多重无线电标准的低噪声放大器制造技术

本发明专利技术揭示多重无线电标准的低噪声放大器及相关控制方法。本发明专利技术的示范低噪声放大器包含数个输入端、一输出端、数个放大级以及一退化电感器。每个放大器具有串联连接的一增益级及一缓冲级。缓冲级选择性地将增益级的一输出引流至输出端或一电源供应部。退化电感器共同连接至每一个放大级中的增益级。

A low noise amplifier with multiple radio standards

Low noise amplifiers with multiple radio standards and related control methods are disclosed. The exemplary low noise amplifier of the present invention comprises a number of inputs, an output terminal, a plurality of amplifier stages, and a degradation inductor. Each amplifier has a gain stage and a buffer stage connected in series. The buffer stage selectively outputs an output of the gain stage to the output or a power supply section. A degenerated inductor is connected to a gain stage in each of the amplifier stages.

【技术实现步骤摘要】
多重无线电标准的低噪声放大器
本专利技术有关于射频(RF)接收器的设计及实现，且特别是有关于多重无线电标准的低噪声放大器(LNA)的设计及实行。
技术介绍
支持多重无线电标准的单一集成电路芯片多为IC中多重电路模块的直觉简单组合，其中每个模块支持单一无线电标准。举例而言，GSM增强数据率(Enhanced Data Ratesfor GSM, EDGE)及整合封包无线电服务(General Packet Radio Services, GPRS)的频率频带为850MHz、900MHz、l.8GHz以及1.9GHz，且EDGE及GPRS的已知芯片使用三个或四个独立低噪声放大器(LNA)与相同数目的混频器串级，混频器的输出被合并在一起以馈入单一基带电路。这种方法具有多个缺点。例如，因为每一个LNA及混频器需要至少一感应装置(其在尺寸上是巨大的)，所以需要相当大的半导体区域。再者，为了合并来自不同混频器的输出，需要能遍及大型半导体区域的长距离配线，但这种配线难以达到低信号损失、低寄生电阻以及低寄生电容。鉴于前文，比起已知技术，提供一种在单一芯片上使用更少LNA及/或混频器的系统及方法是受到高度期望且有利的，其能支持多重无线电标准。
技术实现思路
在说明书中揭不了一种不范低噪声放大器，其包含多个输入端、一输出端、多个放大级以及一退化电感器。每个放大器具有串联连接在其中一个输入端与输出端之间的一增益级及一缓冲级。缓冲级选择性地将增益级的一输出引流至输出端或一电源供应部。退化电感器共同连接至每一个放大级中的增益级。一种操作低噪声放大器的示范方法亦被揭示。低噪声放大器包含多个输入端、一输出端以及多个放大级，各放大级包含I禹接在其中一个输入端与输出端之间的一增益级。在放大级之间的一第一放大级藉由使第一放大级的增益级偏压至一休止(OFF)状态并将一输出电流从第一放大级的增益级引流至一电源供应部而被禁能。在放大级之间的一第二放大级藉由使第二放大级的增益级偏压至一启动(ON)状态并将一输出电流从第二放大级的增益级引流至输出端而被致能。藉由参考附图之后来详细说明及例子，可更完全理解本专利技术。【附图说明】图1说明了依据本专利技术的一实施例的一多频段RF接收器；图2说明显示于图1的LNA ;及图3显示当放大级262被致能时，图2的LNA中的某些结果信号路径。主要元件符号说明BI1-BIn:偏压BS_Pp BS_P2、BS_N2:缓冲级EN1-ENn^制信号GS_PrGS_Pn、GS_NrGS_Nn:增益级I_P” I_P2、I_N2:输出电流ΙΝ_Ρ!、IN_N1:输入端 InRF1, inRF2、InRFi, inRF.P^ inRF_P2、inRF_N2、inRF.P^ inRF_Ni:RF 信号L0:局部振荡信号N_N2、N_P1、N_P2:NM0SOUT:共通输出端[0021 ]0UT_N、0UT_P:输出端RP1:电阻VCC:电源供应部10:RF 接收器12:天线14: LNA16:混频器18:基带电路20「20n:阻抗匹配网络22:频带选择器24:偏压产生器26_P1:非反相部26_N1:部26「26n:放大级28:感应负载29:退化电感器【具体实施方式】应当理解，本专利技术的技术并未受限于于此所显示及说明的方法及设备。相反地，于其中给予教导的熟悉本
者将更明白在本专利技术的范畴之内的替代方法及设备。图1说明依据本专利技术的一实施例的一多频段RF接收器10。RF接收器10包含一天线12、数个阻抗匹配网络20r20n、一低噪声放大器(LNA) 14、一混频器16、一基带电路18、一频带选择器22以及一偏压产生器24，其中η为大于I的整数。天线12接收图1中的内送RF信号inRFi,其可能在不同RF频带中传送。每一个阻抗匹配网络20i(i=l，2，…，η)提供阻抗匹配给一 RF频带中的内送RF信号。因此，一个频率频带中的内送RF信号inRFi可通过一对应的阻抗匹配网络20i;同时被其他阻抗匹配网络所阻绝。LNA14具有数个放大级26^26#每一个被致能的放大级26i放大其对应的内送RF信号inRFi (其被对应的阻抗匹配网络20i被过滤并匹配)并在一共通输出端OUT产生一对应的结果以驱动一感应负载28。正如同阻抗匹配网络对应至各自的RF频带以供通信用，放大级Ze1Ien也是这样。放大级Ze1Ien*用如图2所示的一退化电感器29，其提供输入阻抗的一实数部分(real part)至整个放大级ZeiIen的输入端IN1-1N1^再次参见图1，耦接至LNA14的混频器16混频输出信号与局部振荡信号L0，以降频LNA14的输出端OUT的信号。如果需要接收一对差动信号，则混频器16可能包含一对混频器。混频器16因此提供基带信号给基带电路18以供更进一步的信号处理用，例如模拟数字转换及解调。根据用于接收RF信号的一主动RF频带，频带选择器22提供控制信号EN1-ENn之一，用以致能放大级ZeiIen之一，同时将其他放大级禁能。同样地，根据主动RF频带，偏压产生器24分别提供对应的偏压BI1-BIn给放大级26^26#除了供致能放大级用的偏压以外，剩下的偏压消除禁能放大级的增益。图2说明图1所显示的LNA14的详细构造。图2中的LNA14具有放大级26^26^每一个放大级26,为一差动放大器，其具有两个差动输入端(IN_Pi及IN_Ni)用于接收平衡内送RF信号inRF_Pi及inRF_Ni，并共享耦接至感应负载28 (其更耦接至一电源供应部VCC)的两个共同差动输出端(0UT_P及0UT_N)。感应负载28包含两个电感器及两个可调谐电容器，其共振频率可调谐以达输出阻抗匹配。放大级26i可为具有共享退化电感器29的一部(PortionUe-P1及一部26_& w—差动放大器，退化电感器29藉由图2中彼此感应耦接的两个电感器而被实施。以电路架构的观点而言，所有放大级Ze1Ien是相同的，故以下仅说明放大级26i的非反相部26_Plt)图2中放大级262-26n的其他非反相部可依此类推。非反相部26_Pi具有串联连接在输入端IN_Pi与输出端0UT_P之间的一增益级GS_P1及一缓冲级BS_Plt)增益级GS_P1包含一共源极放大器，其中NMOS晶体管Ν_Ρι的源极连接至一退化电感器29，而NMOS晶体管N_Pi的栅极经由电阻RP1耦接至偏压BI115由偏压产生器24 (显示于图1中)所提供的偏压BI1实质上决定NMOS晶体管N_P1的互导值，其栅极作为输入端ΙΝ_Ρι以接收来自阻抗匹配网络20i (显示于图1中)的内送RF信号inRF_P1，用以产生输出电流UV缓冲级BS_P1包含一共栅极放大器，用以基于控制信号EN1将输出电流1-P1引流至输出端 0UT_P。当放大级26i被致能时，频带选择器22使控制信号EN1生效，且偏压产生器24使偏压BI1维持于在NMOS晶体管N_Pi的临限电压的上的一高电位。因此，增益级GS_Pi在一启动(ON)状态下运作，且输出电流LP1反映位于NMOS晶体管Ν_Ρι的栅极的内送RF信号inRF_Pi的振幅。因为共栅极放大器中的NMOS晶体管导通，输出电流LP1被引流至输出端0UT_P。反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低噪声放大器，包含：多个输入端及一输出端；多个放大级，各包含串联连接的一增益级及一缓冲级，其中该缓冲级选择性地将该增益级的一输出引流至该输出端或一电源供应部；以及一退化电感器，共同连接至该多个放大级的该些增益级。

【技术特征摘要】
2012.07.10 US 13/545,1061.一种低噪声放大器，包含: 多个输入端及一输出端； 多个放大级，各包含串联连接的一增益级及一缓冲级，其中该缓冲级选择性地将该增益级的一输出引流至该输出端或一电源供应部；以及 一退化电感器，共同连接至该多个放大级的该些增益级。2.如权利要求1所述的低噪声放大器，其特垂下在于，还包含一偏压产生器，藉以提供一偏压给该增益级；其中，当该缓冲级将该增益级的该输出引流至该电源供应部时，该偏压实质上消除该增益级的一增益。3.如权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，该增益级包含一共源极放大器，而该缓冲级包含一共栅极放大器。4.如权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，还包含一感应负载，耦接在该输出端与该电源供应部之间。5.如权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，各该放大级的该增益级耦接至一阻抗匹配网络。6.如权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，只有些放大级的一被致能，以将该致能放大级的该增益级的该输出弓I流至该输出端。7.如权利要求6所述的低噪声放大器，其特征在于，还包含一频带选择...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，周思宁，
申请(专利权)人：晨星半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：