[发明专利]宽带CMOS二阶有源巴伦放大器

权利要求书

1.一种宽带CMOS二阶有源巴伦放大器，包括输入匹配网络、第一级有源巴伦电路和第二级输出有源巴伦电路；其特征在于：所述输入匹配网络采用π型匹配结构；所述第一级有源巴伦电路和第二级输出有源巴伦电路采用电容C₅,C₆,C₇和C₈进行交叉耦合连接，所述第一级有源巴伦电路和第二级输出有源巴伦电路之间电容交叉耦合连接是指，第二级输出有源巴伦电路中第七NMOS管M₇的栅极和第十NMOS管M₁₀的栅极，分别连接到第五电容C₅和第八电容C₈的一端，第五电容C₅的另一端与第八电容C₈的另一端相连，其公共点与第六NMOS管M₆的漏极相连，接在第一阶有源巴伦的输出V_O1上；第八NMOS管M₈和第九NMOS管M₉的栅极分别连接到第六电容C₆和第七电容C₇的一端，第六电容C₆的另一端和第八电容C₈的另一端相连，其公共点与第五NMOS管M5的漏极相连，接在第一阶有源巴伦的输出端V_O2上；所述第一阶有源巴伦电路采用宽带相位校正技术，第一NMOS管M₁和第二NMOS管M₂配置为两级共源放大器CS，作为第一个有源巴伦部分，两对共源(CS)和共栅(CG)放大器交叉耦合连接，用作另一个有源巴伦部分；所述第二级输出有源巴伦电路并联两个双端转单端的巴伦作为输出端，代替了传统的源跟随器作为缓冲器，得到所需差分信号V_out1和V_out2；每个NMOS管均工作在饱和区且均采用标准的0.18um CMOS工艺技术实现；所述第一级有源巴伦电路中第一NMOS管M₁的源极接地，漏极接第二电感L₂和第三电感L₃的公共端；第二NMOS管M₂的栅极与第二电容C₂的一端相连，第二电容C₂的另一端与第二电感L₂的另一端相连，第二NMOS管M₂漏极接第四电感L₄的一端，源极接地；第三NMOS管M₃的漏极与第六NMOS管M₆的漏极相连，并接在输出端V_O1，第三NMOS管M₃源极与第一NMOS管M₁的源极之间接有第三电感L₃；第四NMOS管M₄的漏极与第五NMOS管M₅的漏极相连，并接在输出端V_O2，第四NMOS管M₄的源极与第二NMOS管M₂之间接有第四电感L₄；第五NMOS管M₅的栅极和第六NMOS管M₆的源极之间接有第三电容C₃，第六NMOS管M₆的栅极与第四NMOS管M₄的漏极之间接有第四电容C₄；第五NMOS管M₅的漏极还与第七电阻R₇的一端相连，源极与第六NMOS管M₆的源极相连，并连接在偏置电压V_B上；第六NMOS管M₆的漏极还与第八电阻R₈的一端相连，第七电阻R₇另一端与第八电阻R₈另一端相连，并接在电源V_DD上；第一级有源巴伦电路中第一NMOS管M₁的栅极还与第一电阻R₁的一端相连，第二NMOS管M₂的栅极还与第二电阻R₂的一端相连，第一电阻R₁的另一端与第二电阻R₂的另一端相连并接在偏置电压V_A；偏置电压V_A与GND之间接有交流接地电容C_d；第三NMOS管M₃，第四NMOS管M₄，第五NMOS管M₅，第六NMOS管M₆的栅极分别通过第一电阻R₁,第二电阻R₂，第三电阻R₃，第四电阻R₄，第五电阻R₅，第六电阻R₆连接到偏置电压V_BIAS；所述第二级输出有源巴伦电路中第七NMOS管M₇和第九NMOS管M₉的漏极接到电源电压V_DD，第八NMOS管M₈和第十NMOS管M₁₀的源极接地；第七NMOS管的源级和第八NMOS管的漏极相连接，其公共点与输出端V_out1之间接有第九电容C₉；第九NMOS管M₉的源极和第十NMOS管M₁₀的漏极相连接,其公共点与输出端V_out2之间接有第十电容C₁₀；第二级输出有源巴伦电路中第七NMOS管M₇和第八NMOS管M₈的栅极还分别与第九电阻R₉和第十一电阻R₁₁的一端相连，第九电阻R₉和第十一电阻R₁₁的另一端接在电源电压VDD；第八NMOS管M₈和第十NMOS管M₁₀的栅极还分别与第十电阻R10和第十二电阻R₁₂的一端相连，第十电阻R₁₀和第十二电阻R₁₂的另一端接在偏置电压V_A上。