一种修正型微分叠加（ＭＤＳ）低噪声放大器（ＬＮＡ）包括主要电流路径和消除电流路径。所述消除路径中的三阶失真用于消除所述主要路径中的三阶失真。在一个新颖方面中，存在用于所述两个电流路径中的每一者的单独的源极退化电感器，借此促进一个电流路径的调谐而不影响另一电流路径。在第二新颖方面中，提供不通过ＬＮＡ负载的制动电流路径。所述制动电流允许在不产生余量问题的情况下增加负反馈。在第三新颖方面中，在不需要高线性的操作模式下，可编程地停用所述消除电流路径和／或制动电流路径以减少功率消耗并改进噪声指数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
所揭示的实施例大体上涉及无线通信装置，且更具体来说，涉及低噪声放大器。
技术介绍
例如码分多址(CDMA)蜂窝式电话接收器的无线电接收器大体上包括被称为低 噪声放大器(LNA)的放大器。CDMA蜂窝式电话应用需要LNA具有极高的三阶输入截取点 (IIP3)以及低噪声因子(NF)、高增益和低电流消耗。存在用于实现这些性能特性的若干线 性化技术。一种普遍技术涉及使用负反馈。在常规的源极退化的LNA中，源极退化电感器用 作反馈电路。一般来说，可通过增加源极退化电感和/或通过增加LNA偏置电流来实现较 高线性。然而，归因于二阶非线性反馈效应，源极退化的LNA仍遭受较差的线性。此外，具 有较大源极退化电感的LNA展现较低增益和较高噪声因子，且偏置电流的增加导致较高功 率消耗。如果过多地增加偏置电流，则会遭遇余量(headroom)问题。第二种技术为微分叠加(DS)技术。所述DS技术使用两个或两个以上不同栅极宽 度与栅极偏压的并联FET来实现高线性和增强的IIP3性能。然而，归因于对三阶互调失真 (IMD3)的二阶非线性贡献，常规DS方法并未显著地在高频下增加IIP3性能。修正型DS (MDS)技术处理所述二阶非线性贡献。在修正型DS技术中，调谐对IMD3 的三阶非线性贡献的量值和相位以消除对IMD3的二阶非线性贡献，借此产生具有极低 IMD3的输出电流。图1 (现有技术)为利用MDS技术的LNA 100的电路图。在图1的MDS电路中，使 用两个FET 104A和104B。将FET 104A偏置在其亚阈值区中(弱反转)且将FET 104B偏 置在其饱和区中(强反转)。在此项技术中已知，当FET的操作从弱反转改变到强反转时， FET的对IMD3的三阶非线性贡献分量(g3)从正性改变到负性。此情况意味着当将所述两 个FET 104A和104B以具有相等量值的g3的正峰值和负峰值偏置时，所述两个FET 104A 和104B的输出电流相加且结果为具有接近零IMD3的输出电流。所述MDS技术还考虑到对 IMD3的二阶非线性贡献分量(g2)。如图1中所说明，使用分接电感器102，以使得g3的量 值和相位经调谐而消除g2。参看2005年8月11日公开的第2005/0176399号公开的美国 专利申请案，以获得对采用修正型微分叠加(MDS)技术的LNA的操作的较详细的解释。图2 (现有技术)为利用MDS技术的变型的LNA 120的电路图。在图2的MDS电路 中，使用两个FET 122和124和两个电感器126和128。在图2的LNA 120中，使用与图1 中所说明相同的相位消除的通用MDS技术来实现高线性。然而，通过将辅助晶体管124的栅 极连接到主要晶体管122的源极，图2的LNA 120进一步改进NF。此外，将辅助晶体管124 的栅极连接到主要晶体管122的源极允许独立地进行对输入匹配和线性的调谐。为获得关 于MDS技术的此变型的其它信息，参看德克萨斯西瓦库马·加内三(Sivakumar Ganesan) 的A&M理学硕士论文“高线性低噪声放大器(Highly Linear Low Noise Amplifier) ”，第 1到73页，2006年5月。当存在强干扰音(jammer tone)时，CDMA蜂窝式电话中的LNA必须具有高线性和 低失真。通常结合LNA的增加的偏置电流使用MDS技术来实现此高线性性能。然而，所述 偏置电流可增加的程度受到限制。另一方面，当不存在干扰音时，LNA可具有较低线性和较 低功率消耗以便延长CDMA蜂窝式电话的电池寿命。
技术实现思路
一种修正型微分叠加(MDS)低噪声放大器(LNA)包括主要电流路径和消除电流路 径。在主要电流路径中，主要电流Imain流过负载、流过主要场效应晶体管(FET)且流过第一 源极退化电感器。在消除电流路径中，消除电流Iourca流过负载、流过消除FET且流过第二 源极退化电感器。LNA电流为-lMAIN 1 1 CANCEL 的总和。 -lCANCEL 中的三阶失真用于消除 xMAIN 中的三阶失真且因此导致输出电流中的零三阶互调失真(IMD3)。在一个新颖方面中，主要电流 路径中的第一源极退化电感器为与消除电流路径中的第二源极退化电感器分离的电感器， 借此促进一个电流路径的调谐而不影响另一电流路径。因此，因为经由使用两个单独的源 极退化电感器而使主要电流与消除电流去耦，所以可通过较少反复来优化LNA。在第二新颖方面中，提供一种制动电流路径。在所述制动电流路径中，制动电流 IDEB00ST流过一制动晶体管并流过第一源极退化电感器。所述制动电流并未流过LNA负载。 所述制动电流允许在不减少主要FET的电压余量的情况下由第一源极退化电感器提供较 多负反馈。因此，可实现LNA的较高线性性能。在一个实例中，可在LNA的设计期间通过改 变制动晶体管的大小来改变制动电流IDEBM)ST。相应地，还可通过调整制动电流来调整与主 要电流路径相关联的负反馈。负反馈因子的可调整性提供用于最佳电流消除的额外调谐能 力。因此，可通过较少设计反复来优化LNA。在第三新颖方面中，LNA是可编程的，以在两个不同操作模式下操作高线性模式 和低线性模式。当存在接收干扰或发射泄漏时，LNA在高线性模式下操作。在高线性模式 下，启用制动电流路径和消除电流路径两者以便实现高线性性能。另一方面，当不存在接收 干扰或发射泄漏时，LNA在低线性模式下操作。在低线性模式下，可编程地停用制动电流路 径以减少功率消耗。在一个实例中，还停用消除电流路径以改进LNA的噪声指数(NF)。以上所述为概要且因此有必要含有细节的简化、概括和省略；因此，所属领域的技 术人员将了解，概要仅为说明性的且不意欲以任何方式限制。如仅由权利要求书界定的本 文中所描述的装置和/或过程的其它方面、专利技术性特征和优点将在本文中所阐述的非限制 性详细描述中变得显而易见。附图说明图1 (现有技术)为利用修正型微分叠加(MDS)技术的LNA 100的电路图。图2 (现有技术)为利用MDS技术的变型的LNA 120的电路图。图3为根据一个新颖方面的一种特定类型的移动通信装置200的极简化的高级框 图。图4为图3的RF收发器集成电路204的较详细的框图。图5为具有两个单独的源极退化电感器的图4的低噪声放大器(LNA) 222的电路 图。图6为说明由两个相邻信道接收干扰模型化的三阶互调失真(IMD3)的图表。图7为说明CDMA系统中的由两个发射泄漏和接收干扰模型化的三次差拍失真的 图表。图8为展示三阶非线性传递系数的图表。图9为说明微分叠加(DS)技术中的消除三阶非线性传递系数的图表。图10为图5的两个单独的源极退化电感器的简化布局。图11为具有两个单独的源极退化电感器412和414且还具有制动晶体管406的 低噪声放大器(LNA)400的电路图。图12为展示关于图11的消除晶体管404的偏置电流的LNA 400 (当LNA 400正 在其高线性模式下操作时)的线性性能IIP3的图表。图13为说明当LNA在高线性模式下和在低线性模式下操作时的LNA性能特性的表格。具体实施例方式图3为根据一个新颖方面的一种特定类型的移动通信装置200的极本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微分叠加（ＤＳ）低噪声放大器（ＬＮＡ），其包含：第一场效应晶体管（ＦＥＴ），其偏置于饱和区中，其中所述第一ＦＥＴ的栅极耦合到输入节点；第二ＦＥＴ，其偏置于亚阈值区中，其中所述第二ＦＥＴ的栅极耦合到所述第一ＦＥＴ的所述栅极，且其中所述第二ＦＥＴ的漏极耦合到所述第一ＦＥＴ的漏极；第一退化电感，其将所述第一ＦＥＴ的源极耦合到接地节点；以及第二退化电感，其将所述第二ＦＥＴ的源极耦合到所述接地节点，且其中所述第二退化电感为至少１毫微亨。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：张立中，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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