一种自适应线性度增强低噪声放大器制造技术

本发明专利技术公开一种自适应线性度增强低噪声放大器，包括：输入放大电路,用于将输入信号RFin进行初步放大；输出放大电路，用于将所述输入放大电路的输出进一步放大并输出RFout信号至后续电路；可控有源反馈电路，用于产生一可变等效电阻反馈使线性度自适应可控并经可变等效电阻给所述输入放大电路的NMOS管提供自偏置电压；三阶跨导补偿电路，用于产生三阶跨导补偿以增强线性度；偏置控制电路，用于在控制电压的控制下产生优化所述可控有源反馈电路和所述三阶跨导补偿电路工作所需要的偏置电压，本发明专利技术能够有效增强并根据系统应用需求控制低噪声放大器的线性度。

An adaptive linear degree enhanced low noise amplifier

The invention discloses an adaptive linearity enhanced low noise amplifier includes an input amplifier circuit, the input signal for RFin preliminary amplification; output amplifier circuit is used to input the output amplifier circuit further amplifies and outputs a RFout signal to the subsequent circuit; controllable active feedback circuit for generating a variable resistor feedback. Linear adaptive and variable controllable equivalent resistor to the input amplifier circuit NMOS self bias voltage; three order transconductance compensation circuit for generating a three transconductance enhanced by compensating linearity; bias control circuit for generating optimization of the controllable active feedback bias voltage required by the circuit and the three order transconductance compensation in the control circuit of the control voltage, the invention can effectively enhance the control system according to the application requirement of low noise amplifier The linearity of the device.

【技术实现步骤摘要】
一种自适应线性度增强低噪声放大器
本专利技术涉及一种低噪声放大器，特别是涉及一种自适应线性度增强低噪声放大器。
技术介绍
LNA(LowNoiseAmplifier，低噪声放大器)作为射频接收机第一个模块，其线性度及NF(低的噪声系数)对接收系统性能至关重要，因此需要进一步优化设计。图1及图2为两种常见的传统低噪声放大器的结构图。如图1及图2所示，传统低噪声放大器(LNA)包括输入放大电路10、输出放大电路20、偏置电路30。其中，输入放大电路10由NMOS管MMT、输入耦合电容Cg、补偿电容Cex以及反馈电感Ls组成，用于将输入信号RFin进行初步放大；输出放大电路20由NMOS管MO、输出耦合电容Co、偏置电阻Rb1以及负载电感Ld、负载电容Cd组成，用于将输入放大电路10的输出进一步放大并输出RFout信号至后续电路；偏置电路30由偏置电感Lg或偏置电阻Rf组成，用于给NMOS管MMT提供偏置电压和阻抗匹配。输入信号RFin连接至输入耦合电容Cg的一端，输入耦合电容Cg的另一端连接至偏置电感Lg或偏置电阻Rf(电阻负反馈)的一端、补偿电容Cex的一端、NMOS管MMT的栅极，偏置电感Lg的另一端连接至偏置电压Vb或偏置电阻Rf的另一端连接至NMOS管MMT的漏极(电阻负反馈)，NMOS管MMT的源极连接反馈电感Ls的一端和补偿电容Cex的另一端，反馈电感Ls的另一端连接至地，NMOS管MMT的漏极连接至NMOS管Mo的源极和衬底，NMOS管Mo的栅极通过偏置电阻Rb1连接至电源Vdd，NMOS管Mo的漏极通过负载电感Ld、负载电容Cd连接至电源Vdd，NMOS管Mo的漏极通过输出耦合电容Co连接至输出端RFout。然而，上述传统低噪声放大器具有如下两个缺点：1、线性度有限；2、反馈不可控，线性度不可控。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术之目的在于提供一种自适应线性度增强低噪声放大器，其能够有效增强并根据系统应用需求控制低噪声放大器的线性度。为达上述及其它目的，本专利技术提出一种自适应线性度增强低噪声放大器，包括：输入放大电路,用于将输入信号RFin进行初步放大；输出放大电路，用于将所述输入放大电路的输出进一步放大并输出RFout信号至后续电路；可控有源反馈电路，用于产生一可变等效电阻反馈使线性度自适应可控并经可变等效电阻给所述输入放大电路的NMOS管MMT提供自偏置电压；三阶跨导补偿电路，用于产生三阶跨导补偿以增强线性度；偏置控制电路，用于在控制电压Vc的控制下产生所述可控有源反馈电路和所述三阶跨导补偿电路工作所需要的偏置电压。进一步地，所述输入放大电路包括输入NMOS管、输入耦合电容、输入匹配电感、补偿电容以及反馈电感。进一步地，输入信号RFin连接至所述输入耦合电容的一端，所述输入耦合电容的另一端连接至所述输入匹配电感的一端，所述输入匹配电感的另一端连接至所述补偿电容的一端以及所述可控有源反馈电路、所述输入NMOS管的栅极，所述输入NMOS管的源极连接所述反馈电感的一端和所述补偿电容的另一端，所述反馈电感的另一端连接至地，所述输入NMOS管的漏极连接所述输出放大电路、可控有源反馈电路、三阶跨导补偿电路。进一步地，所述输出放大电路包括输出NMOS管、输出耦合电容、第一偏置电阻以及负载电感、负载电容。进一步地，所述输出NMOS管的栅极通过所述第一偏置电阻连接至电源，漏极通过所述负载电感、所述负载电容连接至电源，所述输出NMOS管的漏极还通过所述输出耦合电容连接至输出端RFout，所述输出NMOS管的源极与衬底连接所述输入NMOS管漏极、所述可控有源反馈电路与三阶跨导补偿电路。进一步地，所述可控有源反馈电路包括反馈NMOS管以及第三偏置电阻。进一步地，所述反馈NMOS管栅极通过所述第三偏置电阻连接至所述偏置控制电路，其漏极连接所述输入NMOS管漏极、所述输出NMOS管源极和衬底以及所述三阶跨导补偿电路，其源极连接所述输入匹配电感、所述输入NMOS管栅极以及所述补偿电容。进一步地，所述三阶跨导补偿电路包括补偿NMOS管、第二偏置电阻以及补偿耦合电容。进一步地，所述补偿NMOS管栅极通过所述第二偏置电阻连接至所述偏置控制电路并通过补偿耦合电容连接至输入信号RFin，其源极连接至所述反馈电感的中间抽头，其漏极与所述输入NMOS管的漏极、所述补偿NMOS管的漏极、所述输出NMOS管的源极和衬底连接。进一步地，所述偏置控制电路的输入端连接控制电压，其输出端分别通过所述第二偏置电阻、第三偏置电阻连接所述所述三阶跨导补偿电路以及可控有源反馈电路。与现有技术相比，本专利技术一种自适应线性度增强低噪声放大器通过采用三阶跨导补偿线性度增强技术及可控有源负反馈控制线性度实现了一种自适应线性度增强低噪声放大器，能够有效增强并根据系统应用需求控制线性度。附图说明图1及图2为两种常见的传统低噪声放大器的结构图；图3为本专利技术一种自适应线性度增强低噪声放大器的电路结构图；图4为本专利技术具体实施例的原理示意图；图5为本专利技术具体实施例中增益与NF仿真比较示意图；图6为自适应线性度控制效果图。具体实施方式以下通过特定的具体实例并结合附图说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本专利技术的精神下进行各种修饰与变更。图3为本专利技术一种自适应线性度增强低噪声放大器的电路结构图。如图3所示，本专利技术一种自适应线性度增强低噪声放大器，包括：输入放大电路10、输出放大电路20、可控有源反馈电路30、三阶跨导补偿电路40以及偏置控制电路(BiasControl)50。其中，输入放大电路10由输入NMOS管MMT、输入耦合电容Cg、输入匹配电感Lg、补偿电容Cex以及反馈电感Ls组成，用于将输入信号RFin进行初步放大；输出放大电路20由输出NMOS管MO、输出耦合电容Co、偏置电阻Rb1以及负载电感Ld、负载电容Cd组成，用于将输入放大电路10的输出进一步放大并输出RFout信号至后续电路；可控有源反馈电路30由反馈NMOS管Mr、偏置电阻Rb3组成，用于产生一可变等效电阻反馈使线性度自适应可控并经改可变等效电阻给输入NMOS管MMT提供自偏置电压；三阶跨导补偿电路40由补偿NMOS管MAT、偏置电阻Rb2、补偿耦合电容Cc组成，用于产生三阶跨导补偿以增强线性度；偏置控制电路(BiasControl)50，用于在控制电压Vc的控制下产生优化可控有源反馈电路30和三阶跨导补偿电路40工作所需要的偏置电压。输入信号RFin连接至输入耦合电容Cg的一端、补偿耦合电容Cc的一端，输入耦合电容Cg的另一端连接至输入匹配电感Lg的一端，补偿耦合电容Cc的另一端连接至补偿NMOS管MAT的的栅极，输入匹配电感Lg的另一端连接至补偿电容Cex的一端以及反馈NMOS管Mr的源极、输入NMOS管MMT的栅极，输入NMOS管MMT的源极连接反馈电感Ls的一端和补偿电容Cex的另一端，反馈电感Ls的另一端连接至地，输入NMOS管MMT的漏极连接至反馈NMOS管Mr的漏极、补偿NMOS管MAT的漏极和输出NMOS管M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应线性度增强低噪声放大器，包括：输入放大电路,用于将输入信号RFin进行初步放大；输出放大电路，用于将所述输入放大电路的输出进一步放大并输出RFout信号至后续电路；可控有源反馈电路，用于产生一可变等效电阻反馈使线性度自适应可控并经可变等效电阻给所述输入放大电路的NMOS管MMT提供自偏置电压；三阶跨导补偿电路，用于产生三阶跨导补偿增强线性度；偏置控制电路，用于在控制电压Vc的控制下产生所述可控有源反馈电路和所述三阶跨导补偿电路工作所需要的偏置电压。

【技术特征摘要】
1.一种自适应线性度增强低噪声放大器，包括：输入放大电路,用于将输入信号RFin进行初步放大；输出放大电路，用于将所述输入放大电路的输出进一步放大并输出RFout信号至后续电路；可控有源反馈电路，用于产生一可变等效电阻反馈使线性度自适应可控并经可变等效电阻给所述输入放大电路的NMOS管MMT提供自偏置电压；三阶跨导补偿电路，用于产生三阶跨导补偿增强线性度；偏置控制电路，用于在控制电压Vc的控制下产生所述可控有源反馈电路和所述三阶跨导补偿电路工作所需要的偏置电压。2.如权利要求1所述的一种自适应线性度增强低噪声放大器，其特征在于：所述输入放大电路包括输入NMOS管、输入耦合电容、输入匹配电感、补偿电容以及反馈电感。3.如权利要求2所述的一种自适应线性度增强低噪声放大器，其特征在于：输入信号RFin连接至所述输入耦合电容的一端，所述输入耦合电容的另一端连接至所述输入匹配电感的一端，所述输入匹配电感的另一端连接至所述补偿电容的一端以及所述可控有源反馈电路、所述输入NMOS管的栅极，所述输入NMOS管的源极连接所述反馈电感的一端和所述补偿电容的另一端，所述反馈电感的另一端连接至地，所述输入NMOS管的漏极连接所述输出放大电路、可控有源反馈电路、三阶跨导补偿电路。4.如权利要求3所述的一种自适应线性度增强低噪声放大器，其特征在于：所述输出放大电路包括输出NMOS管、输出耦合电容、第一偏置电阻以及负载电感、负载电容。5.如权利要求4所述的一种自适应线性度增强低噪声放大器，其特征在于：所述输出NMOS管的...

【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