[发明专利]在扩展动态范围内具有线性增益的低噪音放大器

说明书

相关申请案的交叉参考

本申请书涉及下列待审申请案，所有这些申请案的内容已全部并入本文作为参考：2013年3月15日提出申请的名称为“极坐标接收器结构和信号处理方法”的美国申请案第13/840,478号；2013年3月15日提出申请的名称为“极坐标接收器信号处理装置和方法”的美国申请案第13/839,557号；2013年3月15日提出申请的名称为“在扩展动态范围内具有线性增益的低噪音放大器”的美国申请案第13/839,557号；以及2013年3月15日提出申请的名称为“数控注入锁定振荡器”的美国申请案第13/840,379号；以及2013年3月15日提出申请的名称为“单比特直接调制发送器”的美国申请案。

背景技术

低噪音放大器(Low Noise Amplifiers,LNA)是用来放大弱信号的电路，如那些通过天线接收的信号。考虑到接收信号的功率等级很弱，它们不会引进大量噪音，这很重要。否则，进行数据恢复时，信号的信噪比(signal to noise ratio,SNR)将无法接受。LNA的增益会使注入噪音的影响减小。因此，需要对LNA进行改良，包括直接转换收发器中使用的那些LNA。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种装置，包括：可变增益放大器级，用于接受输入信号和提供负载驱动信号；可调带通滤波器，其作为负载而连接到所述可变增益放大器级，其中所述带通滤波器包括谐振回路、交叉耦合晶体管对和被施以亚阈值范围偏压的至少一个交叉耦合补偿晶体管对，当所述负载驱动信号的幅度大到足以使所述交叉耦合晶体管对的跨导减小时，所述至少一个交叉耦合补偿晶体管对用以补充跨导分量；以及控制器电路，用于调节所述带通滤波器。

本发明的另一个方面提供了一种方法，包括：调节可变增益放大器级的增益；调节作为负载而连接到所述可变增益放大器级的可调带通滤波器的谐振频率和品质因数Q，其中所述带通滤波器包括交叉耦合晶体管对和至少一个交叉耦合补偿晶体管对；以及对所述至少一个交叉耦合补偿晶体管对施以亚阈值范围偏压。

本发明的又一个方面提供了一种方法，包括：将第一低噪音放大器级的谐振频率调节为第一频率，所述第一低噪音放大器级具有第一可变增益放大器级和第一可调带通滤波器；将第二低噪音放大器级的谐振频率调节为第二频率，所述第二低噪音放大器级具有第二可变增益放大器级和第二可调带通滤波器，所述第二频率相对于所述第一频率存在偏移；以及对所述第一可调低通滤波器和所述第二可调带通滤波器中的交叉耦合补偿晶体管对施以亚阈值范围偏压，以便在出现大信号时提供补偿跨导。

附图说明

附图与下文的具体实施方式一起被并入本说明书，构成本说明书的一部分，用来进一步阐述包括本发明在内的概念的实施例，并解释这些实施例的各种原理和优点。在单独视图中，相同的数字代表相同或功能上相似的元件。

图1是根据一些实施例所提出的一种低通滤波器架构的框图。

图2是根据一些实施例所提出的LNA的频率响应图。

图3是根据一些实施例所提出的一种可配置低通滤波器的框图。

图4是根据一些实施例所提出的一种可调节低通滤波器级的电路图。

图5是根据一些实施例所提出的用来提供数控可变增益的单元的实现方式。

图6是根据一些实施例所提出的一种缓冲器的电路图。

图7和图8是根据一些实施例所提出的电容器组的实现方式。

图9是根据一些实施例所提出的电阻器组的实现方式。

图10是根据一些实施例的可变增益数值图。

图11是根据一些实施例的显示Q值的信号图。

图12是根据一些实施例所提出的一种控制LNA的控制电路。

图13和图14是根据一些实施例所提出的一种LNA控制方法的流程图。

本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的举例而言，为了有助于更好地理解本发明的实施例，图中一些元件的尺寸可能相对于其他元件被放大。

这些装置和方法组件已在图中适当之处用常用符号做了表示，仅示出那些与理解本发明之实施例有关的具体细节，这样就不会因为那些对熟悉本专业的技术人员而言明显易懂的细节，而弄不明白本说明书所披露的内容，这有利于本文的叙述。

具体实施方式