[发明专利]一种带体电极隔离MOS管中和电容放大器及终端

说明书

本发明属于无线通信技术领域，公开了一种带体电极隔离MOS管中和电容放大器及终端，带体电极隔离MOS管中和电容放大器设置有第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管；第一MOS管中的栅极接正相输入信号端Vin+，第一MOS管中的漏极接正相输出信号端Vout+；第二MOS管中的栅极接反相输入信号端Vin‑，第二MOS管中的漏极接负相输出信号端Vout‑；第三MOS管中的源极连接第一电阻，第三MOS管中的体电极连接第二电阻；第四MOS管中的源极连接第一电阻。本发明可以提高放大器的增益，优化放大器的噪声系数，有助于射频芯片整体性能的提升。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种带体电极隔离MOS管中和电容放大器及终端。

背景技术

目前，在射频放大器的设计过程中，由于MOS管栅漏电容C_gd的反馈作用，会将漏极的放大信号引入栅极输入端，容易引起放大器的振荡，影响放大器的工作状态。因此，常常使用中和电容技术，用电容将差分放大器一端MOS管的栅极与另一端MOS管的漏极相连接，由于两端MOS管的漏极相位相反，因此可以起到抵消C_gd的作用。在引入中和电容C_n后，放大器的稳定性因子为：

其中，ω为角频率，R_g为栅电阻，R_d为负载电阻，g_m为MOS管的跨导。当 k大于等于1时，放大器无条件稳定。因此，只有当中和电容C_n大小和C_gd相近时，k的分母接近于零，k变得很大，放大器才能稳定。

目前最常采用的中和电容是用金属平板构成的MIM电容和金属插指构成的MOM电容，这两种电容的容值与金属的加工情况有关，并不会随着MOS管的工艺偏差产生变化，因此无法确保在不同的工艺角下都能够抵消C_gd的影响。如图6所示，将金属电容视为容值不变的电容，按照标准工艺角tt设计电容容值，仿真放大器在不同工艺角下Gmax随频率变化。Gmax 曲线通常分为两段，低频部分为MSG，即放大器在稳定状态下能达到的最大增益，高频部分为MAG，即放大器能获得的最大增益。MAG的部分表示该放大器在此频段内无条件稳定。图中，实线为tt工艺角，中和电容按照此工艺角设计，所以几乎没有MSG曲线，点虚线为ss工艺角，短划线为ff工艺角。可以看到在ff和ss工艺角下放大器的Gmax曲线都有很明显的MSG区间，MSG到MAG的转折点在10GHz左右。如果放大器加工出来MOS 管的性能在ff或ss工艺角，则放大器有可能振荡在10GHz以内的频率。