一种5G系统的宽带高线性度驱动放大器技术方案

本发明专利技术公开了一种5G系统的宽带高线性度驱动放大器，包括依次连接的差分输入匹配供电网络、差分驱动放大网络、差分功率放大网络和差分转单端及供电网络，本发明专利技术利用差分晶体管堆叠双级放大网络，实现了低噪声系数与高线性度指标，并进一步降低了功耗，改善了温度波动；同时利用差分放大器在微波频段的良好的寄生参数抑制性，使得整个低噪声放大器获得了良好的高增益、低噪声和高线性输出能力，避免了集成电路工艺的低击穿电压特性，提高电路的稳定性与可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种5G系统的宽带高线性度驱动放大器
本专利技术属于5G通信和集成电路
，具体涉及一种5G系统的宽带高线性度驱动放大器的设计。
技术介绍
随着5G民用通信市场的快速发展，射频前端接收器也向高性能、高集成、低功耗的方向发展。因此市场迫切的需求超宽带、高增益、高线性度、低功耗、低噪声的射频与微波低噪声放大器芯片。然而，当前传统射频与微波低噪声放大器芯片设计中，一直存在一些设计难题，主要体现：（1）低功耗、高增益、低噪声放大指标相互制约：由于市场的驱使，射频前端接收器的待机功耗需要尽量降低，从而实现节能的功能，但是传统的共源（或共射）低噪声放大器设计中，满足实现噪声最优的最佳噪声偏置点，和满足增益与跨导最大的偏置点往往不能实现放大器的功耗最低，因此两个指标不能很好地兼容。（2）低功耗和高线性度指标相互制约：传统共源（或共射）低噪声放大器设计中，高线性度指标需要在固定工艺下选择功率容量高且1dB压缩点高的放大器晶体管，而高功率容量往往需要消耗较大的直流功耗，因此低功耗和线性度两者不能很好的兼容。常见的低功耗、高线性度低噪声本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种5G系统的宽带高线性度驱动放大器，其特征在于，包括依次连接的差分输入匹配供电网络、差分驱动放大网络、差分功率放大网络和差分转单端及供电网络；/n所述差分输入匹配供电网络的第一输入端和第二输入端共同作为宽带高线性度驱动放大器的射频输入端，其第一输出端与差分驱动放大网络的第一输入端连接，其第二输出端与差分驱动放大网络的第二输入端连接，其第三输出端与差分驱动放大网络的第三输入端连接；/n所述差分驱动放大网络的第一输出端与差分功率放大网络的第一输入端连接，其第二输出端与差分功率放大网络的第二输入端连接；/n所述差分功率放大网络的第一输出端与差分转单端及供电网络的第一输入端连接，其第二输出端与差...

【技术特征摘要】
1.一种5G系统的宽带高线性度驱动放大器，其特征在于，包括依次连接的差分输入匹配供电网络、差分驱动放大网络、差分功率放大网络和差分转单端及供电网络；
所述差分输入匹配供电网络的第一输入端和第二输入端共同作为宽带高线性度驱动放大器的射频输入端，其第一输出端与差分驱动放大网络的第一输入端连接，其第二输出端与差分驱动放大网络的第二输入端连接，其第三输出端与差分驱动放大网络的第三输入端连接；
所述差分驱动放大网络的第一输出端与差分功率放大网络的第一输入端连接，其第二输出端与差分功率放大网络的第二输入端连接；
所述差分功率放大网络的第一输出端与差分转单端及供电网络的第一输入端连接，其第二输出端与差分转单端及供电网络的第二输入端连接，其第三输出端与差分转单端及供电网络的第三输入端连接；
所述差分转单端及供电网络的输出端为宽带高线性度驱动放大器的射频输出端。


2.根据权利要求1所述的宽带高线性度驱动放大器，其特征在于，所述差分输入匹配供电网络包括晶体管M1，所述晶体管M1的栅极分别与其漏极以及电阻R1的一端连接，并作为差分输入匹配供电网络的第二输出端，其源极与接地电阻R2连接，所述电阻R1的另一端分别与接地电容C4、二极管D5的阴极、二极管D6的阳极以及低压偏置电源Vg1连接，所述二极管D5的阳极和二极管D6的阴极均接地；
所述差分输入匹配供电网络还包括电容C1，所述电容C1的一端分别与二极管D1的阴极以及二极管D2的阳极连接，并作为差分输入匹配供电网络的第一输入端，所述二极管D1的阳极和二极管D2的阴极均接地，所述电容C1的另一端通过电感L1分别与电感L3的一端以及接地电容C3连接，所述电感L3的另一端作为差分输入匹配供电网络的第一输出端；
所述差分输入匹配供电网络还包括电容C2，所述电容C2的一端分别与二极管D3的阴极以及二极管D4的阳极连接，并作为差分输入匹配供电网络的第二输入端，所述二极管D3的阳极和二极管D4的阴极均接地，所述电容C2的另一端通过电感L2分别与电感L4的一端以及接地电容C5连接，所述电感L4的另一端作为差分输入匹配供电网络的第三输出端。


3.根据权利要求1所述的宽带高线性度驱动放大器，其特征在于，所述差分驱动放大网络包括按照源极-漏极相连堆叠构成的顶层晶体管M3和底层晶体管M2，以及按照源极-漏极相连堆叠构成的顶层晶体管M5和底层晶体管M4；
所述底层晶体管M2的源极接地，其栅极与电阻R4的一端连接，并作为差分驱动放大网络的第一输入端，所述底层晶体管M4的源极接地，其栅极与电阻R5的一端连接，并作为差分驱动放大网络的第三输入端，所述电阻R4的另一端分别与电阻R5的另一端以及电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端作为差分驱动放大网络的第二输入端；
所述顶层晶体管M3的栅极和顶层晶体管M5的栅极之间串联有电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R10，所述电阻R6和电阻R7的连接节点还与接地电容C6连接，所述电阻R7和电阻R8的连接节点还分别与接地电阻R9以及电阻R11的一端连接，所述电阻R8和电阻R10的连接节点还与接地电容C7连接；
所述顶层晶体管M3的漏极通过电感L5分别与电感L7的一端以及电感L9的一端连接，所述电感...

【专利技术属性】
技术研发人员：王测天，邬海峰，王亚文，童伟，吕继平，
申请(专利权)人：成都嘉纳海威科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51