放大器制造技术

本实用新型专利技术涉及放大器。根据本技术的一方面公开了一种增益增强放大器。增益增强可以用于改善放大器的噪声系数，并且可以通过向放大器中的多个晶体管的栅极馈送输入信号来实现，其中每个晶体管提供有助于放大器的总电流增益的电流增益。放大器还可以包括用于增加放大器的驱动能力的输出驱动器级。放大器还可以包括反馈电阻器和输入电阻器以获得高线性度增益。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
放大器
本描述总体涉及放大器，更具体地，涉及折叠式共源共栅放大器。
技术介绍
低噪声放大器(LNA)可以在系统的前端接收器中用来放大输入信号，并且将所放大的信号输出至系统中的其他电路(例如，调谐器、解调器等)，用于进行进一步处理。为了让系统实现高输入灵敏度，LNA具有低噪声和高线性度是很重要的。在传统LNA中，线性度由gm*Ro限制，其中gm是LNA的跨导并且Ro是LNA的输出阻抗。结果，传统LNA需要高电流，因此需要高功率，从而实现高线性度。在传统LNA中，感应器可以用于实现低噪声。然而，感应器占据较大的芯片面积，显著增大了 LNA的大小。
技术实现思路
本技术解决如下问题:输入端参考噪声大，噪声系数大。( I) 一种放大器，包括:第一电流增益晶体管，具有与所述放大器的输入端耦接的栅极；第二电流增益晶体管，具有经由第一增益通路与所述放大器的所述输入端耦接的栅极；第一共源共栅晶体管，具有与所述第一电流增益晶体管的漏极和所述第二电流增益晶体管的漏极耦接的源极、与第一 DC偏置电压耦接的栅极以及与所述放大器的增益输出端耦接的漏极；第三电流增益晶体管，具有经由第二增益通路与所述放大器的所述输入端耦接的栅极；以及第二共源共栅晶体管，具有与所述第三电流增益晶体管的漏极耦接的源极、与第二 DC偏置电压耦接的栅极以及与所述放大器的所述增益输出端耦接的漏极。(2)根据(I)所述的放大器，其中，所述第一增益通路包括耦接在所述放大器的所述输入端与所述第二电流增益晶体管的栅极之间的第一电容器，并且所述第二增益通路包括耦接在所述放大器的所述输入端与所述第三电流增益晶体管的栅极之间的第二电容器。( 3 )根据(2 )所述的放大器，进一步包括:第一电阻器，耦接在所述第二电流增益晶体管的栅极与第三DC偏置电压之间；以及第二电阻器，耦接在所述第三电流增益晶体管的栅极与第四DC偏置电压之间。(4)根据(I)所述的放大器，进一步包括源极跟随器晶体管，所述源极跟随器晶体管具有与所述放大器的所述增益输出端耦接的栅极，以及与所述放大器的驱动器输出端耦接的源极。( 5 )根据(4 )所述的放大器，进一步包括:反馈电阻器，耦接在所述放大器的所述驱动器输出端与所述放大器的所述输入端之间；以及输入电阻器，耦接至所述放大器的所述输入端。(6) 一种放大器,包括:第一电流增益晶体管，具有与所述放大器的输入端耦接的栅极；第二电流增益晶体管，具有经由增益通路与所述放大器的所述输入端耦接的栅极；以及共源共栅晶体管，具有与所述第一电流增益晶体管的漏极和所述第二电流增益晶体管的漏极耦接的源极、与第一 DC偏置电压耦接的栅极以及与所述放大器的增益输出端耦接的漏极。(7)根据(6)所述的放大器，进一步包括源极跟随器晶体管，所述源极跟随器晶体管具有与所述放大器的所述增益输出端耦接的栅极，以及与所述放大器的驱动器输出端耦接的源极。(8)根据(7)所述的放大器，进一步包括:反馈电阻器，耦接在所述放大器的所述驱动器输出端与所述放大器的所述输入端之间；以及输入电阻器，耦接至所述放大器的所述输入端。(9) 一种放大器，包括:第一电流增益晶体管，具有与所述放大器的输入端耦接的栅极；第二电流增益晶体管，具有经由增益通路与所述放大器的所述输入端耦接的栅极；第一共源共栅晶体管，具有与所述第一电流增益晶体管的漏极耦接的源极、与第一DC偏置电压耦接的栅极以及与所述放大器的增益输出端耦接的漏极；以及第二共源共栅晶体管，具有与所述第二电流增益晶体管的漏极耦接的源极、与第二DC偏置电压耦接的栅极以及与所述放大器的所述增益输出端耦接的漏极。(10)根据(9)所述的放大器，其中，所述增益通路包括耦接在所述放大器的所述输入端与所述第二电流增益晶体管的栅极之间的电容器。本技术提供的放大器，增益增强明显较少了输入端参考噪声，由此改善了噪声系数。【附图说明】在所附权利要求中陈述了本技术的某些特征。然而，为了阐述目的，在下图中陈述了本技术的几个实施方式。图1示出了折叠式共源共栅放大器的实例。图2示出了根据本技术的一方面的增益增强示例性折叠式共源共栅放大器。图3示出了根据本技术的一方面的增益增强示例性折叠式共源共栅放大器和输出驱动器级。图4示出了根据本技术的一方面的示例性放大器。图5示出了根据本技术的一方面的放大器的噪声模型的实例。图6示出了根据本技术的一方面的示例性系统。【具体实施方式】下面陈述的【具体实施方式】旨在作为本技术的各个配置的描述并且不旨在仅表示可以实施本技术的配置。附图并入本文中并构成【具体实施方式】的一部分。出于对本技术提供彻底理解的目的，【具体实施方式】包括具体细节。然而，本技术不限于本文中陈述的具体细节并且可以在没有一点或多点具体细节的情况下实施。在某些情况下，以框图形式示出结构和组件以免淡化本技术的概念。图1示出了传统的差分折叠式共源共栅放大器100的实例。放大器100被配置为放大包括第一输入信号vin和第二输入信号vip的差分输入信号，并输出包括第一输出信号VOUtp和第二输出信号VOUtn的差分输出信号。放大器100包括形成差分输入对的第一输入晶体管M3和第二输入晶体管M8，以及配置为提供偏置电流的电流偏置晶体管M4，该偏置电流在第一和第二输入晶体管M3和M8之间分流。晶体管M4的栅极偏置DC电压vbiasp3。放大器100进一步包括与第一输入晶体管M3耦合的第一增益级115。总的看来，第一输入晶体管M3和第一增益级115形成放大器100的右半部分。第一增益级115耦合在电源总线Vdd和Vss之间。第一增益级115包括以共源共栅配置连接的P沟道晶体管M16，M17和η沟道晶体管Ml5和MlI，其中晶体管Μ16，Ml7，Ml5和Mll的栅极分别偏置DC电压vbiaspl, vbiasp2, vbiasn2和vbiasnl。晶体管M15和M17是共栅极共源共栅晶体管,该等共栅极共源共栅晶体管在第一增益级115的输出端提供高阻抗，并因此在第一增益级115的输出端提供高电压增益。当向第一输入晶体管M3的栅极馈送第一输入信号vin时，第一输入晶体管M3在其漏极输出vin*gm3的信号电流。晶体管M3的几乎所有输出信号电流都流入第一增益级115的晶体管M15，由此产生大约vin*gm3的输出电流增益。这是因为晶体管M15以共栅极配置连接，并因此在其源极具有低输入阻抗。在放大器100的右半部分中，最嘈杂的源是晶体管M3，Mll和M16。来自主要噪声源晶体管(即，晶体管M3，Ml I和M16 )的总噪声电流为:Ιη—_—_ε=ν8η—Μ:^πι3+Ιη—^Vgn-M11*gml 1+In—M11+Vgn—M16*gml6+In—M16 (I)其中，In tjut s_是输出端的总噪声电流，Vgn是各个晶体管的栅极的噪声电压，1?是各个晶体管的电流噪声，并且gm是各个晶体管的跨导。如上所讨论的，放大器100的右半部分具有大约gm3*vin的输出电流增益。结果，放大器的右半部分的输入端参考噪声为:Vninputrefer=Inoutstage/gm3(2)其中Vn input _是输入端参考噪声。放大器100还包括与第二输入晶体管M8耦合的第二增益级120本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放大器，包括：第一电流增益晶体管，具有与所述放大器的输入端耦接的栅极；第二电流增益晶体管，具有经由第一增益通路与所述放大器的所述输入端耦接的栅极；第一共源共栅晶体管，具有与所述第一电流增益晶体管的漏极和所述第二电流增益晶体管的漏极耦接的源极、与第一DC偏置电压耦接的栅极以及与所述放大器的增益输出端耦接的漏极；第三电流增益晶体管，具有经由第二增益通路与所述放大器的所述输入端耦接的栅极；以及第二共源共栅晶体管，具有与所述第三电流增益晶体管的漏极耦接的源极、与第二DC偏置电压耦接的栅极以及与所述放大器的所述增益输出端耦接的漏极。

【技术特征摘要】
2012.09.18 US 13/622,3271.一种放大器，包括:第一电流增益晶体管，具有与所述放大器的输入端耦接的栅极；第二电流增益晶体管，具有经由第一增益通路与所述放大器的所述输入端耦接的栅极；第一共源共栅晶体管，具有与所述第一电流增益晶体管的漏极和所述第二电流增益晶体管的漏极耦接的源极、与第一 DC偏置电压耦接的栅极以及与所述放大器的增益输出端耦接的漏极；第三电流增益晶体管，具有经由第二增益通路与所述放大器的所述输入端耦接的栅极；以及第二共源共栅晶体管，具有与所述第三电流增益晶体管的漏极耦接的源极、与第二 DC偏置电压耦接的栅极以及与所述放大器的所述增益输出端耦接的漏极。2.根据权利要求1所述的放大器，其中，所述第一增益通路包括耦接在所述放大器的所述输入端与所述第二电流增益晶体管的栅极之间的第一电容器，并且所述第二增益通路包括耦接在所述放大器的所述输入端与所述第三电流增益晶体管的栅极之间的第二电容器。3.根据权利要求2所述的放大器，进一步包括:第一电阻器，耦接在所述第二电流增益晶体管的栅极与第三DC偏置电压之间；以及第二电阻器，耦接在所述第三电流增益晶体管的栅极与第四DC偏置电压之间。4.根据权利要求1所述的放大器，进一步包括源极跟随器晶体管，所述源极跟随器晶体管具有与所述放大器的所述增益输出端耦接的栅极以及与所述放大器的驱动器输出端耦接的源极。5.根据权利要求4所述的放大器，进一步包括:反馈电阻器，耦接在所述放大器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢明宏，
申请(专利权)人：美国博通公司，
类型：实用新型
国别省市：