灵活动态范围的放大器制造技术

技术编号:5514440 阅读:218 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种放大装置(10)包括第一、第二、第三和第四晶体管(M1,M2,M3,M4)。在第一和第三晶体管(M1,M3)中,源极连接到输入信号源(IN+,IN-),栅极连接到偏置电位(VB)并且漏极连接到信号输出端(Q+,Q-)。在第一和第三晶体管(M1,M3)的源极与漏极之间分别存在第一和第二分支(B 1,B2),所述第一和第二分支均包括对应的第二或第四晶体管(M2,M4)。该装置还包括第三分支(B3)以及第四分支(B4),所述第三分支包括连接在第一晶体管(M1)源极与第三晶体管(M3)栅极之间的第一电容器(C1)和第一开关(SW1),所述第四分支包括连接在第三晶体管(M3)源极与第一晶体管(M1)栅极之间的第二电容器(C2)和第二开关(SW2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及放大器领域。本专利技术特别涉及放大装置以及包^^种放大^a 的无线收发器和无线电传^a。
技术介绍
翻寸频低噪声放大器(LNA)中,噪声和线性度是两个重要的因素。然而, 它们不能被很容易i舰行组合。高增益放大器能够具有低噪声,但是将牺牲线性度,而低增益放大器具有更好的线性度但是具有更多噪声。放大器的噪声和 线性度性能能够通过动态范围来量化,其是噪声所限制的劇氐可检测信号强度与由于非线性的缘故而将发生ldB压缩的最高信号5艘之比。在无线通信领域,例如移动电话,根据与网络的无线接入点相关的无线终 端的位置,存在着对低噪声放大器的不同需要。例如,如果无线终端远离无线 接入点,则重要的是,噪声尽可能低以便能够接收弱信号。如果另一方面,来 自其他无线终端的干扰信号很强,则线性度应该高以便避免接收器的退敏(desensitatiorO或卩HS。从而感兴趣的是提供这样的低噪声放大装置,其能够根据情 皿择性地提 供好的统性度或低噪声和高增益。这正变得日益重要,不但因为可以斷氐功耗, 而且因为不断地降低现代半导体工艺的电源电压,导致很难得到涵盖全部这些 情况的足够高的动态范围。传统上这已经Mi^顿通过在输出端接入(switchin)不同电阻性负载实现 的简单可控增益衰减而得以解决。然而,于是动态范围性能下降。在无线收发器中在获得高动态范围与浪费功率之间存在折衷。在低电源电 压下获得高动态范围尤其困难。因此需要提供一种改进的低噪声放大装置,其能够根据情况提供好的线性 度或低噪声和高增益。
技术实现思路
本专利技术涉及实现在放大装置中选择性掛共高增益和低噪声^i子的缘性度。 本专利技术一个目的是提供一种放大装置,其會,选择性地Hf共好的线性度或 低噪声和高增益。根据本专利技术的第一方面,鄉过一种放大體来实现,臓放大體包括:第一晶体管,具有连接到用于接收输入信号的第一部分(first half)的第一 输入信号源的源极,连接到偏置电位的栅极,和连接到提供输出信号的第一部 分的第一信号输出端的漏极,第一可断(breakable)分支(branch),连接在第一晶体管的源极与漏极之 间并且包括第二晶体管,第三晶体管,具有连接到用于接收输入信号的第二部分(second half)的第 二输入信号源的源极,连接到偏置电位的栅极,和连接至腿供输出信号的第二 部分的第二信号输出端的漏极,第二可断分支,连接在第三晶体管的源极与漏极之间并且包括第四晶体管,第三可断分支,包,接在第一晶体管的源极与第三晶体管的栅极之间的 第一电容器和第一开关,以及第四可断分支,包 g接在第三晶体管的源极与第一晶体管的栅极之间的 第二电容器和第二开关,其中所述第一和第二开关被安排来接收第一转换信号(switching signal)以 用于提供放大装置的电容性交叉耦合操作模式,并且当选择放大装置的非交叉 耦合共栅极操作模式时,第一和第二可断分支被安排来接收第二转换信号以用 于将第二晶体管与第一晶体管并联连接并且用于将第四晶体管和第三晶体管并 联连接。放大装置有效地被提供在无线收发器以及无线电传^置中,例如无线接 入点或无线终端。在这里术语栅极、源极和漏极旨在涵盖等同的术语,如基极、劍抖及和集 电极。本专利技术具有下面的优点。其提供了一种装置,所述,能够选择性地提供 高增益和低噪声或好的统性度。其能够在低电源电压下并且在不降低动态范围 的情况下实现这一点。两种操作模式的组合实际上改进放大装置的有效动态范围。应该强调的是当说明书中使用时,术语"包括泡含"特指所陈述的特征或 组件的存在,但并不排除一个或多个其他特征、组件或其组合的存在鹏加。附图说明现在将根据所公开的附图来更详细地描述本专利技术,其中 图1示出根据本专利技术的第一实施例的放大装置的电路图, 图2示出根据本专利技术的第二实施例的放大装置的电路图,图3示意性地示出两个无线电传i^置,彼ji:hffi信的一个基站和一个移动 台,其中每一个都包括根据本专利技术的放^S,以及 图4示出蜂窝电话形式的无线终端的前视图。具体实施例方式本专利技术涉及一种放大装置,其能够被有利地用于无线通信,这是因为其提 供好的线性度或低噪声和高线性,所感兴趣的是其用于无线网络中的不同通信 情形中。本专利技术从而涉及^f共一种放大装置,其能够被操作在两种结构之间进行转 换,以便提供更好的统性度或低噪声和高增益。有利地,该放大装置是射频低 噪声放大装置。图1中的电路图中示出了根据本专利技术的第一实施例的这种放大装置io。放 大装置10包括第一对晶体管,包括第一晶体管Ml和第二晶体管M2。这里第 一晶体管M1的漏极连接到提供输出信号的第一部分的第一信号输出端O。第 一晶体管M1的漏极SI过第一输出阻抗Z01连接到信号地,在本实施例中第 一输出P服是电感。第一晶体管Ml的栅极被安排来接收偏置电位,在该第一 实施例中这是fflil经由第一偏置电阻器RBl将栅极连接到偏置电位VB来实现 的。第一晶体管M1的源极连接至U第一输入信号源IN+的第一端,从中其接收输 入信号的第一部分。第一输入信号源IN+的第二端连接到信号地。提供与该输 入信号源IN+并联的第一输入电阻ZI1,在该实施例中其是电感器。提供与第一 晶体管M1并联的第一可断分支B1,其连接在第一晶体管M1的源极与漏极之 间。分支B1包括第二晶体管M2并且将该第二晶体管M2的漏极连接到第一晶7体管的漏极并且将第二晶体管M2的源,皿接到第一晶体管Ml的源极。在该 实施例中,第二晶体管M2的栅极^1过第一偏置电阻器RB1形式的偏置P且抗 而连接到偏置电位VB。低噪声放大装置10还包括第二对晶体管,包括第三和第四晶体管M3和 M4。这里第三晶体管M3的漏极连接到提供输出信号的第二部分的第二信号输 出端O-。第三晶体管M3的漏极M31第二输出P鹏Z02连接到信号地,在该 实施例中第二输出卩鹏是电感。第三晶体管M3的栅极舰第二偏置电阻器RB2 连接到偏置电位VB并且第三晶体管M3的源极连接到第二输入信号源IN-的第 一端,从中其接收输入信号的第二部分。第二输入信号源IN-的第二立驢接至瞻 号地。提供与斑俞入信号源IN-并联的第二输入KftZI2,在该实施例中其也是 电感器。提供与第三晶体管M3并联的第二可断分支B2,其连接在第三晶体管 M3的源极与漏极之间。分支B2包括第四晶体管M4并且将该第四晶体管M4 的漏极连接到第三晶体管M3的漏极并将第四晶体管M4的源极连接至U第三晶 体管M3的源极。第四晶体管M4被安排来接收偏置电位,在i亥第一实施例中 这舰il^由第二偏置电阻器RB2形式的偏置阻抗将栅极连接到偏置电位VB 来实现。第一和第二偏置电阻器RB1和RB2的电阻应该是相等的。并且第一和 第二输出阻抗ZOl和Z02的电感应该是相等的。第一和第二输入阻抗ZI1和 ZI2的电感也应该是相等的。禾艮据本专利技术,此外在第一晶体管M1的源极与第三晶体管M3的栅极之间 提供第三可断分支B3。该第三分支B3包括第一电容器Cl和第一开关SW1 。 在该实施例中,第一开关SW1被提供为晶体管,OT极和漏极连接在第三分支 B3中并且该晶体管SW1的栅极连接至i傑一转换信号C—SW。此外在第三晶体 管M3的源极与第一晶体管Ml的栅极之间樹共第四可断本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放大装置(10),包括: 第一晶体管(M1),具有连接到用于接收输入信号的第一部分的第一输入信号源(IN+)的源极,被安排来接收偏置电位(VB)的栅极,和连接到提供输出信号的第一部分的第一信号输出端(O+)的漏极, 第一可断 分支(B1),连接在第一晶体管(M1)的源极与漏极之间并且包括第二晶体管(M2), 第三晶体管(M3),具有连接到用于接收输入信号的第二部分的第二输入信号源(IN-)的源极,被安排来接收偏置电位(VB)的栅极,和连接到提供输出信号的第 二部分的第二信号输出端(O-)的漏极, 第二可断分支(B2),连接在第三晶体管(M3)的源极与漏极之间并且包括第四晶体管(M4), 第三可断分支(B3),包括连接在第一晶体管(M1)的源极与第三晶体管(M3)的栅极之间的第一电容 器(C1)和第一开关(SW1),以及 第四可断分支(B4),包括连接在第三晶体管(M3)的源极与第一晶体管(M1)的栅极之间的第二电容器(C2)和第二开关(SW2), 其中所述第一和第二开关(SW1,SW2)被安排来接收第一转换 信号(C_SW)以用于提供放大装置(10)的电容性交叉耦合操作模式,并且所述第一和第二可断分支(B1,B2)被安排来接收第二转换信号(TR_SW)以用于将第二晶体管(M2)与第一晶体管(M1)并联连接并且用于将第四晶体管(M4)与第三晶体管(M3)并联连接以便提供放大装置(10)的标准共栅极操作模式...

【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:H肖兰K范萨西旺
申请(专利权)人:艾利森电话股份有限公司
类型:发明
国别省市:SE[]

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