一种低噪声放大器和差动放大总成制造技术

本发明专利技术公开了一种低噪声放大器和差动放大总成，低噪声放大器包括：输入匹配网络，配置为获取一路差动信号并将差动信号针对低噪声放大器进行阻抗匹配；核心电路，包括迭接的晶体管组合，核心电路连接至输入匹配网络以获取阻抗匹配的差动信号，并使用迭接的晶体管组合以高隔离方式放大差动信号；输出匹配网络，连接至核心电路以获取放大的差动信号，使用LC电路来为差动信号进行滤波并作为输出信号输出。本发明专利技术能够提升接收端的信号传输质量、同时降低占用空间和生产成本。

Low noise amplifier and differential amplifier assembly

【技术实现步骤摘要】
一种低噪声放大器和差动放大总成
本专利技术涉及测试领域，更具体地，特别是指一种低噪声放大器和差动放大总成。
技术介绍
在无线通信系统中，接收端的噪声特性会影响信号传输的质量，而噪声特性在接收端中几乎由第一级组件的噪声指数决定。在常见的射频接收器中，低噪声放大器为第一级电路，其输入端的阻抗匹配影响其增益及噪声结果，并直接影响整个接收端信号传输的质量。因此低噪声放大器的设计对无线通信接收系统来说极为重要。信号传输时，差动信号之抗噪声能力较单端信号为佳，因此目前市售之射频收发芯片以差动信号系统架构为主。但接收天线通常为单端信号接口，若要以差动信号传输，则需在天线及低噪声放大器之间加入平衡-不平衡转换器。近年来许多研究致力于将平衡-不平衡转换器与低噪声放大器结合成平衡-不平衡低噪声放大器，并作为射频接收器中第一级电路。由于常见之平衡-不平衡转换器是使用两组90度方向耦合器串接而成，该设计方式将占用较大芯片面积，导致制作成本上升。针对现有技术中接收端信号传输质量低、占用空间大、生产成本高的问题，目前尚无有效的解决方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提出一种低噪声放大器和差动放大总成，能够提升接收端的信号传输质量、同时降低占用空间和生产成本。基于上述目的，本专利技术实施例的第一方面提供了一种低噪声放大器，包括：输入匹配网络，配置为获取一路差动信号并将差动信号针对低噪声放大器进行阻抗匹配；核心电路，包括迭接的晶体管组合，核心电路连接至输入匹配网络以获取阻抗匹配的差动信号，并使用迭接的晶体管组合以高隔离方式放大差动信号；输出匹配网络，连接至核心电路以获取放大的差动信号，使用LC电路来为差动信号进行滤波并作为输出信号输出。在一些实施方式中，核心电路的晶体管组合包括两个迭接的晶体管，其中每个晶体管在核心电路中以共闸极连接。在一些实施方式中，每个晶体管的闸极-栅极寄生电容均将差动信号与输出信号隔离。在一些实施方式中，核心电路还包括将晶体管组合接地的源极退化电感。在一些实施方式中，核心电路使用宽带π型匹配构成，并且工作频率为5GHz。本专利技术实施例的第二方面提供了一种差动放大总成，包括低噪声放大器和单端信号差动信号转换器，其中单端信号差动信号转换器包括对称的两个晶体管-电阻支路，其中两个晶体管-电阻支路的一端分别连接到高电平和地，另一端均连接到工作电压，单端信号差动信号转换器配置为接收输入信号并将输入信号差分为两路差动信号并传输到两个低噪声放大器，并且每个低噪声放大器包括：输入匹配网络，配置为获取一路差动信号并将差动信号针对低噪声放大器进行阻抗匹配；核心电路，包括迭接的晶体管组合，核心电路连接至输入匹配网络以获取阻抗匹配的差动信号，并使用迭接的晶体管组合以高隔离方式放大差动信号；输出匹配网络，连接至核心电路以获取放大的差动信号，使用LC电路来为差动信号进行滤波并作为输出信号输出。在一些实施方式中，核心电路的晶体管组合包括两个迭接的晶体管，其中每个晶体管在核心电路中以共闸极连接。在一些实施方式中，每个晶体管的闸极-栅极寄生电容均将差动信号与输出信号隔离。在一些实施方式中，核心电路还包括将晶体管组合接地的源极退化电感。在一些实施方式中，核心电路使用宽带π型匹配构成，并且工作频率为5GHz。本专利技术具有以下有益技术效果：本专利技术实施例提供的低噪声放大器和差动放大总成，通过使用输入匹配网络，配置为获取一路差动信号并将差动信号针对低噪声放大器进行阻抗匹配；核心电路，包括迭接的晶体管组合，核心电路连接至输入匹配网络以获取阻抗匹配的差动信号，并使用迭接的晶体管组合以高隔离方式放大差动信号；输出匹配网络，连接至核心电路以获取放大的差动信号，使用LC电路来为差动信号进行滤波并作为输出信号输出的技术方案，能够提升接收端的信号传输质量、同时降低占用空间和生产成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的低噪声放大器的结构示意图；图2为本专利技术提供的低噪声放大器的电路原理图；图3为本专利技术提供的差动放大总成的电路原理图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术实施例进一步详细说明。需要说明的是，本专利技术实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本专利技术实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。基于上述目的，本专利技术实施例的第一个方面，提出了一种提升接收端的信号传输质量、同时降低占用空间和生产成本的低噪声放大器的一个实施例。图1示出的是本专利技术提供的低噪声放大器的流程示意图。所述的低噪声放大器，如图1所示包括：输入匹配网络，配置为获取一路差动信号并将差动信号针对低噪声放大器进行阻抗匹配；核心电路，包括迭接的晶体管组合，核心电路连接至输入匹配网络以获取阻抗匹配的差动信号，并使用迭接的晶体管组合以高隔离方式放大差动信号；输出匹配网络，连接至核心电路以获取放大的差动信号，使用LC电路来为差动信号进行滤波并作为输出信号输出。在一些实施方式中，核心电路的晶体管组合包括两个迭接的晶体管，其中每个晶体管在核心电路中以共闸极连接。在一些实施方式中，每个晶体管的闸极-栅极寄生电容均不将差动信号短路到输出信号，即将二者隔离以在高频环境下不发生回授现象。在一些实施方式中，核心电路还包括将晶体管组合接地的源极退化电感。在一些实施方式中，核心电路使用宽带π型匹配构成，并且工作频率为5GHz。下面根据具体实施例进一步阐述本专利技术的具体实施方式。单端信号转差动信号电路为了减少芯片制作成本与增加带宽范围，而共闸极-共源极组成的宽带单端信号转差动信号电路不仅架构简易，也具备输出平衡、噪声抵消与无信号失真的特性。对于宽带低噪声放大器设计，主要采用电阻回授架构设计方式，由于电阻回授架构的噪声指数效能较差，本专利技术使用0.18μmCMOS制程设计宽带π型匹配之低噪声放大器。传统共源极放大器的闸极-汲极的寄生电容(Cgd)在低频操作时为高阻抗组件，可视为开路；但随着频率增加，寄生电容将在输出端与输入端形成一个通路产生回授现象，并降低隔离度。若回授增益大于1，则有稳定度的问题，若将共闸极电路迭接在已有晶体管上方，因共闸极电路之寄生电容并未同时连接输入端及输出端，所以不会造成回授现象，因而有较高的隔离度。参见图2，本专利技术实施例的电路使用TSMC0.18μmCMOS制程实现，此电路架构主要分为核心电路及匹配网络等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低噪声放大器，其特征在于，包括：/n输入匹配网络，配置为获取一路差动信号并将所述差动信号针对低噪声放大器进行阻抗匹配；/n核心电路，包括迭接的晶体管组合，所述核心电路连接至所述输入匹配网络以获取阻抗匹配的所述差动信号，并使用所述迭接的晶体管组合以高隔离方式放大所述差动信号；/n输出匹配网络，连接至所述核心电路以获取放大的所述差动信号，使用LC电路来为所述差动信号进行滤波并作为输出信号输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种低噪声放大器，其特征在于，包括：
输入匹配网络，配置为获取一路差动信号并将所述差动信号针对低噪声放大器进行阻抗匹配；
核心电路，包括迭接的晶体管组合，所述核心电路连接至所述输入匹配网络以获取阻抗匹配的所述差动信号，并使用所述迭接的晶体管组合以高隔离方式放大所述差动信号；
输出匹配网络，连接至所述核心电路以获取放大的所述差动信号，使用LC电路来为所述差动信号进行滤波并作为输出信号输出。


2.根据权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，所述核心电路的所述晶体管组合包括两个迭接的晶体管，其中每个所述晶体管在所述核心电路中以共闸极连接。


3.根据权利要求2所述的低噪声放大器，其特征在于，每个所述晶体管的闸极-栅极寄生电容均将所述差动信号与所述输出信号隔离。


4.根据权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，所述核心电路还包括将所述晶体管组合接地的源极退化电感。


5.根据权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，所述核心电路使用宽带π型匹配构成，并且工作频率为5GHz。


6.一种差动放大总成，其特征在于，包括低噪声放大器和单端信号差动信号转换器，其中所述单端信号差动信号转换器包括对称的两个晶体管-电阻支路，其中两...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨子庆，
申请(专利权)人：山东英信计算机技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37