宽带低噪声放大器制造技术

本发明专利技术提供了一种宽带低噪声放大器，其包括第一双极型晶体管，第二双极型晶体管，第三双极型晶体管，第四双极型晶体管，第五双极型晶体管，第六双极型晶体管，第七双极型晶体管，第一MOS管，第二MOS管，第一电阻，第二电阻，第三电阻，第四电阻，第五电阻，第六电阻，第七电阻，第八电阻，第九电阻，第一电容，第二电容，第三电容，第四电容。该宽带低噪声放大器在保障宽带低噪声放大器良好的增益特性、良好的噪声特性的情况下，减小了芯片面积，同时实现了增益可调节。

【技术实现步骤摘要】
宽带低噪声放大器
本专利技术涉及一种射频器件与集成电路领域，特别是涉及一种宽带低噪声放大器。
技术介绍
宽带低噪声放大器(WLNA)是射频/微波通讯装置中的核心组件，它位于接收机的前端，要求宽带低噪声放大器提供优异的噪声特性、增益特性以及良好的阻抗匹配。在技术方面，往往采用螺旋电感峰化技术拓展宽带低噪声放大器的频带宽度以及提高增益平坦度；应用电容、螺旋电感等元件实现阻抗匹配，但是，螺旋电感占了芯片的大部分面积，并且随着电感值的增大，所占用的芯片面积也逐渐增大，不易于集成。采用电阻反馈的方法实现阻抗匹配，电阻的引入降低了宽带低噪声放大器的噪声性能。在使用的有源器件方面，Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体技术一直在宽带低噪声放大器中占统治地位。在大部分高频通讯系统中，GaAsFET(场效应晶体管)和GaAsHBT（异质结双极晶体管）在RF/微波产品中处于重要地位，并在此领域激烈竞争。然而，由于工艺成本等原因，GaAs技术要取得高产额、高集成是很困难的。
技术实现思路
本专利技术提供一种宽带低噪声放大器，提供一种低噪声系数、小面积、高增益并可调的宽带低噪声放大器。为了解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案：该宽带低噪声放大器包括：第一双极型晶体管（Q1），第二双极型晶体管（Q2），第三双极型晶体管（Q3），第四双极型晶体管（Q4），第五双极型晶体管（Q5），第六双极型晶体管（Q6），第七双极型晶体管（Q7），第一MOS管（M1），第二MOS管（M2），第一电阻（R1），第二电阻（RC1），第三电阻（RB2），第四电阻（RC2），第五电阻（RE2），第六电阻（RC3），第七电阻（RE4），第八电阻（RC5），第九电阻（RE5），第一电容（C1），第二电容（CE4），第三电容（CE5），第四电容（CB6），其中：第一双极型晶体管（Q1）的基极同时连接第三电阻（RB2）的第一端以及第二双极型晶体管（Q2）的集电极，第一双极型晶体管（Q1）的发射极同时连接第四双极型晶体管（Q4）的基极、第一电阻（R1）的第一端以及第一电容（C1）的第一端，第一双极型晶体管（Q1）的集电极连接第二电阻（RC1）的第一端以及第三双极型晶体管（Q3）的基极；第二双极型晶体管（Q2）的基极连接第三电阻（RB2）的第二端，第二双极型晶体管（Q2）的发射极连接第五电阻（RE2）的第一端，第二双极型晶体管（Q2）的集电极连接第四电阻（RC2）的第一端；第三双极型晶体管（Q3）的集电极同时连接第六电阻（RC3）的第一端、第四双极型晶体管（Q4）的集电极以及第五双极型晶体管（Q5）的基极；第四双极型晶体管（Q4）的发射极同时连接第七电阻（RE4）的第一端以及第二电容（CE4）的第一端；第五双极型晶体管（Q5）的发射极同时连接第九电阻（RE5）的第一端以及第三电容（CE5）的第一端；第五双极型晶体管（Q5）的集电极同时连接第八电阻（RC5）的第一端以及第四电容（CB6）的第一端，第四电容（CB6）的第二端同时连接第六双极型晶体管（Q6）的基极、第七双极型晶体管（Q7）的发射极以及第一MOS管（M1）的漏极；第六双极型晶体管（Q6）的集电极同时连接第七双极型晶体管（Q7）的基极以及第一MOS管（M1）的源极；第一MOS管（M1）的栅极与第二MOS管（M2）的栅极分别连接第一可调电压源与第二可调电压源；第四电阻（RC2）的第二端、第二电阻（RC1）的第二端、第六电阻（RC3）的第二端、第八电阻（RC5）的第二端、第七双极型晶体管（Q7）的集电极以及第二MOS管（M2）的漏极都连接3.3V的电源电压VCC；第五电阻（RE2）的第二端、第三双极型晶体管（Q3）的发射极、第一电阻（R1）的第二端、第一电容（C1）的第二端、第七电阻（RE4）的第二端、第二电容（CE4）的第二端、第九电阻（RE5）的第二端、第三电容（CE5）的第二端、第一MOS管（M1）的源极以及第六双极型晶体管（Q6）的发射极都连接接地端；其中，第一双极型晶体管（Q1）的发射极是所述宽带低噪声放大器的信号输入端，第五双极型晶体管（Q5）的集电极是所述宽带低噪声放大器的信号输出端。所述第一双极型晶体管（Q1）、第二双极型晶体管（Q2）、第三双极型晶体管（Q3）、第四双极型晶体管（Q4）、第五双极型晶体管（Q5）、第六双极型晶体管（Q6）以及第七双极型晶体管（Q7）均为锗硅异质结双极型晶体管。所述第一可调电压源的电压调节范围为0-3伏，第二可调电压源的电压调节范围为0-3伏。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术采用共基极晶体管作为输入级，并采用噪声抵消并联支路抵消共基极晶体管的噪声，实现了阻抗匹配与噪声匹配。采用共射极晶体管作为输出级，并采用有源电感替代螺旋电感实现峰化技术来扩展频带宽度、提高增益的平坦度，同时实现了宽带低噪声放大器的增益调节功能。本专利技术未使用占用面积大的螺旋电感实现输入匹配，提高增益特性，而是在输入级采用共基极晶体管实现阻抗匹配，输出级采用有源电感峰化技术提高增益特性，创新性地减小了芯片面积，获得良好的噪声性能，并实现了宽带低噪声放大器的增益调节。本专利技术结合CMOS与HBT的优点，采用高线性度、低噪声、低功耗的SiGeBiCMOS技术。附图说明图1是本专利技术的电路图；图2是本专利技术的电路结构框图；图3是本专利技术的有源电感电路图；图4是本专利技术的有源电感等效电路；图5宽带低噪声放大器的噪声系数与频率的关系图；图6是本专利技术所采用的有源电感的电感值与频率关系图；图7是本专利技术的宽带低噪声放大器的增益与频率的关系图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图，对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，该宽带低噪声放大器包括：第一双极型晶体管（Q1），第二双极型晶体管（Q2），第三双极型晶体管（Q3），第四双极型晶体管（Q4），第五双极型晶体管（Q5），第六双极型晶体管（Q6），第七双极型晶体管（Q7），第一MOS管（M1），第二MOS管（M2），第一电阻（R1），第二电阻（RC1），第三电阻（RB2），第四电阻（RC2），第五电阻（RE2），第六电阻（RC3），第七电阻（RE4），第八电阻（RC5），第九电阻（RE5），第一电容（C1），第二电容（CE4），第三电容（CE5），第四电容（CB6），其中：第一双极型晶体管（Q1）的基极同时连接第三电阻（RB2）的第一端以及第二双极型晶体管（Q2）的集电极，第一双极型晶体管（Q1）的发射极同时连接第四双极型晶体管（Q4）的基极、第一电阻（R1）的第一端以及第一电容（C1）的第一端，第一双极型晶体管（Q1）的集电极连接第二电阻（RC1）的第一端以及第三双极型晶体管（Q3）的基极；第二双极型晶体管（Q2）的基极连接第三电阻（RB2）的第二端，第二双极型晶体管（Q2）的发射极连接第五电阻（RE2）的第一端，第二双极型晶体管（Q2）的集电极连接第四电阻（RC2）的第一端；第三双极型晶体管（Q3）的集电极同时连接第六电阻（RC3）的第一端、第四双极型晶体管（Q4）的集电极以及第五双极型晶体管（Q5）的基极；第四双极型晶体管（Q4）的发射极同时连接第七电阻（RE4）的第一端以及第二电容（CE4）的第一端；第五双极型晶体管（Q5）的发射极同时连接第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽带低噪声放大器，其特征在于该宽带低噪声放大器包括：第一双极型晶体管（Q1），第二双极型晶体管（Q2），第三双极型晶体管（Q3），第四双极型晶体管（Q4），第五双极型晶体管（Q5），第六双极型晶体管（Q6），第七双极型晶体管（Q7），第一MOS管（M1），第二MOS管（M2），第一电阻（R1），第二电阻（RC1），第三电阻（RB2），第四电阻（RC2），第五电阻（RE2），第六电阻（RC3），第七电阻（RE4），第八电阻（RC5），第九电阻（RE5），第一电容（C1），第二电容（CE4），第三电容（CE5），第四电容（CB6），其中：第一双极型晶体管（Q1）的基极同时连接第三电阻（RB2）的第一端以及第二双极型晶体管（Q2）的集电极，第一双极型晶体管（Q1）的发射极同时连接第四双极型晶体管（Q4）的基极、第一电阻（R1）的第一端以及第一电容（C1）的第一端，第一双极型晶体管（Q1）的集电极连接第二电阻（RC1）的第一端以及第三双极型晶体管（Q3）的基极；第二双极型晶体管（Q2）的基极连接第三电阻（RB2）的第二端，第二双极型晶体管（Q2）的发射极连接第五电阻（RE2）的第一端，第二双极型晶体管（Q2）的集电极连接第四电阻（RC2）的第一端；第三双极型晶体管（Q3）的集电极同时连接第六电阻（RC3）的第一端、第四双极型晶体管（Q4）的集电极以及第五双极型晶体管（Q5）的基极；第四双极型晶体管（Q4）的发射极同时连接第七电阻（RE4）的第一端以及第二电容（CE4）的第一端；第五双极型晶体管（Q5）的发射极同时连接第九电阻（RE5）的第一端以及第三电容（CE5）的第一端；第五双极型晶体管（Q5）的集电极同时连接第八电阻（RC5）的第一端以及第四电容（CB6）的第一端，第四电容（CB6）的第二端同时连接第六双极型晶体管（Q6）的基极、第七双极型晶体管（Q7）的发射极以及第一MOS管（M1）的漏极；第六双极型晶体管（Q6）的集电极同时连接第七双极型晶体管（Q7）的基极以及第一MOS管（M1）的源极；第一MOS管（M1）的栅极与第二MOS管（M2）的栅极分别连接第一可调电压源与第二可调电压源；第四电阻（RC2）的第二端、第二电阻（RC1）的第二端、第六电阻（RC3）的第二端、第八电阻（RC5）的第二端、第七双极型晶体管（Q7）的集电极以及第二MOS管（M2）的漏极都连接3.3V的电源电压VCC；第五电阻（RE2）的第二端、第三双极型晶体管（Q3）的发射极、第一电阻（R1）的第二端、第一电容（C1）的第二端、第七电阻（RE4）的第二端、第二电容（CE4）的第二端、第九电阻（RE5）的第二端、第三电容（CE5）的第二端、第一MOS管（M1）的源极以及第六双极型晶体管（Q6）的发射极都连接接地端；其中，第一双极型晶体管（Q1）的发射极是所述宽带低噪声放大器的信号输入端，第五双极型晶体管（Q5）的集电极是所述宽带低噪声放大器的信号输出端。...

【技术特征摘要】
1.一种宽带低噪声放大器，其特征在于该宽带低噪声放大器包括：第一双极型晶体管(Q1)，第二双极型晶体管(Q2)，第三双极型晶体管(Q3)，第四双极型晶体管(Q4)，第五双极型晶体管(Q5)，第六双极型晶体管(Q6)，第七双极型晶体管(Q7)，第一MOS管(M1)，第二MOS管(M2)，第一电阻(R1)，第二电阻(RC1)，第三电阻(RB2)，第四电阻(RC2)，第五电阻(RE2)，第六电阻(RC3)，第七电阻(RE4)，第八电阻(RC5)，第九电阻(RE5)，第一电容(C1)，第二电容(CE4)，第三电容(CE5)，第四电容(CB6)，其中：第一双极型晶体管(Q1)的基极同时连接第三电阻(RB2)的第一端以及第二双极型晶体管(Q2)的集电极，第一双极型晶体管(Q1)的发射极同时连接第四双极型晶体管(Q4)的基极、第一电阻(R1)的第一端以及第一电容(C1)的第一端，第一双极型晶体管(Q1)的集电极连接第二电阻(RC1)的第一端以及第三双极型晶体管(Q3)的基极；第二双极型晶体管(Q2)的基极连接第三电阻(RB2)的第二端，第二双极型晶体管(Q2)的发射极连接第五电阻(RE2)的第一端，第二双极型晶体管(Q2)的集电极连接第四电阻(RC2)的第一端；第三双极型晶体管(Q3)的集电极同时连接第六电阻(RC3)的第一端、第四双极型晶体管(Q4)的集电极以及第五双极型晶体管(Q5)的基极；第四双极型晶体管(Q4)的发射极同时连接第七电阻(RE4)的第一端以及第二电容(CE4)的第一端；第五双极型晶体管(Q5)的发射极同时连接第九电阻(RE5)的第一端以及第三电容(CE5)的第一端；第五双极型晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵彦晓，张万荣，谢红云，高栋，赵飞义，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11