[发明专利]小面积、线性度可调谐的高线性低噪声放大器

说明书

技术领域

本发明涉及一种射频集成电路技术领域，特别是涉及一种小面积、线性度可调谐的高线性低噪声放大器。

背景技术

随着无线通信业务的快速发展，无线接收机技术向着多标准、多模式和宽频带的方向发展。在多载波多信道的系统中，由于晶体管、二极管等器件都具有非线性特性，当两个或两个以上信号进入器件组成的通信电路时，将会产生交叉调制，产生的失真信号将很容易落在宽带系统的带内或相邻信道内。因此，为了保证系统的性能，提高信道利用率减小信号之间的相互干扰，线性度已经成为宽带无线接收机系统设计中，继增益和噪声之后需要考虑的另一个重要因素。

宽带低噪声放大器作为无线通信射频接收机系统前端的关键模块，其线性度、增益、噪声等都将直接影响着整个接收机的性能。因此，在宽频带范围内，宽带低噪声放大器应具有良好的线性度，以抑制相邻信号的干扰和防止灵敏度减弱；同时应具有高增益和良好的噪声性能以提高接收信号的信噪比，并且具有良好的阻抗匹配以降低信号的损耗。

为了提高线性度，传统的单端输入双极低噪声放大电路通常采用负反馈技术和双有源偏置方法，但是，负反馈技术要求晶体管必须工作在恰好合适的工作点上，限制了晶体管的跨导，导致了噪声和增益性能的恶化；双有源偏置方法的有效线性化频带较窄；同时，无论负反馈技术还是双有源偏置方法，其线性度都不具有可调谐性。

因此，当下需要迫切解决的一个技术问题就是：如何能够创新的提出一种有效的措施，以满足多标准、多模式和宽频带无线接收机应用的需求。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种小面积、线性度可调谐的高线性低噪声放大器，使其极大的优化了电路性能，并且实现了宽带的高线性和线性度的可调谐；同时极大的减少了芯片面积。

为了解决上述问题，本发明提供一种小面积、线性度可调谐的高线性低噪声放大器，包括由共射级晶体管的集电极和共基极晶体管的发射极连接构成的Cascode结构，其中，还包括失真抵消通路，所述失真抵消通路与所述Cascode结构的共射极晶体管的集电极和共基极晶体管的发射极相连接，所述失真抵消通路包括并联了一电容的共基极晶体管和一集电极-基极短路连接的晶体管，所述低噪声放大器的阻抗匹配通过一电阻串联一电容的并联负反馈实现。

优选的，所述共射极晶体管的偏置采用偏置电流源实现，所述共基极晶体管的偏置采用电阻自偏置结构实现。

优选的，所述偏置电流源由三个晶体管和三个电阻组成。

优选的，所述失真抵消通路中，晶体管的偏置采用一晶体管和三个电阻构成的电流源实现。

优选的，所述失真抵消通路中，通过调整偏置电压源，改变晶体管偏置，实现线性度的可调谐。

优选的，所述失真抵消通路位于所述Cascode结构的所述共射极晶体管和所述共基极晶体管之间。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明电路结构简单，基本单元为传统的Cascode结构，采用创新性的失真抵消通路，电路原理清晰，电路性能得到优化，并且实现了宽带的高线性和线性度的可调谐；同时由于未使用无源螺旋电感，使芯片面积有了极大的减小。

以下将结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，该实施例仅用于解释本发明。并不对本发明的保护范围构成限制。

附图说明

图1是本发明的电路结构图；

图2是本发明与未采用失真抵消通路的的低噪声放大器的噪声和增益的比较图；

图3是本发明在8GHz时的三阶交调点与未采用失真抵消通路的的低噪声放大器的比较图；

图4是本发明的三阶交调点与频率的关系图；

图5是本发明的电路结构框图。

主要元件符号说明：

1-输入端               2-阻抗匹配           3-Cascode结构

4-输出端               5-偏置电流源         6-失真抵消通路

101-共射级晶体管       102-共基极晶体管     103-电阻

104-电阻               105-电容             106-电容

107-电阻               201-晶体管           202-晶体管

203-晶体管             204-电阻             205-电阻