The invention discloses a dual-mode high gain and low noise broadband low noise amplifier, which includes a pair of common-gate input NMOS transistors, a pair of active current source NMOS transistors, three pairs of cross-coupled capacitors, a pair of common-drain stage NMOS transistors, a pair of PMOS transistors with positive feedback paths, a pair of mode switching PMOS transistors, a pair of load resistors and a pair of peak inductors. The low noise amplifier of the present invention is based on the cascade structure and enlarges the transconductance and output impedance through positive and negative feedback technology so as to achieve higher gain and lower noise figure. The active current source replaces the traditional inductance form and saves the chip area. Parallel peaking technology is used to expand bandwidth, and switchable load impedance circuit structure is used to achieve mode switching to achieve high gain and high linearity, respectively. The invention has the advantages of dual mode, broadband, better gain and noise performance.
【技术实现步骤摘要】
一种双模式高增益、低噪声的宽带低噪声放大器
本专利技术涉及一种双模式高增益、低噪声的宽带低噪声放大器,属于射频放大器设计技术。
技术介绍
随着多带多标准的概念在现代无线通信中受到越来越多的关注,为了支持广泛的通信标准并在单个设备中适应不同的应用,宽带的接收发机是必不可少的。在射频接收机中,天线接收到信号将直接传递给低噪声放大器(LowNoiseAmplifier,LNA)。作为第一级有源电路,为了实现信号的良好传递及获得好的滤波特性,低噪声放大器的输入阻抗需与外界接口匹配,一般值为50Ω;而在干扰信号存在的情况下,为了不使得有用信号被噪声淹没,低噪声放大器本身对噪声性能要求较高,并需要提供适当的增益抑制后级噪声;为了能够同时放大微伏级别的小信号和毫伏级别的大信号而不产生失真,低噪声放大器需要具有良好的线性度。因此,低噪声放大器面临着诸如,优秀的宽带匹配,低的噪声系数,高的增益和线性度,低功耗等等需求。通常宽带低噪声放大器有两种实现方法:(1)采用多通道窄带低噪声放大器组合的方式,该放大的优点是电路结构直观,设计难度小,各个性能指标容易达标,缺点是,功耗大,芯片面积大,系统复杂。(2)采用单个宽带低噪声放大器,该方法的优点是芯片占用面积小,功耗小,易于集成。近年来,已经研究出了几种不同的单片集成的宽带低噪声放大器结构。图1所示的是采用并联反馈的低噪声放大器,它的优点是可以实现较好的宽带的输入匹配和增益平坦度,但代价是增益较低和较差的噪声系数(NoiseFigure,NF)。图2所示的基于LC滤波器的低噪声放大器能够实现宽带输入匹配,但会导致硅片面积大,增益有 ...
【技术保护点】
1.一种双模式高增益、低噪声的宽带低噪声放大器,其特征在于:包括第一对NMOS晶体管N1‑1和N1‑2、第二对NMOS晶体管N2‑1和N2‑2、第三对NMOS晶体管N3‑1和N3‑2、第一对PMOS晶体管P1‑1和P1‑2、第二对PMOS晶体管P2‑1和P2‑2、第一对电容C1‑1和C1‑2、第二对电容C2‑1和C2‑2、第三对电容C3‑1和C3‑2、电阻对R1和R2、电感对L1和L2;所述第一对NMOS晶体管N2‑1和N2‑2作为共源输入管,差分输入信号分别流入第一对NMOS晶体管N2‑1和N2‑2的源极,通过第一对电容C1‑1和C1‑2交叉耦到对方的栅极进行放大;所述第二对NMOS晶体管N2‑1和N2‑2作为尾电流管,经由第二对电容C2‑1和C2‑2交叉耦合连接;所述第三对NMOS晶体管N3‑1和N3‑2作为共漏管用于提高反向隔离度并增加输出阻抗;所述第一对PMOS晶体管P1‑1和P1‑2用于提供正反馈环路以增大输入阻抗;所述第二对PMOS晶体管P2‑1和P2‑2作为负载切换控制开关,第二对PMOS晶体管P2‑1和P2‑2的栅极分别接外部模式控制电压;当外部模式控制电压为低时,P2 ...
【技术特征摘要】
1.一种双模式高增益、低噪声的宽带低噪声放大器,其特征在于:包括第一对NMOS晶体管N1-1和N1-2、第二对NMOS晶体管N2-1和N2-2、第三对NMOS晶体管N3-1和N3-2、第一对PMOS晶体管P1-1和P1-2、第二对PMOS晶体管P2-1和P2-2、第一对电容C1-1和C1-2、第二对电容C2-1和C2-2、第三对电容C3-1和C3-2、电阻对R1和R2、电感对L1和L2;所述第一对NMOS晶体管N2-1和N2-2作为共源输入管,差分输入信号分别流入第一对NMOS晶体管N2-1和N2-2的源极,通过第一对电容C1-1和C1-2交叉耦到对方的栅极进行放大;所述第二对NMOS晶体管N2-1和N2-2作为尾电流管,经由第二对电容C2-1和C2-2交叉耦合连接;所述第三对NMOS晶体管N3-1和N3-2作为共漏管用于提高反向隔离度并增加输出阻抗;所述第一对PMOS晶体管P1-1和P1-2用于提供正反馈环路以增大输入阻抗;所述第二对PMOS晶体管P2-1和P2-2作为负载切换控制开关,第二对PMOS晶体管P2-1和P2-2的栅极分别接外部模式控制电压;当外部模式控制电压为低时,P2-1和P2-2导通;当外部模式控制电压为高时,P2-1和P2-2呈现为阻断;所述电阻对R1和R2、电感对L1和L2构成并联峰化结构,通过电感对引入零点来补偿高频处因寄生电容引起的增益下降。2.根据权利要求1所述的双模式高增益、低噪声的宽带低噪声放大器,其特征在于:具体电路结构为:所述第一对NMOS晶体管N2-1和...
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