会意识到,这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理,应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种线性化宽带低噪声放大器,其特征在于,包括:第一输入匹配级、第二输入匹配级、第一共栅级、第二共栅级、第一有源反馈级、第二有源反馈级、第一负载级、第二负载级、第一输入端、第二输入端、第一输出端以及第二输出端;
所述第一输入端与第一输入匹配级的A10端相连,所述第一输入匹配级的D10端接地,所述第一输入匹配级的B10端与第一共栅级的A11端相连,所述第一共栅级的B11端与第一输出端相连,所述第一共栅级的D11端与第二输入匹配级的B20端相连;所述第一负载级的第一端与第一输出端相连,所述第一负载级的第二端接电源VDD,所述第一有源反馈级的A12端接电源VDD,所述第一有源反馈级的B12端与第一输出端相连,所述第一有源反馈级的E12端与第二输入匹配级的B20端相连,所述第一有源反馈级的D12端接地;
所述第二输入端与第二输入匹配级的A20端相连,所述第二输入匹配级的D20端接地,所述第二输入匹配级的B20端与第二共栅极的A21端相连,所述第二共栅级的B21端与第二输出端相连,所述第二共栅级的D21端与第一输入匹配级的B10端相连;所述第二负载级的第一端与第二输出端相连,所述第二负载级的第二端接电源VDD,所述第二有源反馈级的A22端接电源VDD,所述第二有源反馈级的B22端与第二输出端相连,所述二有源反馈级的E22端与第一输入匹配级的B10端相连,所述第二有源反馈级的D22端接地。
2.根据权利要求1所述的一种线性化宽带低噪声放大器,其特征在于,所述第一输入匹配级包括:电感L1、电感LS1,电容C1,所述电感L1的第一端与电容C1的第一端相连,共同作为第一输入匹配级的A10端;所述电感L1的第二端与电感LS1的第一端相连,共同作为第一输入匹配级的B10端;所述电容C1的第二端与电感LS1的第二端相连,共同作为第一输入匹配级的D10端,所述D10端接地。
3.根据权利要求1所述的线性化宽带低噪声放大器,其特征在于,所述第一共栅极包括:NMOS晶体管M1以及第一耦合电容,所述NMOS晶体管M1的漏极作为第一共栅极的B11端,所述NMOS晶体管M1的源极作为第一共栅极的A11端,所述NMOS晶体管M1的栅极与第一耦合电容的第一端相连,第一耦合电容的第二端作为第一共栅极的D11端。
4.根据权利要求1所述的线性化宽带低噪声放大器,其特征在于,所述第一有源反馈级包括:NMOS晶体管Mn1、PMOS晶体管Mp1以及第一反馈电容,所述NMOS晶体管Mn1的漏极作为第一有源反馈级的A12端,所述NMOS晶体管Mn1的栅极与PMOS晶体管Mp1的栅极相连,共同作为第一有源反馈级的B12端,所述PMOS晶体管Mp1的漏极作为第一有源反馈级的D12端,所述NMOS晶体管Mn1的源极与PMOS晶体管Mp1的源极均与第一反馈电容的第一端相连,所述第一反馈电容的第二端作为第一有源反馈级的E12端。
5.根据权利要求1所述的线性化宽带低噪声放大器,其特征在于,所述第二输入匹配级包括:电感L2、电感LS2,电容C2,所述电感L2的第一端与电容C2的第一端相连,共同作为第二输入匹配级的A20端;所述电感L2的第二端与电感LS2的第一端相连,共同作为第二输入匹配级的B20端;所述电容C2的第二端与电感LS2的第二端相连,共同作为第二输入匹配级的D20端,所述D20端接地。
6.根据权利要求1所述的线性化宽带低噪声放大器,其特征在于,所述第二共栅极包括:NMOS晶体管M2以及第二耦合电容,所述NMOS晶体管M2的漏极作为第二共栅极的B21端,所述NMOS晶体管M2的源极作为第二共栅极的A21端,所述NMOS晶体管M2的栅极与第二耦合电容的第一端相连,第二耦合电容的第二端作为第一二共栅极的D21端。
7.根据权利要求1所述的线性化宽带低噪声放大器,其特征在于,所述第二有源反馈级包括:NMOS晶体管Mn2、PMOS晶体管Mp2以及第二反馈电容,所述NMOS晶体管Mn2的漏极作为第二有源反馈级的A22端,所述NMOS晶体管Mn2的栅极与PMOS晶体管Mp2的栅极相连,共同作为第二有源反馈级的B22端,所述PMOS晶体管Mp2的漏极作为第二有源反馈级的D22端,所述NMOS晶体管Mn2的源极与PMOS晶体管Mp2的源极均与第二反馈电容的第一端相连,所述第二反馈电容的第二端作为第二有源反馈级的E22端。
8.根据权利要求4所述的线性化宽带低噪声放大器,其特征在于,所述第一有源反馈级还包括电容C11以及电容C12,所述电容C11第一端与第一输出端相连,所述电容C11第二端与NMOS晶体管Mn1的栅极相连,所述电容C12第一端与第一输出端相连,所述电容C12第二端与PMOS晶体管Mp1的栅极相连。
9.根据权利要求7所述的线性化宽带低噪声放大器,其特征在于,所述第二有源反馈级还包括电容C21以及电容C22,所述电容C21第一端与第二输出端相连,所述电容C21第二端与NMOS晶体管Mn2的栅极相连,所述电容C22第一端与第二输出端相连,所述电容C22第二端与PMOS晶体管Mp2的栅极相连。
CN201510855712.6A 2015-11-30 2015-11-30 一种线性化宽带低噪声放大器 Expired - Fee Related CN105305981B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510855712.6A CN105305981B (zh) 2015-11-30 2015-11-30 一种线性化宽带低噪声放大器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510855712.6A CN105305981B (zh) 2015-11-30 2015-11-30 一种线性化宽带低噪声放大器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105305981A true CN105305981A (zh) 2016-02-03
CN105305981B CN105305981B (zh) 2017-12-01

Family

ID=55202843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510855712.6A Expired - Fee Related CN105305981B (zh) 2015-11-30 2015-11-30 一种线性化宽带低噪声放大器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105305981B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105915181A (zh) * 2016-03-14 2016-08-31 北京联盛德微电子有限责任公司 低噪声放大器
CN106028388A (zh) * 2016-07-18 2016-10-12 摩比天线技术(深圳)有限公司 一种接收机及其改善无线通信基站上行阻塞的电路
CN106301240A (zh) * 2016-08-03 2017-01-04 电子科技大学 一种跨阻放大器
CN107896096A (zh) * 2017-11-30 2018-04-10 成都聚利中宇科技有限公司 采样保持电路前端宽带放大器
CN107994878A (zh) * 2017-11-28 2018-05-04 中科亿海微电子科技(苏州)有限公司 用于模拟总线接收机的低噪声放大器及模拟总线接收机
CN110557130A (zh) * 2019-10-29 2019-12-10 成都信息工程大学 一种带外线性度增强的电流模结构的接收机前端电路
CN116108794A (zh) * 2023-02-24 2023-05-12 电子科技大学 一种适用于射频微波功率放大器芯片的宽带匹配方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6750726B1 (en) * 2002-11-20 2004-06-15 Lsi Logic Corporation Oscillator circuit with flicker noise suppression and method for operating the same
CN101807884A (zh) * 2010-04-28 2010-08-18 复旦大学 前馈噪声抵消电阻负反馈宽带低噪声放大器
CN101951230A (zh) * 2010-09-03 2011-01-19 华东师范大学 一种宽带低噪声放大器
CN102324896A (zh) * 2011-07-11 2012-01-18 复旦大学 一种带线性度补偿的宽带低噪声放大器
CN102820857A (zh) * 2012-06-25 2012-12-12 东南大学 宽带高增益跨阻放大器及设计方法和放大器芯片

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6750726B1 (en) * 2002-11-20 2004-06-15 Lsi Logic Corporation Oscillator circuit with flicker noise suppression and method for operating the same
CN101807884A (zh) * 2010-04-28 2010-08-18 复旦大学 前馈噪声抵消电阻负反馈宽带低噪声放大器
CN101951230A (zh) * 2010-09-03 2011-01-19 华东师范大学 一种宽带低噪声放大器
CN102324896A (zh) * 2011-07-11 2012-01-18 复旦大学 一种带线性度补偿的宽带低噪声放大器
CN102820857A (zh) * 2012-06-25 2012-12-12 东南大学 宽带高增益跨阻放大器及设计方法和放大器芯片

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HONGGUI HAN等: "A 2.88nW+9.06dBm IIP3 Common-Gate LNA with Dual Cross-Coupled Capacitive Feedback", 《IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES》 *
W.ZHOU等: "A Capacitor Cross-Coupled Common-Gate Low-Noise Amplifier", 《IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS-II:EXPRESS BRIEFS》 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105915181A (zh) * 2016-03-14 2016-08-31 北京联盛德微电子有限责任公司 低噪声放大器
CN105915181B (zh) * 2016-03-14 2023-04-28 北京联盛德微电子有限责任公司 低噪声放大器
CN106028388A (zh) * 2016-07-18 2016-10-12 摩比天线技术(深圳)有限公司 一种接收机及其改善无线通信基站上行阻塞的电路
CN106028388B (zh) * 2016-07-18 2023-03-14 摩比天线技术(深圳)有限公司 一种接收机及其改善无线通信基站上行阻塞的电路
CN106301240A (zh) * 2016-08-03 2017-01-04 电子科技大学 一种跨阻放大器
CN106301240B (zh) * 2016-08-03 2019-01-25 电子科技大学 一种跨阻放大器
CN107994878A (zh) * 2017-11-28 2018-05-04 中科亿海微电子科技(苏州)有限公司 用于模拟总线接收机的低噪声放大器及模拟总线接收机
CN107896096A (zh) * 2017-11-30 2018-04-10 成都聚利中宇科技有限公司 采样保持电路前端宽带放大器
CN110557130A (zh) * 2019-10-29 2019-12-10 成都信息工程大学 一种带外线性度增强的电流模结构的接收机前端电路
CN110557130B (zh) * 2019-10-29 2020-02-07 成都信息工程大学 一种带外线性度增强的电流模结构的接收机前端电路
CN116108794A (zh) * 2023-02-24 2023-05-12 电子科技大学 一种适用于射频微波功率放大器芯片的宽带匹配方法
CN116108794B (zh) * 2023-02-24 2023-12-15 电子科技大学 一种适用于射频微波功率放大器芯片的宽带匹配方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105305981B (zh) 2017-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105305981A (zh) 一种线性化宽带低噪声放大器
CN105262443B (zh) 一种高线性低噪声跨导放大器
CN102394571B (zh) 一种片内集成低噪声放大器
CN102497167B (zh) 一种基于电感补偿的射频超宽带低噪声放大器
CN102361435B (zh) 一种可变增益宽带低噪声放大器
CN103219951B (zh) 一种采用噪声抵消技术的低功耗低噪声放大器
CN110635769B (zh) 差分低噪声放大器
CN103248324A (zh) 一种高线性度低噪声放大器
CN103219952B (zh) 一种采用噪声抵消技术的宽带低噪声放大器
CN112583361A (zh) 一种基于噪声消除的高增益宽频带低噪声放大器
CN104065346B (zh) 一种基于交叉耦合反馈的宽频带低噪声放大器电路
CN111478671B (zh) 一种应用于Sub-GHz频段的新型低噪声放大器
CN105207630A (zh) 一种电流复用高线性度的跨导放大器结构
CN102332877B (zh) 一种带有片上有源Balun的差分CMOS多模低噪声放大器
CN103633947A (zh) 一种无电感高增益cmos宽带低噪声放大器
CN109743027A (zh) 高线性度低噪声放大器
CN106559042A (zh) 应用于低电压下的低噪声放大器
Sabzi et al. Analysis and design of X-band LNA using parallel technique
KR100904669B1 (ko) 대칭 로드를 갖는 저잡음 balun-lna
Manjula et al. Design of low power 2.4 GHz CMOS cascode LNA with reduced noise figure for WSN applications
CN209345109U (zh) 基于全局噪声抵消方法的低噪声放大器
CN217741681U (zh) 一种低噪声放大器电路
CN112583371A (zh) 一种基于lc谐振负载的宽频带共源共栅极低噪声放大器
CN110224700A (zh) 一种高速互补类型双电源运算放大器
CN103580624A (zh) 射频信号放大电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20171201

Termination date: 20201130

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee