[发明专利]多模全差分放大器

说明书

技术领域

本发明属于集成电路设计及信号处理领域，且特别涉及一种多模全差分 放大器。

背景技术

近年来，随着无线通信技术的飞速发展，新的技术和标准层出不穷，如 无线局域网(WLAN)，蓝牙(Bluetooth)，射频识别(RFID)，超宽带(UWB)， TD-SCDMA，CDMA2000，WCDMA等等。在这种背景下，用户希望根据自己的需求， 通过多模终端接入相应的网络，实现灵活便捷的通信和数据传输，多模多频 应用是未来无线通信发展的一大趋势。在相应的无线通信收发终端中，低噪 声放大器(RFLowNoiseAmplifier，简称LNA)是接收机模块前端的重要部 分。它的作用是将通过天线接收到的微弱信号进行放大，以便接收机的后续 模块进行处理。由于LNA是整个接收机(同时也是整个系统)中最先处理无 线信号的模块(除了天线)，其性能对于整个接收机甚至整个系统有着举足轻 重的影响。因此，设计适应多种模式，并且各项指标满足要求的LNA是十分 必要的。

LNA设计主要考量噪声、线性度、功耗及增益之间的折衷，描述LNA性能 的主要参数有：正向放大倍数(S21)、输入端匹配度(S11)、输出端匹配度 (S22)、反向隔离度(S12)、功耗、输入线性度(IIP3)和噪声系数(NF)。

目前高性能LNA主要采用CMOS及BiCMOS工艺设计。为了满足多模系统 要求，覆盖到所需频段，5GHz以上的接收机系统设计一般采用0.18um及更小 尺寸CMOS工艺，或截至频率大于45GHz的BiCMOS工艺。因此设计一种应用 于多模系统，基于SiGeBiCMOS工艺的全差分LNA是具有重大意义的。

发明内容

为了克服现有技术中低噪声放大器性能较低、模式单一的问题，本发明 提供了一种性能较高且具有多种模式的放大器。

为了实现上述目的，本发明提出一种多模全差分放大器，所述放大器包 括相互并联的第一电路和第二电路，所述第一电路包括第一晶体管、第三晶 体管和第五晶体管，所述第三晶体管和所述第五晶体管并联后和所述第一晶 体管串联；所述第二电路包括第二晶体管、第四晶体管和第六晶体管，所述 第四晶体管和所述第六晶体管并联后和所述第二晶体管串联；所述第一晶体 管、所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管 和所述第六晶体管的基区掺杂材料为锗。

可选的，所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第 四晶体管、所述第五晶体管和所述第六晶体管均为双极型晶体管。

可选的，所述放大器还包括第一电感和第二电感，所述第一电感一端和 所述第一晶体管的发射极相连，另一端接地；所述第二电感一端和所述第二 晶体管的发射极相连，另一端接地。

可选的，所述放大器还包括第三电感和第四电感，所述第三电感的一端 和所述第一晶体管的基极相连，另一端和第一输入端相连；所述第四电感的 一端和所述第二晶体管的基极相连，另一端和第二输入端相连。

可选的，所述第一输入端和所述第一晶体管之间以及所述第二输入端和 所述第二晶体管之间，均设置一电容。

可选的，所述放大器还包括第五电感和第六电感，所述第五电感的一端 和所述第三晶体管的集电极相连，另一端和电源相连；所述第六电感的一端 和所述第四晶体管的集电极相连，另一端和电源相连。

可选的，所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第五晶体管和所述第 六晶体管的基极均连接一负载电阻。

可选的，所述放大器还包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端 和所述第三晶体管的集电极相连，所述第二输出端和所述第四晶体管的集电 极相连。

可选的，所述第一输出端和所述第三晶体管的集电极之间以及所述第二 输出端和所述第四晶体管的集电极之间，均设置一电容。

可选的，所述放大器还包括第一偏置端、第二偏置端、第三偏置端和第 四偏置端，所述第一偏置端和所述第一晶体管的基极相连，所述第二偏置端 和所述第二晶体管的基极相连，所述第三偏置端和所述第三晶体管的基极上 连接的负载电阻相连，所述第四偏置端和所述第四晶体管的基极上连接的负 载电阻相连。