一种宽频射频低噪声放大器的集成电路制造技术

本发明专利技术涉及一种宽频射频低噪声放大器的集成电路，包括信号转换模块，用于将电压信号转换为电流信号，并提供阻抗匹配的输入阻抗；直流电流隔绝模块，连接信号转换模块，用于隔绝电流信号中的直流信号，传输电流信号中的交流信号；增益提升模块，连接直流电流隔绝模块，用于增大所述交流信号的增益和反向隔离度，并提供阻抗匹配的输出阻抗。本发明专利技术所提供的宽频射频低噪声放大器的集成电路包括信号转换模块、直流电流隔绝模块和增益提升模块，不仅使得低噪声放大器的输入阻抗与信号源的阻抗同时完成共轭匹配和噪声匹配，通过增益提升模块使得输出阻抗与负载阻抗共轭匹配，并通过增益提升模块使得电流信号中的输出阻抗增大，从而提高了该低噪声放大器的增益。

An Integrated Circuit for Broadband RF Low Noise Amplifier

The invention relates to an integrated circuit of a broadband radio frequency low noise amplifier, including a signal conversion module for converting voltage signals into current signals and providing impedance matching input impedance; a DC current isolation module for connecting signal conversion module for isolating DC signals in current signals and transmitting AC signals in current signals; and a gain lifting module for connecting directly. The current isolation module is used to increase the gain and reverse isolation of the AC signal and to provide an impedance matching output impedance. The integrated circuit of the broadband radio frequency low noise amplifier provided by the invention includes signal conversion module, DC current isolation module and gain lifting module, which not only makes the input impedance of the low noise amplifier complete conjugate matching and noise matching with the impedance of the signal source at the same time, but also makes the output impedance conjugate matching with the load impedance through the gain lifting module, and through the gain lifting module. The output impedance of the current signal is increased, which improves the gain of the low noise amplifier.

【技术实现步骤摘要】
一种宽频射频低噪声放大器的集成电路
本专利技术涉及集成电路
，具体涉及一种宽频射频低噪声放大器的集成电路。
技术介绍
在射频无线通信接收系统中，低噪声放大器作为其中的第一级有源电路，需要具备很低的噪声并提供足够的增益，以放大微弱的射频信号并抑制后级电路的噪声。在便携式通信工具中，为了节省功耗，低电源电压的射频电路越来越受到欢迎和重视。而在低电源电压环境下，折叠式共源共栅结构的低噪声放大器在噪声、增益和线性度的综合性能上具有优势，所以这种结构适用于低压射频电路。但是由于电源电压的限制，具有折叠式共源共栅结构的低噪声放大器的增益很难提高，使得这种结构的低噪声放大器的使用受到了限制。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种宽频射频低噪声放大器的集成电路。本专利技术的一个实施例提供了一种宽频射频低噪声放大器的集成电路，包括：信号转换模块，用于将电压信号转换为电流信号，并提供阻抗匹配的输入阻抗；直流电流隔绝模块，连接所述信号转换模块，用于隔绝所述电流信号中的直流信号，传输所述电流信号中的交流信号；增益提升模块，连接所述直流电流隔绝模块，用于增大所述交流信号的增益和反向隔离度，并提供阻抗匹配的输出阻抗。在本专利技术的一个实施例中，所述信号转换模块包括第一匹配网络、第一放大管、第一电感和第一阻塞器，其中，所述第一匹配网络串接于输入端与所述第一放大管的栅极之间，所述第一电感串接于所述第一放大管的源极和接地端之间，所述第一放大管的漏极分别连接于所述第一阻塞器的一端和所述直流电流隔绝模块的一端，所述第一阻塞器的另一端连接于电源端。在本专利技术的一个实施例中，所述第一匹配网络包括第二电感和第一电容，其中，所述第二电感的一端连接于输入端，所述第二电感的另一端分别连接于所述第一放大管的栅极和所述第一电容的一端，所述第一电容的另一端连接于所述第一放大管的源极与所述第一电感的一端，所述第一电感的另一端连接于接地端。在本专利技术的一个实施例中，所述第一阻塞器包括第二电容和第三电感，其中，所述第二电容和所述第三电感并接形成的一端连接于所述第一放大管的漏极和所述直流电流隔绝模块的一端，所述第二电容和所述第三电感并接形成的另一端连接于电源端。在本专利技术的一个实施例中，所述第一放大管为NMOS管。在本专利技术的一个实施例中，所述增益提升模块包括第二匹配网络、第二放大管和第二阻塞器，其中，所述第二匹配网络串接于所述第二放大管的漏极和输出端之间，所述第二放大管的源极连接于所述直流电流隔绝模块的另一端和所述第二阻塞器的一端，所述第二放大管的栅极连接于偏置源，所述第二阻塞器的另一端连接于接地端。在本专利技术的一个实施例中，所述第二匹配网络包括第三电容和第四电感，其中，所述第三电容的一端连接于输出端，所述第三电容的另一端连接于所述第四电感的一端和所述第二放大管的漏极，所述第四电感的另一端连接于电源端。在本专利技术的一个实施例中，所述第二阻塞器包括第四电容和第五电感，其中，所述第四电容和所述第五电感并接形成的一端连接于所述直流电流隔绝模块的另一端和所述第二放大管的源极，所述第四电容和所述第五电感并接形成的另一端连接于接地端。在本专利技术的一个实施例中，所述第二放大管为NMOS管。在本专利技术的一个实施例中，所述直流电流隔绝模块为耦合电容。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术所提供的宽频射频低噪声放大器的集成电路包括信号转换模块、直流电流隔绝模块和增益提升模块，不仅使得低噪声放大器的输入阻抗与信号源的阻抗同时完成了共轭匹配和噪声匹配，通过增益提升模块使得电路的输出阻抗与负载阻抗共轭匹配，并通过增益提升模块使得交流通路中的输出阻抗增大，从而提高了该低噪声放大器的增益。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种宽频射频低噪声放大器的集成电路的电路结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的另一种宽频射频低噪声放大器的集成电路的电路结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的又一种宽频射频低噪声放大器的集成电路的电路结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的又一种宽频射频低噪声放大器的集成电路的电路结构示意图；图5为本现有技术提供的一种传统折叠式共源共栅结构的低噪声放大器的电压增益的仿真结果示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种宽频射频低噪声放大器的电压增益的仿真结果示意图；图7为本现有技术提供的一种传统折叠式共源共栅结构的低噪声放大器的功率增益的仿真结果示意图；图8为本专利技术实施例提供的一种宽频射频低噪声放大器的功率增益的仿真结果示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例一请参见图1，图1为本专利技术实施例提供的一种宽频射频低噪声放大器的集成电路的电路结构示意图。本专利技术实施例提供的一种宽频射频低噪声放大器的集成电路，该集成电路包括：信号转换模块，用于将电压信号转换为电流信号，并提供阻抗匹配的输入阻抗；直流电流隔绝模块，连接所述信号转换模块，用于隔绝所述电流信号中的直流信号，传输所述电流信号中的交流信号；增益提升模块，连接所述直流电流隔绝模块，用于增大所述交流信号的增益和反向隔离度，并提供阻抗匹配的输出阻抗。本专利技术实施例所提供的宽频射频低噪声放大器的集成电路包括信号转换模块、直流电流隔绝模块和增益提升模块，不仅使得低噪声放大器的输入阻抗与信号源的阻抗同时完成共轭匹配和噪声匹配，通过增益提升模块使得输出阻抗与负载阻抗共轭匹配，并通过增益提升模块使得电流信号中的输出阻抗增大，从而提高了该低噪声放大器的增益。具体地，请参见图2，信号转换模块包括第一匹配网络、第一放大管M1、第一电感L1和第一阻塞器，其中，第一匹配网络串接于输入端Vin与第一放大管M1的栅极之间，第一电感L1串接于第一放大管M1的源极和接地端GND之间，第一放大管M1的漏极分别连接于第一阻塞器的一端和直流电流隔绝模块的一端，第一阻塞器的另一端连接于电源端VDD。本实施例通过输入端Vin将电压信号传输至低噪声放大器中，并通过第一匹配网络和第一电感L1调节电路的输入阻抗，使得该输入阻抗与信号源的阻抗共轭，即实现该输入阻抗与信号源的阻抗共轭匹配，并通过第一放大管M1实现将输入阻抗匹配的电压信号转换为输入阻抗匹配的电流信号，并通过第一阻塞器阻塞第一放大管M1至电源端VDD的交流通路，从而使得转换的电流信号能够传输至第二放大管M2，同时第一阻塞器能够为第一放大管M1提供直流偏置电流。优选地，第一放大管M1为NMOS管。进一步地，请参见图3，第一匹配网络包括第二电感L2和第一电容C1，其中，第二电感L2的一端连接于输入端Vin，第二电感L2的另一端分别连接于第一放大管M1的栅极和第一电容C1的一端，第一电容C1的另一端连接于第一放大管M1的源极与第一电感L1的一端，第一电感L1的另一端连接于接地端GND。本实施例通过第一电感L1、第二电感L2和第一电容C1来调节电路的输入阻抗，使得该输入阻抗与信号源的阻抗共轭，即实现该输入阻抗与信号源的阻抗共轭匹配，且同时可以满足使信号源的阻抗等于放大电路噪声最小的最佳阻抗，从而实现了阻抗的共轭匹配和噪声匹配。本实施例的集成电路的信号源的阻抗和负载阻抗相同，例如，均为50Ω。请参见图4，信号源由第一电阻RS和电压信号Vs组成，第一电阻RS串接于输入端Vi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽频射频低噪声放大器的集成电路，其特征在于，包括：信号转换模块，用于将电压信号转换为电流信号，并提供阻抗匹配的输入阻抗；直流电流隔绝模块，连接所述信号转换模块，用于隔绝所述电流信号中的直流信号，传输所述电流信号中的交流信号；增益提升模块，连接所述直流电流隔绝模块，用于增大所述交流信号的增益和反向隔离度，并提供阻抗匹配的输出阻抗。

【技术特征摘要】
1.一种宽频射频低噪声放大器的集成电路，其特征在于，包括：信号转换模块，用于将电压信号转换为电流信号，并提供阻抗匹配的输入阻抗；直流电流隔绝模块，连接所述信号转换模块，用于隔绝所述电流信号中的直流信号，传输所述电流信号中的交流信号；增益提升模块，连接所述直流电流隔绝模块，用于增大所述交流信号的增益和反向隔离度，并提供阻抗匹配的输出阻抗。2.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述信号转换模块包括第一匹配网络、第一放大管(M1)、第一电感(L1)和第一阻塞器，其中，所述第一匹配网络串接于输入端(Vin)与所述第一放大管(M1)的栅极之间，所述第一电感(L1)串接于所述第一放大管(M1)的源极和接地端(GND)之间，所述第一放大管(M1)的漏极分别连接于所述第一阻塞器的一端和所述直流电流隔绝模块的一端，所述第一阻塞器的另一端连接于电源端(VDD)。3.根据权利要求2所述的集成电路，其特征在于，所述第一匹配网络包括第二电感(L2)和第一电容(C1)，其中，所述第二电感(L2)的一端连接于输入端(Vin)，所述第二电感(L2)的另一端分别连接于所述第一放大管(M1)的栅极和所述第一电容(C1)的一端，所述第一电容(C1)的另一端连接于所述第一放大管(M1)的源极与所述第一电感(L1)的一端，所述第一电感(L1)的另一端连接于接地端(GND)。4.根据权利要求2所述的集成电路，其特征在于，所述第一阻塞器包括第二电容(C2)和第三电感(L3)，其中，所述第二电容(C2)和所述第三电感(L3)并接形成的一端连接于所述第一放大管(M1)的漏极...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继业，刘术彬，丁瑞雪，刘帘曦，朱樟明，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61