增益可调式射频放大器制造技术

本实用新型专利技术公开一种增益可调式射频放大器，其包括第一NMOS管NM1、第二NMOS管NM2、第三NMOS管NM3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1、第一电感L1、第二电感L2、第一偏置电压VB1、第二偏置电压VB2、第三偏置电压VB3、第四偏置电压VB4及电源电压RFVDD。与现有技术相比，本实用新型专利技术在传统固定增益放大器的电路结构上增加一条反馈电路，通过该反馈电路实现增益可调，大大扩展了该放大器的用途范围；通过在第一NMOS管NM1的栅级处增设一条偏置电路，主要用于调节输入阻抗匹配，提高电路灵敏度及该放大器的整体性能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种增益可调式的射频放大器，属于RFID读卡机中射频放大器

技术介绍
最近几年随着RFID技术的发展，对RFID读卡机性能提出了更高的要求，更加的关注芯片的性能，以及功耗和成本等指标。而射频前端放大器作为RFID读卡机中的重要模块，其特性也决定着整个接收模块的性能，比如噪声和灵敏度等。射频放大器要求具有一定的增益同时噪声尽可能的低，从而来抑制混频器等后续模块的噪声，最终提高整个RFID读卡机的灵敏度。传统的射频放大器中，增益都是固定的，而有些系统则需要增益可调的模式。例如在RFID系统应用中，标签时近时远，整个系统要求的总增益就需要有变化，另外读卡机中也要求有监听模式和读模式，而对于读模式，灵敏度要求相对较低，而对于监听模式，则要求更高的灵敏度。描述射频放大器的性能的主要参数有：噪声系数，电压增益、输入和输出损耗、反向隔离度以及线性度等。由于这些参数是相互关联、相互制约的，因此采用何种折衷方案来提高放大器的整体性能成了设计的主要难点。现有技术中的射频放大器的电路图如图1所示，其增益是固定不变的，使得放大器在某些场合无法应用。
技术实现思路
因此，针对上述的问题，本技术提出一种增益可调式的射频放大器，
在现有的电路基础上做了改进，增加了增益可调的功能，使得放大器的用途更加的广泛，以解决现有技术之不足。为了实现上述目的，本技术的实现思路是，在输出端和输入端加入了反馈电路，当需要高增益工作模式时，开关管就关闭反馈功能，当需要低增益模式时，就打开反馈电路，降低整体电路的增益。另外为了调节输入阻抗匹配，还增加一组偏置电路。具体的，本技术所采用的技术方案是，一种增益可调式射频放大器，包括第一NMOS管NM1、第二NMOS管NM2、第三NMOS管NM3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1、第一电感L1、第二电感L2、第一偏置电压VB1、第二偏置电压VB2、第三偏置电压VB3、第四偏置电压VB4及电源电压RFVDD；所述第一电容C1的上极板连接射频信号输入端RFIN，所述第一电容C1的下极板与第一电阻R1的一端、第三NMOS管NM3的源极、及第一NMOS管NM1的栅极连接，第一电阻R1的另一端连接第一偏置电压VB1，第三NMOS管NM3的栅极连接第三偏置电压VB3，第三电容C3的下极板与第一电感L1的一端、第二电容C2的上极板及第二NMOS管NM2的漏极连接，所述第一电感L1的另一端接电源电压RFVDD，第二电容C2的下极板连接射频信号输出端RFOUT，第二NMOS管NM2的栅极连接第二偏置电压VB2，第二NMOS管NM2的源极连接第一NMOS管NM1的漏极，第一NMOS管NM1的栅极与第三NMOS管NM3的源极、第一电容C1的下极板及第一电阻R1的一端连接，第一NMOS管NM1的源极与第二电感L2的一端连接，第二电感L2的另一端接地，所述第四电容的上极板接电源电压RFVDD，第四电容的下极板接地。为了调节输入阻抗匹配，该增益可调式射频放大器还包括一组由第二电阻R2和第四NMOS管NM4串联构成的偏置电路，具体的，第二电阻R2的一端与第一NMOS管NM1的栅极连接，第二电阻R2的另一端与第四NMOS管NM4的漏极连接，第四NMOS管NM4的源极接地，第四NMOS管NM4的栅极连接第四偏置电压VB4，第四偏置电压VB4的源极接地。第三NMOS管NM3管和第三电容C3连接了该放大器的输入和输出端，构成了放大器的反馈电路，通过所述反馈电路实现增益可调。进一步的，为了更精确的控制反馈环路中的阻抗，该增益可调式射频放大器还包括第三电阻R3，第三电阻R3的一端连接第三偏置电压VB3的漏极，第三电阻R3的另一端连接第三电容C3的上极板。上述电路中，第一MOS管NM1是共源输入管，为放大器的信号输入端，第二MOS管NM2为共源共栅管，用于提高电路的增益以及消除米勒效应，第三MOS管NM3为一开关管，栅端电压的大小决定了反馈电路的开和关，当反馈电路导通时MOS又等效于一电阻，决定了反馈的大小，第三电阻R3为辅助电阻，有助于更精确控制反馈环路的阻抗值。电容C3为反馈电容，第一电阻R1为偏置电阻，第二电感L2为源极负反馈电阻，有利于输入阻抗的匹配以及整个电路噪声系数的匹配，第一电感L1为负载电感，提高对应频率上的等效负载，C1和C2为输入和输出隔直电容。第二电阻R2为偏置电阻，第四MOS管NM4为开关管，C4为电源滤波电容。本技术实现了一种增益可调式射频放大器，用于900MHz或者2.4GHz的RFID读卡机中。与现有技术相比，本技术在传统固定增益放大器的电路结构上增加一条反馈电路，通过该反馈电路实现增益可调，大大扩展了该放大
器的用途范围；通过在第一NMOS管NM1的栅级处增设一条偏置电路，主要用于调节输入阻抗匹配，提高电路灵敏度及该放大器的整体性能。同时，本技术的结构简单，易于实现，具有很好的实用性。附图说明图1为
技术介绍
中提到的射频放大器的电路原理图；图2为本技术的增益可调式射频放大器的电路原理图。具体实施方式现结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明。本技术公开了一种增益可调式射频放大器，应用于900MHz或者2.4GHz的RFID读卡机中。在传统的射频放大器中，增益往往是固定不变的，而在RFID的应用中，标签的位置变化会特别大，可能就在读卡机表面，也可能距离读卡机十米之远。因此对于这类RFID读卡机，就需要整个系统的增益多级可调，从而适应各种距离的应用。本技术为了解决上述问题而提出了一种增益可调式的射频放大器，实现了增益连续可调，且调节范围较大，前级射频放大器的增益可调，意味着可以更好的优化整个系统的性能指标。作为一个具体的实施例，本技术的增益可调式射频放大器与附图2所示的电路具有完全相同的电路结构。参见图2，本技术的一种增益可调式射频放大器，包括第一NMOS管NM1、第二NMOS管NM2、第三NMOS管NM3、第四NMOS管NM4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电感L1、第二电感L2、第一偏置电压VB1、第二偏置电压VB2、第三偏置电压VB3、第四偏置电压VB4及电源电压RFVDD；所述第一电容C1的上极板连接射频信号输入端RFIN，所
述第一电容C1的下极板与第一电阻R1的一端、第三NMOS管NM3的源极、第二电阻R2的一端及第一NMOS管NM1的栅极连接，第一电阻R1的另一端连接第一偏置电压VB1，第二电阻R2的另一端与第四NMOS管NM4的漏极连接，第四NMOS管NM4的栅极连接第四偏置电压VB4，第四偏置电压VB4的源极接地，第三NMOS管NM3的栅极连接第三偏置电压VB3，第三偏置电压VB3的漏极连接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端连接第三电容C3的上极板，第三电容C3的下极板与第一电感L1的一端、第二电容C2的上极板及第二NMOS管NM2的漏极连接，所述第一电感L1的另一端接电源电压RFVDD，第二电容C2的下极板连接射频信号输出端RFOUT，第二NMOS管NM2的栅极连接第二偏置电压V本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增益可调式射频放大器，其特征在于：包括第一NMOS管NM1、第二NMOS管NM2、第三NMOS管NM3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1、第一电感L1、第二电感L2、第一偏置电压VB1、第二偏置电压VB2、第三偏置电压VB3、第四偏置电压VB4及电源电压RFVDD；所述第一电容C1的上极板连接射频信号输入端RFIN，所述第一电容C1的下极板与第一电阻R1的一端、第三NMOS管NM3的源极及第一NMOS管NM1的栅极连接，第一电阻R1的另一端连接第一偏置电压VB1；第三NMOS管NM3的栅极连接第三偏置电压VB3，第三电容C3的下极板与第一电感L1的一端、第二电容C2的上极板及第二NMOS管NM2的漏极连接，所述第一电感L1的另一端接电源电压RFVDD，第二电容C2的下极板连接射频信号输出端RFOUT，第二NMOS管NM2的栅极连接第二偏置电压VB2，第二NMOS管NM2的源极连接第一NMOS管NM1的漏极，第一NMOS管NM1的栅极与第三NMOS管NM3的源极、第一电容C1的下极板及第一电阻R1的一端连接，第一NMOS管NM1的源极与第二电感L2的一端连接，第二电感L2的另一端接地，所述第四电容的上极板接电源电压RFVDD，第四电容的下极板接地。...

【技术特征摘要】
1.一种增益可调式射频放大器，其特征在于：包括第一NMOS管NM1、第二NMOS管NM2、第三NMOS管NM3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1、第一电感L1、第二电感L2、第一偏置电压VB1、第二偏置电压VB2、第三偏置电压VB3、第四偏置电压VB4及电源电压RFVDD；所述第一电容C1的上极板连接射频信号输入端RFIN，所述第一电容C1的下极板与第一电阻R1的一端、第三NMOS管NM3的源极及第一NMOS管NM1的栅极连接，第一电阻R1的另一端连接第一偏置电压VB1；第三NMOS管NM3的栅极连接第三偏置电压VB3，第三电容C3的下极板与第一电感L1的一端、第二电容C2的上极板及第二NMOS管NM2的漏极连接，所述第一电感L1的另一端接电源电压RFVDD，第二电容C2的下极板连接射频信号输出端RFOUT，第二NMOS管NM2的栅极连接第二偏置电压VB2，第二NMOS管NM2的源极连接第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈本彬，曾世超，孙铃武，李文惠，林和瑞，杨凯，
申请(专利权)人：厦门致联科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35