[发明专利]超低功率和低噪声放大器

说明书

技术领域

本文公开的方法和装置涉及电子学领域，且更具体地涉及但不仅仅涉及用于放大电信号的系统和方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年5月20日提交的美国临时申请第62/164,451号的权益，在这里将该申请的全部内部以引用的方式并入本文中。

背景技术

低噪声放大器(LNA)常被用作诸如声信号接收器、电磁射频(RF)接收器、遥测接收器等许多电子设备中的第一放大器或第一放大级，并被用作许多传感器的缓冲器。低噪声放大器通常放大非常微弱的信号，并因此需要具有低的内部噪声。电池供电设备增加了需要使低噪声放大器也消耗很低的功率的要求。

发明内容

根据一个示例性实施例，提供了用于放大器的方法、装置和计算机程序，所述放大器包括：FET晶体管；偏置电阻器，其具有与所述FET晶体管的栅极端子连接的第一端子；负载电阻器，其具有与所述FET晶体管的D端子连接的第一端子；DC-DC降压转换器，其中，所述DC-DC降压转换器的输入端子连接到电源电压，并且所述DC-DC降压转换器的输出端子连接到所述负载电阻器的第二端子；双引脚电流-电压转换器，其中，第一引脚连接到所述FET晶体管的S端子，且第二引脚接地；以及比较器，其具有与正电源电压连接的第一引脚、与负电源电压连接的第二引脚、作为与所述偏置电阻器的第二端子连接的输出引脚的第三引脚、与参考电压连接的第四引脚以及与所述电流-电压转换器的所述第一引脚连接的第五引脚。

根据另一个示例性实施例，提供一种放大器，其中，所述FET是JFET P沟道、JFET N沟道、MOSFET P沟道和MOSFET N沟道中的至少一者。

根据另一个示例性实施例，提供一种放大器，其中，所述电流-电压转换器是电阻器、双极结型晶体管、FET晶体管、JFET晶体管、MOSFET晶体管和二极管中的至少一者。

根据又一个示例性实施例，提供一种放大器，其中，所述第三引脚通过双向低通滤波器连接到所述偏置电阻器的所述第二端子，并且所述第五引脚通过低通滤波器连接到所述电流-电压转换器的所述第一引脚。

此外，根据另一示例性实施例，提供一种放大器，其中，所述FET是JFET P沟道、JFET N沟道、MOSFET P沟道和MOSFET N沟道中的至少一者。

还根据另一示例性实施例，提供一种放大器，其中，所述电流-电压变换器是电阻器、双极结型晶体管、FET晶体管、JFET晶体管、MOSFET晶体管和二极管中的至少一者。

根据另一示例性实施例，提供了一种放大器，其中，所述放大器还包括被配置为用于生成所述正电源电压和所述负电源电压中的至少一者的DC-DC转换器。

进一步地，根据另一示例性实施例，提供了一种放大器，其中，所述FET晶体管具有以下项中的至少一者：大的W参数和小的L参数；以及大的IDSS电流和低的输入电容。

除非另有限定，否则此处所使用的所有技术和科学术语具有与相关领域的普通技术人员通常理解的相同含义。本文提供的材料、方法和示例仅是示例性的而不是限制性的。除了过程本身所必需的或固有的范围之外，没有设定或默示在包括附图在内的本说明书中描述的方法和过程的步骤或阶段的特定顺序。在许多情况下，过程步骤的顺序可能在不改变所述方法的目的或效果的情况下变化。

附图说明

本文仅通过示例的方式参照附图来描述各种实施例。现在具体参考附图，应该强调的是，所示的细节仅作为示例，并且仅用于对实施例的说明性讨论，而且呈现出来是为了提供被认为是实施例的示意和概念方面的最有用和容易理解的描述。在这方面，没有尝试更详细地示出实施例的结构细节，而实施例的结构细节对于于主题的基本理解是必需的，对于本领域的技术人员来说，使用附图进行的描述使得几种形式和结构在实践可以被体现出来。

在附图中：

图1是具有低噪声放大器(LNA)的信号链的简化示意图；

图2A是具有缓冲器的基于MOSFET的LNA的电路示意图；

图2B是具有缓冲器的基于JFET的LNA电路的电路示意图；

图2C是低噪声驻极体电容器式麦克风(ECM：Electrets Condenser Microphone)缓冲器的电路示意图；

图3是使用MOSFET晶体管的低噪声放大器(LNA)的简化电气示意图；

图4是使用JFET晶体管的低噪声放大器(LNA)的简化电气示意图；