一种差分放大电路制造技术

一种差分放大电路，包括：第一晶体管、第二晶体管、第一负载、第二负载、反馈阻抗、第一交叉耦合单元和第二交叉耦合单元。所述第一交叉耦合单元包括第一电容和第二电容，形成第一负反馈路径；所述第二交叉耦合单元包括第三电容和第四电容，形成第二负反馈路径；所述第二交叉耦合单元包括第五电容、第一电阻、第六电容和第二电阻，形成第三负反馈路径。多路负反馈增加了所述差分放大电路的反馈因子从而增加环路增益；第二交叉耦合单元中的第五电容、第一电阻、第六电容和第二电阻引起的串联谐振可有效抑制输出信号的三次谐波；有效增加了所述差分放大电路的三阶交调，使电路线性度得到改善。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频电路线性化技术，特别涉及一种差分放大电路。
技术介绍
在模拟电路设计中，多数采用引入反馈而牺牲放大电路开环增益的方式改善放大 电路的线性度。在射频放大电路中，多数采用线性无源元件引入反馈增加前馈通路从而达 到改善射频放大电路线性度的目的；然而，由于射频放大电路的环路增益有限，使其线性度 被改善的效果受到限制。 三阶交调是三阶交调截取点IP3 (Third-order Intercept Point)的简称；在射频 或微波多载波通讯系统中，尤其是在设计放大器、混频器和变频器时，IP3是一个衡量线性 度或失真的重要指标；IP3越高表示线性度越好。计算闭环差分放大电路的IP3计算公式 如下，其中，h为闭环一阶非线性，b 3为闭环三阶非线性，a i、&2和a 3分别为开环一阶、二阶 和三阶非线性，T为环路增益，f为反馈系数。 在现有技术中，一种交叉耦合的共栅差分放大电路通过电容引入交叉耦合反馈， 通过提升跨导增益弥补了共栅差分放大电路增益不足的缺陷；同时，电路的差分和交叉对 称耦合结构可以有效抑制电路的二次非线性。交叉耦合共栅差分结构是在射频放大电路设 计中被广泛应用，例如应用在LNA(Low Noise Amplifier，低噪声放大器）中。 然而，由于射频共栅差分放大电路的开环增益有限，且射频电路中反馈的反馈因 子有限，参照闭环差分放大电路的IP3计算公式可知，现有技术的射频共栅差分放大电路 对三阶交调非线性度IP3改善有限，导致电路线性度不佳。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是现有技术的射频差分共栅放大电路对电路三阶交调的 改善效果有限导致的电路线性度不佳的问题。 为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种差分放大电路，适于输入第一差分 信号，输出第二差分信号，包括： 第一晶体管和第二晶体管，所述第一差分信号耦合输入至所述第一晶体管的第一 端和所述第二晶体管的第一端之间，所述第一晶体管的第二端和所述第二晶体管的第二端 耦合输出所述第二差分信号； 第一负载，一端连接所述第一晶体管的第二端，另一端连接电源； 第二负载，一端连接所述第二晶体管的第二端，另一端连接电源； 反馈阻抗，第三端接地，第一端与第二端分别连接所述第一晶体管和第二晶体的 Λ-Λ- 上山 第一交叉耦合单元，适于为所述差分放大电路引入负反馈，第一端连接所述第一 晶体管的控制端，第二端连接第二晶体管的第一端，第三端连接第二晶体管的控制端，第四 端连接第一晶体管的第一端； 第二交叉耦合单元，适于为所述差分放大电路引入负反馈，第一端连接所述第一 晶体管的第二端，第二端连接第二晶体管的第一端，第三端连接第二晶体管的第二端，第四 端连接第一晶体管的第一端； 可选的，所述第一交叉耦合单元包括第一电容和第二电容；所述第一电容的第一 端和第二端分别对应所述第一交叉耦合单元的第一端和第二端；所述第二电容的第一端和 第二端分别对应第一交叉耦合单元的第三端和第四端。 可选的，所述第二交叉耦合单元包括：第一交叉路径、第二交叉路径、第三交叉路 径和第四交叉路径； 所述第一交叉路径的第一端连接所述第一晶体管的第二端，第二端连接所述第二 晶体管的第一端；所述第二交叉路径的第一端连接所述第二晶体管的第二端，第二端连接 所述第一晶体管的第一端； 所述第三交叉路径与所述第一交叉路径并联，所述第四交叉路径与所述第二交叉 路径并联。 可选的，所述第一交叉路径包括第三电容，所述第三电容的第一端和第二端分别 对应所述第一交叉路径的第一端和第二端。 可选的，所述第二交叉路径包括第四电容，所述第四电容的第一端和第二端分别 对应所述第二交叉路径的第一端和第二端。 可选的，所述第三交叉路径包括第一电阻和第五电容；所述第一电阻的第二端与 所述第五电容的第一端连接，所述第一电阻的第一端对应所述第三交叉路径的第一端，所 述第五电容的第二端对应所述第三交叉路径的第二端。 可选的，所述第四交叉路径包括第二电阻和第六电容；所述第二电阻的第二端与 所述第六电容的第一端连接，所述第二电阻的第一端对应所述第四交叉路径的第一端，所 述第六电容的第二端对应所述第四交叉路径的第二端。 可选的，所述第一晶体管是第一场效应管，所述第二晶体管是第二场效应管；所述 第一场效应管和所述第二场效应管的栅极分别对应所述第一晶体管和所述第二晶体管的 控制端；所述第一场效应管和所述第二场效应管的源极分别对应所述第一晶体管和所述第 二晶体管的第一端；所述第一场效应管和所述第二场效应管的漏极分别对应所述第一晶体 管和所述第二晶体管的第二端。 可选的，所述反馈阻抗是三端电感。 可选的，所述差分放大电路还包括阻抗变换单元，适于将所述第二差分信号进行 阻抗匹配输出第三差分信号。 可选的，所述阻抗变换单元包括第三晶体管和第四晶体管；所述第三晶体管的控 制端连接所述第一晶体管的第二端，所述第四晶体管的控制端连接所述第二晶体管的第二 端；所述第三晶体管和所述第四晶体管的第二端连接电源；所述第三晶体管第一端和所述 第四晶体管第二端作为所述阻抗变换单元的输出端。 可选的，所述第三晶体管是第三场效应管，所述第四晶体管是第四场效应管；所述 第三场效应管和所述第四场效应管的栅极分别对应所述第三晶体管和所述第四晶体管的 控制端；所述第三场效应管和所述第四场效应管的源极分别对应所述第三晶体管和所述第 四晶体管的第一端；所述第三场效应管和所述第四场效应管的漏极分别对应所述第三晶体 管和所述第四晶体管的第二端。 可选的，所述差分放大电路还包括： 单端-差分转换器，适于将第一单端信号转换为所述第一差分信号输入至所述第 一晶体管的第一端和所述第二晶体管的第一端之间；所述单端-差分转换器的第一输入端 适于输入所述单端输入信号，第二输入端接地；第一输出端与第二输出端之间耦合输出所 述第一差分信号，第三输出端接地； 差分-单端转换器，适于将所述第二差分信号转换为第二单端信号输出；所述差 分-单端转换器的第一输入端与第二输入端之间耦合输入所述第二差分信号，第三输入端 接地；第一输出端输出所述第二单端信号，第二输出端接地。 可选的，所述差分放大电路还包括：第一滤波电容和第二滤波电容；所述单端-差 分转换器的第一输出端和第二输出端分别经所述第一滤波电容和所述第二滤波电容输入 至所述第一晶体管的第一端和所述第二晶体管的第一端之间。 可选当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种差分放大电路，适于输入第一差分信号，输出第二差分信号，其特征在于，包括：第一晶体管和第二晶体管，所述第一差分信号耦合输入至所述第一晶体管的第一端和所述第二晶体管的第一端之间，所述第一晶体管的第二端和所述第二晶体管的第二端耦合输出所述第二差分信号；第一负载，一端连接所述第一晶体管的第二端，另一端连接电源；第二负载，一端连接所述第二晶体管的第二端，另一端连接电源；反馈阻抗，第三端接地，第一端与第二端分别连接所述第一晶体管和第二晶体的第一端；第一交叉耦合单元，适于为所述差分放大电路引入负反馈，第一端连接所述第一晶体管的控制端，第二端连接第二晶体管的第一端，第三端连接第二晶体管的控制端，第四端连接第一晶体管的第一端；第二交叉耦合单元，适于为所述差分放大电路引入负反馈，第一端连接所述第一晶体管的第二端，第二端连接第二晶体管的第一端，第三端连接第二晶体管的第二端，第四端连接第一晶体管的第一端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴若凡，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31