【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体集成电路设计领域，特别涉及一种超宽带低噪声放大器。
技术介绍
1、低噪声放大器是射频通信系统中非常重要的部分，其应用非常广泛。其应用领域有无线通信、卫星通信、雷达、相控阵等诸多领域。在射频通信系统中，低噪声放大器作为接收机中最前端的部分，主要用于放大天线接收到的信号。低噪声放大器的性能直接决定了接收机的灵敏度。因此，低噪声放大器的性能尤为重要。近几年，射频通信系统呈现出了宽带化趋势。因此，超宽带低噪声放大器成为学者们的研究热点。
2、与传统的共源极结构相比，达林顿结构无需复杂的匹配电路，能够节省芯片面积。传统的达林顿结构如图1所示，传统的达林顿复合管由两个场效应管，即第一场效应管fet1和第二场效应管fet2组成，这两个场效应管的漏极连接在一起，第一场效应管fet1的源极连接到第二场效应管fet2的栅极，第五电阻r5和第二电容c2串联形成负反馈，提高了电路的稳定性的同时拓展了带宽。传统的达林顿结构采用电阻式分压为达林顿第一场效应管fet1的栅极提供偏置电压。这种偏压方式存在明显的缺点即采用这种电阻式分压结构会使得达林顿管栅极上的电压随着温度的变化特别敏感。另一方面，传统的达林顿结构很难实现超宽带。因此，需要对传统的达林顿结构进行改善用于实现超宽带低噪声放大器。
技术实现思路
1、为了在放大电路中利用较小的芯片尺寸实现较宽的带宽，本专利技术提出一种超宽带低噪声放大器，包括输入耦合网络、自偏置网络、反馈网络、达林顿管、共栅放大器以及输出耦合网络，输入耦合
2、进一步的，达林顿管包括第一场效应管和第二场效应管，第一场效应管的栅极作为达林顿管的输入端，第一场效应管的漏极和第二场效应管的漏极连接后作为达林顿管的输出端；第一场效应管的源极经过第二电阻后与第二场效应管的栅极连接，第一场效应管的源极经过第一电阻后接地；第二场效应管的源极接地。
3、进一步的，通过调整第一电阻的阻值来调节1db压缩点的平坦度；通过调整第二电阻的阻值来调整达林顿管的稳定性。
4、进一步的，共栅放大器包括第三场效应管、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第一电容，第三场效应管的源极作为共栅放大器的输入端，第三场效应管的栅极与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端与第一电容、第四电阻、第五电阻的一端连接在一起，第一电容的另一端接地；第四电阻与第一电阻并联，第五电阻的另一端与第三场效应管的漏极连接后作为共栅放大器的输出端。
5、进一步的，输入耦合网络包括第三电容和第六电容，第三电容的一端作为输入耦合网络输入端，第三电容的另一端、第六电容的一端作为输入耦合网络的输出端；第六电容的另一端接地。
6、进一步的，通过调节第六电阻来调节输入处驻波。
7、进一步的，输出耦合网络包括第四电容、第五电容和第一电感，第四电容、第五电容和第一电感的一端连接在一起作为耦合网络的信号输入端，第四电容另一端作为输出耦合网络的输出端，第五电容的另一端接地，第一电感的另一端作为输出耦合网络的电源输入端，第一电感为射频扼流电感。
8、进一步的，反馈网络包括第六电阻和第二电容，第六电阻的一端作为反馈网络的输入端，另一端与第二电容的一端连接；第二电容的另一端作为反馈网络的输出端。
9、进一步的，自偏置网络包括第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七电阻、第八电阻和第九电阻，第七电阻的一端作为自偏置网络的输入端，另一端与第四场效应管的源极和第五场效应管的栅极连接在一起；第四场效应管的漏极与第八电阻的一端连接，第八电阻的另一端与第九电阻连接在一起后作为自偏置网络输出端；第九电阻的另一端与第四场效应管的栅极、第五场效应管的漏极连接在一起，第五场效应管的源极与第六场效应管的漏极和栅极连接在一起，第六场效应管的源极接地。
10、进一步的，通过调节第五场效应管和第六场效应管的尺寸来调整偏置电压的大小；通过调节第七电阻的阻值来调节噪声大小。
11、本专利技术基于gaas工艺，采用有源自偏置网络，有利于提高电路的温度稳定性，共栅放大器提高了该超宽带低噪声放大器的工作带宽，并且在一个典型实施例中，采用本专利技术的电路结构能实现工作于0.5ghz-8ghz的低噪声放大器。
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1.一种超宽带低噪声放大器，其特征在于，包括输入耦合网络、自偏置网络、反馈网络、达林顿管、共栅放大器以及输出耦合网络，输入耦合网络的输入端作为一放大器输入端，其输出端与达林顿管的输入端、反馈网络的输入端、自偏置网络的输入端连接在一起；达林顿管的的输出端连接共栅放大器的输入段连接；输出耦合网络为三端网络，自偏置网络的输出端、反馈网络的输出端、共栅放大器的输出端与输出耦合网络的信号输入端连接在一起，输出耦合网络的电源输入端与直流电源连接，输出耦合网络的输出端作为放大器的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种超宽带低噪声放大器，其特征在于，达林顿管包括第一场效应管和第二场效应管，第一场效应管的栅极作为达林顿管的输入端，第一场效应管的漏极和第二场效应管的漏极连接后作为达林顿管的输出端；第一场效应管的源极经过第二电阻后与第二场效应管的栅极连接，第一场效应管的源极经过第一电阻后接地；第二场效应管的源极接地。
3.根据权利要求2所述的一种超宽带低噪声放大器，其特征在于，通过调整第一电阻的阻值来调节1dB压缩点的平坦度；通过调整第二电阻的阻值来调整达林顿管的稳定性。>
4.根据权利要求1所述的一种超宽带低噪声放大器，其特征在于，共栅放大器包括第三场效应管、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第一电容，第三场效应管的源极作为共栅放大器的输入端，第三场效应管的栅极与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端与第一电容、第四电阻、第五电阻的一端连接在一起，第一电容的另一端接地；第四电阻与第一电阻并联，第五电阻的另一端与第三场效应管的漏极连接后作为共栅放大器的输出端。
5.根据权利要求1所述的一种超宽带低噪声放大器，其特征在于，输入耦合网络包括第三电容和第六电容，第三电容的一端作为输入耦合网络输入端，第三电容的另一端、第六电容的一端作为输入耦合网络的输出端；第六电容的另一端接地。
6.根据权利要求5所述的一种超宽带低噪声放大器，其特征在于，通过调节第六电阻来调节输入处驻波。
7.根据权利要求1所述的一种超宽带低噪声放大器，其特征在于，输出耦合网络包括第四电容、第五电容和第一电感，第四电容、第五电容和第一电感的一端连接在一起作为耦合网络的信号输入端，第四电容另一端作为输出耦合网络的输出端，第五电容的另一端接地，第一电感的另一端作为输出耦合网络的电源输入端，第一电感为射频扼流电感。
8.根据权利要求1所述的一种超宽带低噪声放大器，其特征在于，反馈网络包括第六电阻和第二电容，第六电阻的一端作为反馈网络的输入端，另一端与第二电容的一端连接；第二电容的另一端作为反馈网络的输出端。
9.根据权利要求1所述的一种超宽带低噪声放大器，其特征在于，自偏置网络包括第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七电阻、第八电阻和第九电阻，第七电阻的一端作为自偏置网络的输入端，另一端与第四场效应管的源极和第五场效应管的栅极连接在一起；第四场效应管的漏极与第八电阻的一端连接，第八电阻的另一端与第九电阻连接在一起后作为自偏置网络输出端；第九电阻的另一端与第四场效应管的栅极、第五场效应管的漏极连接在一起，第五场效应管的源极与第六场效应管的漏极和栅极连接在一起，第六场效应管的源极接地。
10.根据权利要求9所述的一种超宽带低噪声放大器，其特征在于，通过调节第五场效应管和第六场效应管的尺寸来调整偏置电压的大小；通过调节第七电阻的阻值来调节噪声大小。
...【技术特征摘要】
1.一种超宽带低噪声放大器，其特征在于，包括输入耦合网络、自偏置网络、反馈网络、达林顿管、共栅放大器以及输出耦合网络，输入耦合网络的输入端作为一放大器输入端，其输出端与达林顿管的输入端、反馈网络的输入端、自偏置网络的输入端连接在一起；达林顿管的的输出端连接共栅放大器的输入段连接；输出耦合网络为三端网络，自偏置网络的输出端、反馈网络的输出端、共栅放大器的输出端与输出耦合网络的信号输入端连接在一起，输出耦合网络的电源输入端与直流电源连接，输出耦合网络的输出端作为放大器的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种超宽带低噪声放大器，其特征在于，达林顿管包括第一场效应管和第二场效应管，第一场效应管的栅极作为达林顿管的输入端，第一场效应管的漏极和第二场效应管的漏极连接后作为达林顿管的输出端；第一场效应管的源极经过第二电阻后与第二场效应管的栅极连接，第一场效应管的源极经过第一电阻后接地；第二场效应管的源极接地。
3.根据权利要求2所述的一种超宽带低噪声放大器，其特征在于，通过调整第一电阻的阻值来调节1db压缩点的平坦度；通过调整第二电阻的阻值来调整达林顿管的稳定性。
4.根据权利要求1所述的一种超宽带低噪声放大器，其特征在于，共栅放大器包括第三场效应管、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第一电容，第三场效应管的源极作为共栅放大器的输入端，第三场效应管的栅极与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端与第一电容、第四电阻、第五电阻的一端连接在一起，第一电容的另一端接地；第四电阻与第一电阻并联，第五电阻的另一端与第三场效应管的漏极连接后作为共栅放大器的输出端。
5.根据权利要求1所述的一种超宽带低噪声放大器，其特征在于，输入耦...
【专利技术属性】
技术研发人员：程小兵，黄亮，朱海，蒲颜，王国强，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十四研究所，
类型：发明
国别省市：
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