可实现差分放大的低噪声放大器及方法技术

本发明专利技术公开了一种可实现差分放大的低噪声放大器及方法，通过采用一控制逻辑模块来实现本发明专利技术所述低噪声放大器在单端输入模式与差分输入模式之间进行切换，从而使得所述低噪声放大器不仅适用于射频输入信号为差分信号的应用场合，也适用于射频输入信号为单端信号的应用场合；并且通过采用一内部电路（相位翻转１８０度模块），来得到一个与射频输入信号的幅度一致、相位相差１８０的信号，以确保射频输入信号为单端信号的应用场合下，也能够实现差分放大，从而不仅确保了低噪声放大器电路的线性度和噪声指标，而且降低了射频接收器中低噪声放大器所需外部匹配电路的复杂度，由此降低了实现成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种集成射频接收器中的低噪声放大器，尤其涉及一种无 论工作在差分输入模式下还是单端输入模式下均可实现差分放大(差分输出)的低噪声放大器；本专利技术还涉及一种在低噪声放大器内部实现差分放 大的方法。
技术介绍
在现代集成射频接收器中，低噪声放大器是对接收到的微弱射频信号 进行放大的重要模块电路。在微弱信号的环境下，放大器自身的噪声可能 会严重干扰信号，恶化信噪比。而低噪声放大器具有很低的噪声系数，大 大降低了对微弱信号的干扰。目前低噪声放大器通常采用差分输入差分输出的结构。差分结构有利 于抑制输入共模噪声的干扰；同时由于在射频接收器中放大器的后级通常 采用差分输入的双平衡混频器，该混频器具有更好的抑制本镇信号泄漏到 输出端等优点，因此低噪声放大器采用差分输出可以简化与混频器的连 接。在目前的实际应用中，差分输入的低噪声放大器需要较多的片外元件， 尤其是在射频输入信号为单端信号的应用场合下，还需要昂贵的外部元件 来完成由单端到差分的转换，因此如果采用现有结构，会造成较高的实现 成本
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可实现差分放大的低噪声放大 器，可通过内部电路来实现差分放大，即通过该内部电路使得低噪声放大 器即使工作在单端输入模式下也能实现差分输出的目的，而不会影响到电 路的线性度、噪声指标，简化电路连接，从而可降低低噪声放大器外部电 路的复杂度，降低实现成本。为此本专利技术还提供一种在低噪声放大器中实 现差分放大的方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种可实现差分放大的低噪声放大 器，包括两个分别作用于正向输入电压信号和负向输入电压信号的第一、 第二单端子电路(10， 20)及一控制逻辑模块(14)，其中所述第一单端 子电路(10)进一步包括第一、第二放大子电路(11， 12)和第一相位 翻转180度模块(13);所述第二单端子电路(20)进一步包括第三、第四放大子电路(21， 22)和第二相位翻转180度模块(23);所述第一、第三放大子电路(11， 21)，分别用于接收正向和负向输 入电压信号，并对所述正向和负向输入电压信号进行放大后输出；所述第二、第四放大子电路(12， 22)，分别用于接收所述第一、第 二相位翻转180度模块(13， 23)的输出信号，对所述输出信号进行放大 后输出；所述第一、第二相位翻转180度模块(13， 23)，分别用于接收所述 正向和负向输入电压，并将所述正向和负向输入电压信号的相位改变180 度后，分别送入所述第二和第四放大子电路(12， 22);所述控制逻辑模块(14)，用于实现单端输入模式和差分输入模式之间 的切换。本专利技术还包括一种在低噪声放大器中实现差分放大的方法，该方法为 在差分输入模式下，直接实现差分放大输出；而在单端输入模式下，则通 过在所述低噪声放大器的内部将输入信号反相，该反相信号与原输入信号 构成差分信号并进行放大后，实现差分放大输出。本专利技术由于采用了上述技术方案，具有这样的有益效果，即通过采用 一控制逻辑模块来实现本专利技术所述低噪声放大器在单端输入模式与差分输 入模式之间进行切换，从而使得所述低噪声放大器不仅适用于射频输入信号为差分信号的应用场合，也适用于射频输入信号为单端信号的应用场合; 并且通过采用一内部电路(相位翻转180度模块)，来得到一个与射频输入 信号的幅度一致、相位相差180的信号，以确保射频输入信号为单端信号的 应用场合下，也能够实现差分放大，从而不仅确保了低噪声放大器电路的 线性度和噪声指标，而且降低了射频接收器中低噪声放大器所需外部匹配 电路的复杂度，由此降低了实现成本。附图说明下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明图1为根据本专利技术所述可实现差分放大的低噪声放大器一个实施例的结构框图2为根据本专利技术所述单端子电路的一个实施例的电路原理图。 具体实施例方式如图1所示，在一个优选实施例中，本专利技术所述低噪声放大器包括两个分别作用于正向输入电压信号和负向输入电压信号的第一、第二单端子电路(10， 20)及一控制逻辑模块14，其中作用于正向输入电压信号的第一单端子电路10进一步包括第一、第二放大子电路(11， 12)和 第一相位翻转180度模块13;作用于负向输入电压信号的第二单端子电路20进一步包括第三、第四放大子电路(21， 22)和第二相位翻转180 度模块23。所述第一、第三放大子电路(11， 21)，分别用于接收正向和负向输 入电压信号，并对所述正向和负向输入电压信号进行放大后输出；所述第 二、第四放大子电路(12， 22)，分别用于接收所述第一、第二相位翻转 180度模块(13， 23)的输出信号，对所述输出信号进行放大后输出。所述第一、第二相位翻转180度模块(13， 23)，分别用于接收所述 正向和负向输入电压，并将所述正向和负向输入电压信号的相位改变180 度形成其反相信号，然后将所述反相信号分别送入所述第二和第四放大子 电路(12， 22)。这两个模块(13， 23)是实现本专利技术所述低噪声放大器，在射频输入信号为单端信号的应用场合下，也能够实现差分放大的关键部 分。所述控制逻辑模块14，用于实现本专利技术所述低噪声放大器在单端输 入模式和差分输入模式之间进行切换，从而使得本专利技术所述低噪声放大器 不仅适用于射频输入信号为差分信号的应用场合，也适用于射频输入信号 为单端信号的应用场合。其实现的控制逻辑如下当需工作在单端输入模式下时，所述控制逻辑模块14控制关断一路 单端子电路的两个输出信号，而控制导通另一路单端子电路的两个输出信 号。例如，假设控制逻辑关断负向输入IN-部分的电路，射频信号从正向 输入IN+输入，则该正向输入信号进入其对应的第一放大子电路11，其输出信号为0UT-;同时，该正向输入信号通过其对应的第一相位翻转180 度模块13后，相位改变180度，该第一相位翻转180度模块13输出信号 的进入第二放大子电路12后，输出信号为0UT+，由此即产生了可以供给 下级混频器的差分信号；反之，若假设控制逻辑关断正向输入IN+部分的 电路，射频信号从正反输入IN-输入，则该负向输入信号进入其对应的第 三放大子电路21，其输出信号为0UT+;同时，该负向输入信号通过其对 应的第二相位翻转180度模块23后，相位改变180度，该第二相位翻转 180度模块13输出信号的进入第四放大子电路22后，输出信号为OUT+， 由此也产生了可以供给下级混频器的差分信号。当需工作在差分输入模式下时，所述控制逻辑模块14将控制关断第 二、第四放大子电路(12， 22)，而控制导通第一、第三放大子电路(11， 21)。因此，此时的低噪声放大器电路即相当于一般的差分输入差分输出 低噪声放大器。在一个实施例中，所述单端子电路(既可以是第一单端子电路10， 也可以是第二单端子电路20)的电路原理图如图2所示。其中包括第 一丽OS晶体管Ml、第二腿OS晶体管M2、第三丽OS晶体管M3、第四丽OS 晶体管M4和两个电流源。其中第一NMOS晶体管M1，其栅极用于接收电 压输入信号(可以是正向输入或者是反向输入信号)，其源极与第二丽OS 晶体管M2的源极连接在一起，而其漏极则与第三丽OS晶体管M3的源极 连接在一起；第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可实现差分放大的低噪声放大器，其特征在于，包括：两个分别作用于正向输入电压信号和负向输入电压信号的第一、第二单端子电路（１０，２０）及一控制逻辑模块（１４），其中所述第一单端子电路（１０）进一步包括：第一、第二放大子电路（１１，１２）和第一相位翻转１８０度模块（１３）；所述第二单端子电路（２０）进一步包括：第三、第四放大子电路（２１，２２）和第二相位翻转１８０度模块（２３）；　所述第一、第三放大子电路（１１，２１），分别用于接收正向和负向输入电压信号，并对所述正向和负向输入电压信号进行放大后输出；　所述第二、第四放大子电路（１２，２２），分别用于接收所述第一、第二相位翻转１８０度模块（１３，２３）的输出信号，对所述输出信号进行放大后输出；　所述第一、第二相位翻转１８０度模块（１３，２３），分别用于接收所述正向和负向输入电压，并将所述正向和负向输入电压信号的相位改变１８０度后，分别送入所述第二和第四放大子电路（１２，２２）；　所述控制逻辑模块（１４），用于实现单端输入模式和差分输入模式之间的切换。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：席占国，魏述然，尹雪松，
申请(专利权)人：锐迪科创微电子北京有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]