低噪声放大器及射频前端电路制造技术

一种低噪声放大器及射频前端电路，包括：阻抗匹配电路，与差分信号输入端、控制电压输入端及所述低噪声放大器的输出端耦接，适于基于所述控制电压输入端输入的控制电压，调整所述低噪声放大器的输入阻抗以与天线阻抗匹配，并对所述差分信号输入端输入的差分信号进行放大后输出至所述低噪声放大器的输出端；调谐电路，与所述阻抗匹配电路及所述低噪声放大器的输出端耦接，作为所述阻抗匹配电路的负载，并适于产生所述低噪声放大器的谐振频率。应用上述方案，可以降低低噪声放大器的测试复杂度。

【技术实现步骤摘要】
低噪声放大器及射频前端电路
本专利技术涉及电子电路
，具体涉及一种低噪声放大器及射频前端电路。
技术介绍
近年来，随着5G和物联网(IoT)等无线通讯技术的崛起，以及射频集成电路的不断发展，通信市场需求的不断扩大，射频集成电路(RFIC)在社会生活中的地位越来越重要。具备集成度高、线性度高、噪声低、功耗小的无线产品，日益成为超带宽(UWB)、移动通信系统(包括3G、4G等)、蓝牙(Bluetooth)和无线局域网(WLAN)的发展趋势。低功耗蓝牙(BLE)射频接收机是无线产品中的重要组成部分，现大多设计成采用数模混合集成电路，其中模拟电路部分主要由射频前端电路构成，数字电路部分由数字基带处理。低噪声放大器(LNA)作为射频前端电路的主要部分，它的功能是在保证对接收到的射频信号进行放大的前提下，尽可能地减小噪声，提高接收机灵敏度，以降低射频前端电路中后续电路所产生的噪声对信号的影响，进而提高整个射频接收机的性能。在LNA的设计阶段，通常需要对LNA进行测试。然而，对于现有LNA的电路结构，测试复杂度较高。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是降低LNA的测试复杂度。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种低噪声放大器，所述低噪声放大器包括：阻抗匹配电路，与差分信号输入端、控制电压输入端及所述低噪声放大器的输出端耦接，适于基于所述控制电压输入端输入的控制电压，调整所述低噪声放大器的输入阻抗以与天线阻抗匹配，并对所述差分信号输入端输入的差分信号进行放大后输出至所述低噪声放大器的输出端；调谐电路，与所述阻抗匹配电路及所述低噪声放大器的输出端耦接，作为所述阻抗匹配电路的负载，并适于产生所述低噪声放大器的谐振频率。可选地，所述阻抗匹配电路包括：第一电感，以及在所述第一电感两端对称设置的第一阻抗匹配子电路及第二阻抗匹配子电路，其中：所述第一电感，适于提供所述低噪声放大器输入阻抗的实部数据；所述第一阻抗匹配子电路，耦接于所述差分信号输入端的第一信号输入端口，及所述低噪声放大器输出端的第一输出端口之间，适于基于所述控制电压输入端输入的控制电压，调整所述第一信号输入端口的输入阻抗；所述第二阻抗匹配子电路，耦接于所述差分信号输入端的第二信号输入端口，及所述低噪声放大器输出端的第二输出端口之间，适于基于所述控制电压输入端输入的控制电压，调整所述第二信号输入端口的输入阻抗。可选地，所述第一阻抗匹配子电路包括：第一共源NMOS管、第一可调电容电路，第一共栅NMOS管，其中：所述第一共源NMOS管，栅极与所述差分信号输入端的第一信号输入端口耦接，源极与所述第一电感耦接，漏极与所述第一共栅NMOS管的源极耦接，适于对差分信号输入端的第一信号输入端口输入的第一差分信号进行放大；所述第一可调电容电路，耦接于所述第一共源NMOS管栅极和源极之间，适于基于所述控制电压输入端输入的控制电压，调整所述第一信号输入端口的输入阻抗；所述第一共栅NMOS管，漏极与所述低噪声放大器输出端的第一输出端口耦接，适于对所述第一共源NMOS管输出的信号进行放大后输出；所述第二阻抗匹配子电路包括：第二共源NMOS管、第二可调电容电路，第二共栅NMOS管，其中：所述第二共源NMOS管，栅极与所述差分信号输入端的第二信号输入端口耦接，源极与所述第一电感耦接，漏极与所述第二共栅NMOS管的源极耦接，适于对差分信号输入端的第二信号输入端口输入的第二差分信号进行放大；所述第二可调电容电路，耦接于所述第二共源NMOS管栅极和源极之间，适于基于所述控制电压输入端输入的控制电压，调整所述第二信号输入端口的输入阻抗；所述第二共栅NMOS管，漏极与所述低噪声放大器输出端的第二输出端口耦接，适于对所述第二共源NMOS管输出的信号进行放大后输出。可选地，所述第一可调电容电路及第二可调电容电路结构相同，且均包括两个以上相互耦接的可调电容单元，其中，所述可调电容单元的电容值适于随着所述控制电压输入端输入的控制电压，产生相应变化。可选地，所述调谐电路包括：并联连接的第二电感及第三可调电容电路。可选地，所述第三可调电容电路包括：两个以上相互耦接的可调电容单元，其中，所述可调电容单元的电容值适于随着所述控制电压输入端输入的控制电压，产生相应变化。可选地，所述两个以上相互耦接的可调电容单元之间并联连接。可选地，所述可调电容单元包括：依次串联连接的第一固定电容、第二可变电容、第三可变电容及第四固定电容；耦接于所述第二可变电容第一端和第一控制电压输入端之间的第一电阻；耦接于所述第二可变电容第二端和第二控制电压输入端之间的第二电阻；以及耦接于所述第三可变电容第二端和所述第一控制电压输入端之间的第三电阻；其中，所述第二可变电容的第一端为与第一固定电容连接的一端，第二端为与第三可变电容连接的一端，所述第三可变电容第二端为与第四固定电容连接的一端。可选地，所述低噪声放大器还包括：耦接于所述第一阻抗匹配子电路及第二阻抗匹配子电路之间的增益模式调整电路，适于基于输入的增益使能信号，调整所述低噪声放大器的增益模式。可选地，所述低噪声放大器的增益模式包括：第一增益模式及第二增益模式，所述第一增益模式对应的增益大于所述第二增益模式对应的增益。可选地，所述增益模式调整电路包括：第一MOS管以及与所述第一MOS管串联连接的第二MOS管，其中：所述第一MOS管的源极与所述第一阻抗匹配子电路耦接，栅极与增益使能信号输出端耦接，漏极与所述第二MOS管的漏极耦接；所述第二MOS管的栅极与所述增益使能信号输出端耦接，源极与所述第二阻抗匹配子电路耦接。可选地，所述第一MOS管及第二MOS管均为NMOS管。本专利技术实施例还提供了一种射频前端电路，所述射频前端电路包括：上述任一种低噪声放大器。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：采用上述方案，由于阻抗匹配电路可以基于所述控制电压输入端输入的控制电压，调整所述低噪声放大器的输入阻抗以与天线阻抗匹配，由此可以实现片上阻抗匹配，而无须通过片外器件进行阻抗匹配，故可以降低LNA的测试难度。进一步地，采用电容与电阻组合的方式调整输入阻抗，相对于单独采用电阻调整输入阻抗，可以降低LNA的功耗及噪声，提高LNA的增益。进一步地，采用可调电容单元调整LNA谐振频率，可以避免因工艺偏差所造成的LNA谐振频率的偏移。进一步地，通过设置增益模式调整电路，可以使得LNA工作在不同增益模式下，由此可以满足不同后续电路的增益需求。附图说明图1是一种低噪声放大器的电路结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种低噪声放大器的电路结构示意图；图3是不同输入阻抗下低噪声放大器的自反射系数s11随频率变化曲线示意图；图4是不同输入阻抗下低噪声放大器的传输系数s21随频率变化曲线示意图；图5是不同输入阻抗下低噪声放大器的噪声系数NF随频率变化曲线示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种可调电容单元的电路结构示意图。具体实施方式图1为一种低噪声放大器的电路结构示意图。参照图1，所述低噪声放大器10可以包括：差分放大电路11及偏置调节电路12。其中，所述差分放大电路11适于接收差分信号，并将接收到的差分信号放大后输出。所述偏置调节电路12适于为所述差分放大电路11提供偏置电压。差分放大电路11的MOS管111本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低噪声放大器，其特征在于，包括：阻抗匹配电路，与差分信号输入端、控制电压输入端及所述低噪声放大器的输出端耦接，适于基于所述控制电压输入端输入的控制电压，调整所述低噪声放大器的输入阻抗以与天线阻抗匹配，并对所述差分信号输入端输入的差分信号进行放大后输出至所述低噪声放大器的输出端；调谐电路，与所述阻抗匹配电路及所述低噪声放大器的输出端耦接，作为所述阻抗匹配电路的负载，并适于产生所述低噪声放大器的谐振频率。

【技术特征摘要】
1.一种低噪声放大器，其特征在于，包括：阻抗匹配电路，与差分信号输入端、控制电压输入端及所述低噪声放大器的输出端耦接，适于基于所述控制电压输入端输入的控制电压，调整所述低噪声放大器的输入阻抗以与天线阻抗匹配，并对所述差分信号输入端输入的差分信号进行放大后输出至所述低噪声放大器的输出端；调谐电路，与所述阻抗匹配电路及所述低噪声放大器的输出端耦接，作为所述阻抗匹配电路的负载，并适于产生所述低噪声放大器的谐振频率。2.如权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，所述阻抗匹配电路包括：第一电感，以及在所述第一电感两端对称设置的第一阻抗匹配子电路及第二阻抗匹配子电路，其中：所述第一电感，适于提供所述低噪声放大器输入阻抗的实部数据；所述第一阻抗匹配子电路，耦接于所述差分信号输入端的第一信号输入端口，及所述低噪声放大器输出端的第一输出端口之间，适于基于所述控制电压输入端输入的控制电压，调整所述第一信号输入端口的输入阻抗；所述第二阻抗匹配子电路，耦接于所述差分信号输入端的第二信号输入端口，及所述低噪声放大器输出端的第二输出端口之间，适于基于所述控制电压输入端输入的控制电压，调整所述第二信号输入端口的输入阻抗。3.如权利要求2所述的低噪声放大器，其特征在于，所述第一阻抗匹配子电路包括：第一共源NMOS管、第一可调电容电路，第一共栅NMOS管，其中：所述第一共源NMOS管，栅极与所述差分信号输入端的第一信号输入端口耦接，源极与所述第一电感耦接，漏极与所述第一共栅NMOS管的源极耦接，适于对差分信号输入端的第一信号输入端口输入的第一差分信号进行放大；所述第一可调电容电路，耦接于所述第一共源NMOS管栅极和源极之间，适于基于所述控制电压输入端输入的控制电压，调整所述第一信号输入端口的输入阻抗；所述第一共栅NMOS管，漏极与所述低噪声放大器输出端的第一输出端口耦接，适于对所述第一共源NMOS管输出的信号进行放大后输出；所述第二阻抗匹配子电路包括：第二共源NMOS管、第二可调电容电路，第二共栅NMOS管，其中：所述第二共源NMOS管，栅极与所述差分信号输入端的第二信号输入端口耦接，源极与所述第一电感耦接，漏极与所述第二共栅NMOS管的源极耦接，适于对差分信号输入端的第二信号输入端口输入的第二差分信号进行放大；所述第二可调电容电路，耦接于所述第二共源NMOS管栅极和源极之间，适于基于所述控制电压输入端输入的控制电压，调整所述第二信号输入端口的输入阻抗；所述第二共栅NMOS管，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙浩，朱红卫，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31