本发明专利技术提供一种可变增益低噪声放大器，于其输入端口接收一单端输入信号，并于其输出端口提供一差动输出信号。该可变增益低噪声放大器包含共同耦接至该输入端口的多个放大级，其中有多个减数放大级共同耦接至该输出端口的负端、多个被减数放大级共同耦接至该输出端口的正端。一控制电路负责启动至多一个减数放大级并启动一个被减数放大级，以组态出产生该射频差动输出信号的一差动放大器组合。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术与射频通讯装置中的低噪声放大器相关。
技术介绍
在射频接收器中，低噪声放大器往往是整个信号处理程序的第一环。抵达低噪声放大器的输入端的信息承载信号通常是微弱且遭受噪声破坏的。优良的低噪声放大器应提高输入信号的能量，并最小化放大器对放大后信号造成的负面影响，例如因放大器产生的噪声和失真。因此，除了在操作频带中具有线性增益、稳定性和阻抗匹配等性质，良好的低噪声放大器亦应有低噪声系数(noise figure, NF)，及高相互调变(intermodulat1n)与压缩点。接收链的前端通常会连接一条不平衡的接地信号传输线，导致其与采用差动信号架构的射频接收器间的界面问题。在差动信号架构中，目标信号的振幅是两个会随时间变化的信号间的电压差异；这种做法的好处不少，例如可消除共模噪声。若欲将单端信号系统(例如一不平衡的传输线)连接至采用差动信号架构的接收器，一种常见的方案是在接口上或接口附近设置一不平衡转换器，通称为匹配器(balun)。然而，此方案不仅增加了接收器的尺寸、复杂度及价钱，多数匹配器的带宽亦相当有限。因此，当接收器必须接收分布在较宽带带中的信号时，便可能需要多个匹配器，每一匹配器各自负责目标频谱中的一个区段。举例而言，传统的电视调谐器操作在特高频(very-high frequency, VHF)电视广播频段(在美国为54兆赫至216兆赫)以及超高频(ultra-high frequency，UHF)电视广播频段(470兆赫至806兆赫)。此类电视调谐器中的输入电路通常会针对VHF和UHF频段使用不同的电路，其中各有各的匹配器、低噪声放大器以及降频转换器。可变增益低噪声放大器经常被使用在输入信号强度会持续变动的环境。若欲达成宽广的动态范围，可变增益低噪声放大器需兼具放大功能和衰减功能。然而，许多衰减器电路中的寄生负载会对放大器的频率范围构成限制。目前在无线前端技术中的一个重要研宄方向是希望能以最低电路尺寸及成本设计出适用于单端至差动信号转换接口的宽带低噪声放大器电路。
技术实现思路
于一可变增益低噪声放大器中，一输入端口包含一信号端与一共享端，其间接收一射频单端输入信号。一输出端口包含一正端与一负端，其间提供一射频差动输出信号。多个放大级共同耦接至该输入端口的该信号端。该多个放大级包含多个共同耦接至输出端口的负端的放大级(以下称减数放大级)以及多个共同耦接至输出端口的正端的放大级(以下称被减数放大级)O 一控制电路电性连接至该多个放大级，用以启动至多一个减数放大级和一个被减数放大级，以形成产生该射频差动输出信号的一差动放大级组合。【附图说明】图1为根据本专利技术的一实施例中的可变增益低噪声放大器的示意图。图2为根据本专利技术的另一实施例中的可变增益低噪声放大器的示意图。图3A?图3D各自为根据本专利技术的一可变增益低噪声放大器对应于不同操作模式的示意图。图4为根据本专利技术的一实施中的放大程序的流程图。符号说明10、20:可变增益低噪声放大器105:输入端口105s:信号端105g:共享端110:反馈电路120a_120b:减数放大级125a_125f:电流源130a_130c:被减数放大级230a_230b:环通放大级135:电阻电路140:信号强度传感器150:控制电路155:控制器160:输出端口160p:正端160m:负端260:输出端口260s:信号端260g:共享端310:HHG操作模式320:LHG操作模式330:HLG操作模式340:LLG操作模式S1-S6:组态开关SFl?SF2:反馈阻抗选择开关Ml?M14:晶体管RFO?RF2:反馈电阻Rl?R7:电阻VIN:输入信号VBP、VBN:栅极电压VH1_VH2、VC:电压供应端VL1-VL2:低电压端VOUT:差动输出信号VOP、VOM:输出信号成分VSENSE:信号强度指示LTO:环通输出信号400:放大程序405?435:流程步骤【具体实施方式】以下各实施例及其相关图式可充分说明本申请案的专利技术概念。各图式中相似的元件编号系对应于相似的功能或元件。须说明的是，此处所谓本专利技术一辞系用以指称该等实施例所呈现的专利技术概念，但其涵盖范畴并未受限于该等实施例本身。此外，本揭露书中的数学表示式系用以说明与本专利技术的实施例相关的原理和逻辑，除非有特别指明的情况，否则不对本专利技术的范畴构成限制。本专利技术所属
中具有通常知识者可理解，有多种技术可实现该等数学式所对应的物理表现形式。须说明的是，本专利技术的图式包含呈现多种彼此关联的功能性模块的功能方块图。该等图式并非细部电路图，且其中的连接线仅用以表示信号流。功能性元件及/或程序间的多种互动关系不一定要透过直接的电性连结始能达成。此外，个别元件的功能不一定要如图式中绘示的方式分配，且分布式的区块不一定要以分布式的电子元件实现。本专利技术提供的技术与射频接收器中用以接收单端输入信号(例如透过一条不平衡的传输线或单一导线)、产生差动输出信号(例如透过一平衡的传输线或差动导线对)的低噪声放大器相关。以下说明主要以电视接收器前端电路为例，但本专利技术的范畴不以此为限。根据此揭露书的内容，本专利技术所属
中具有通常知识者可理解，其他放大器亦可能实现本专利技术的概念；本专利技术的范畴涵盖该等变型态样。图1呈现根据本专利技术的一实施例中的可变增益低噪声放大器10的示意图。举例而言，可变增益低噪声放大器10可被整合进电视接收器中，例如电视本身或其相关装置(例如机顶盒)，用以放大特高频(VHF)和超高频(UHF)电视频段中的信号。在这个情况下，可变增益低噪声放大器10被设计为用以放大频率范围大约在50兆赫至900兆赫间的信号。输入端口 105包含一信号端105s与一共享端105g，并于此之间接收一射频单端输入信号VINo输出端口 160包含一正端160p与一负端160m，并于其间输出一射频差动输出信号VOUT至目标负载电路(未绘示)。易言之，可变增益低噪声放大器10接收单端输入信号VIN并据此产生差动信号V0UT。差动输出信号VOUT系由输出信号成分VOP和输出信号成分VOM间的差异构成。差动输出信号VOUT可被视为一被减数信号VOP与一减数信号VOM间的差异，亦即VOUT =V0P-V0M。须说明的是，此命名方式意不在限制本专利技术的范畴，而是期以一致且精准的明述方式表达各实施例中的不同组态和信号特性。可变增益低噪声放大器10包含多个减数放大级120a_120b (以下统称减数放大级120)以及多个被减数放大级130a-130c (以下统称被减数放大级130)。“减数”和“被减数”对应于放大级120或130产生的差动信号成分。须说明的是，虽然可变增益低噪声放大器10被绘示为由金氧半场效晶体管(MOSFET)构成，但本专利技术的范畴不以此为限。透过此揭露书，本专利技术所属
中具有通常知识者可理解其他类型的晶体管亦能实现本专利技术。可变增益低噪声放大器10包含一控制电路150，其中又包含一控制器155、组态开关S1-S6、反馈阻抗选择开关SF1-SF2，以及由晶体管M5实现的一截断开关(以下称截断开关M5)。控制器155可利用合适的电路实现，以达成当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可变增益低噪声放大器，包含：输入端口，包含信号端与共享端，射频单端输入信号提供至该信号端与该共享端之间；输出端口，包含正端与负端，输出射频差动输出信号；多个放大级，共同耦接至该输入端口的该信号端，该多个放大级包含:多个减数放大级，共同耦接至该输出端口的该负端；以及多个被减数放大级，共同耦接至该输出端口的该正端；以及控制电路，电性连接至该多个放大级，用以启动一个减数放大级并启动一个被减数放大级，以构成差动放大器组合，以由该单端输入信号产生该差动输出信号。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：白洪全，
申请(专利权)人：晨星半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71
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