[发明专利]一种电阻分压衰减器

说明书

技术领域

本发明属于低噪声放大器技术领域，具体涉及一种电阻衰减器。

背景技术

可变增益低噪声放大器是集成电路设计中的射频接收机广泛应用的小信号放大器。一般而言，低噪声放大器系统既要有高增益模式接收强度较弱的信号，也要有中间增益模式放大中等强度的输入信号，同时还要在输入信号很强时对信号衰减后输出。其高增益模式下需要有很好的噪声系数，用于改善接收机的噪声性能，保证接收机达到应有的灵敏度；中间增益要有较好的线性度，一般用输入三阶交调点表示；低增益往往提供0dB以下的增益（衰减），要有足够的线性度以接收信号强度较大的信号。

一般情况下，有源放大器的线性度都受到有源器件的限制，而且，随着集成电路特征尺寸的逐渐减小，器件的非理想特性越来越明显，也会对器件的线性度有不利的影响。在有源放大器前面增加无源衰减器，可以提高整体结构的线性度，如果衰减器增益为G_att，且其输入三阶交调点为IIP3-₁；同时计有源放大器的输入三阶交调点为IIP3₂，那么，衰减器级联上有源放大器后的IIP3可以由下式得到：

                                                                                                  （1）

一般地，IIP3₁是很大的值，而G_att用分贝表示时小于0，即提供小于1的增益。那么，整体IIP3用dBm表示时就可以写作：

                                                      （2）

其中，IIP3和IIP3₂单位是dBm，而G_att单位为dB。由式（2）可以看到增加衰减器后IIP3增加的效果。

图1是其中一种实现方式的结构图。其中，4个开关121、122、123和124控制整个放大器的工作模式。仅开关121闭合时，低噪声放大器110工作，系统为高增益模式，有着较高的增益，很好的噪声系数，和满足要求的输入三阶交调点；仅开关122和开关124闭合时，系统处于中间增益模式，信号先由衰减器140衰减，再经过低噪声放大器130放大，最终得到输出信号152，这时增益中等，噪声系数中等，输入三阶交调点中等；仅开关123闭合时，系统处于低增益模式，也称衰减模式，输入信号151经衰减器衰减后直接输出为152，这时要求系统提供小于1的增益和很好的输入三阶交调点。

另外，在射频接收机系统中，最前端的可变增益低噪声放大器要和天线或前置滤波器和阻抗匹配，其输入阻抗要设计为R_S（一般为50或75欧姆）。当衰减器处于最前端时，也要满足阻抗匹配，所以，衰减器要同时解决的另一个问题就是其输入阻抗要与R_S匹配。

发明内容

本发明的目的在于提供一种与射频接收机系统的输入阻抗R_S匹配，同时提供所需增益值的电阻衰减器。

本发明提供的电阻衰减器，采用分压形式，称为电阻分压衰减器200，其包括：

三个电阻及开关组合，其中第一电阻及开关组合220与第二电阻及开关组合230并联，这两组并联的电阻及开关组合再与第三电阻及开关组合210串联。这样，在第三电阻及开关组合210在串联结点处分压，得到增益的衰减。其中各电阻和开关都是输入输出可互换的。

所述第三电阻及开关组合210的组成为：电阻211、电阻212、电阻213和开关214依次串联，开关215两端分别接电阻213的左端和开关214的右端，开关216两端分别接电阻212的左端和开关214的右端，电阻211左端接输入信号151，开关214的右端作为电阻及开关组合的输出端。 

所述第一电阻及开关220组合的组成为：电阻221与开关224串联，电阻222与开关225串联，电阻223与开关226串联，然后这三者的上端都与第三电阻及开关组合210的输出端相连，下端都接地线240。

所述第二电阻及开关组合230的组成为：负载电阻231与开关232串联后，上端与第三电阻及开关组合210的输出端相连，下端接地线240。

第一电阻及开关组合210的输入端作为电阻分压衰减器的输出端，输出信号141。