[发明专利]一种宽频带、高Q值有源电感

摘要

本发明提供一种宽频带、高Q值有源电感，包括第一跨导放大器，第二跨导放大器，有源反馈电阻，可变电容，第一电流源，第二电流源，分流支路。两个跨导放大器首尾连接构成回转器，回转器把第一跨导放大器的输入电容回转为等效电感。第一电流源为第二跨导放大器提供电流，第二电流源为第一跨导放大器提供电流。本发明在负跨导放大器采用电压调制的共射‑共基结构组成的复合管，增加了放大器的输出阻抗进而减小零点频率，拓展了带宽；采用有源反馈电阻和可变电容，提高了品质因子Q值和等效电感值以及它们的可调性。通过对各个晶体管栅极电压与可变电容电容值的协同调节，有源电感实现了宽频带、高Q值以及带宽和Q值的可调节。

主权项

一种宽频带、高Q值有源电感，其特征在于，包括：第一跨导放大器，第二跨导放大器，有源反馈电阻，可变电容，第一电流源，第二电流源，分流支路；其中：第一跨导放大器由第一双极型晶体管(Q1)构成，为正跨导放大器；第二跨导放大器由第二双极型晶体管(Q2)、第三双极型晶体管(Q3)与第四双极型晶体管(Q4)构成，为负跨导放大器，第四双极型晶体管(Q4)作为电压调制管与第二双极型晶体管(Q2)和第三双极型晶体管(Q3)构成的共发射极‑共基极结构一起构成一个复合管结构，增加了负跨导放大器的输出阻抗，从而减小了有源电感的零点频率，增加了带宽；正跨导放大器和负跨导放大器交叉连接构成回转器，可以把第一双极型晶体管(Q1)中的基极与发射极间的等效电容Cbe1转换为等效电感；有源反馈电阻由第一电阻(R1)和第三NMOS晶体管(MR)并联构成，连接在正跨导放大器和负跨导放大器之间构成反馈，减小了有源电感损耗电阻，提高了有源电感的电感值和Q值，同时，通过改变第四可调电压源电压(VR)，实现对有源反馈电阻等效电阻值的调节，进而实现对有源电感电感值和Q值的调节；可变电容由第四NMOS晶体管(Mc)和第六可调电压源(Vc)构成，调节第六可调电压源(Vc)可以改变可变电容的等效电容值，从而实现对有源电感电感值和Q值的调节；第一电流源由第一PMOS晶体管(M1)和第二PMOS晶体管(M5)构成，为负跨导放大器提供直流偏置电流，通过调节第一可调电压源(V1)和第五可调电压源(V5)，可以改变负跨导放大器中晶体管的跨导，进而实现对有源电感电感值和Q值的调节；第二电流源由第一NMOS晶体管(M2)构成，为正跨导放大器提供直流偏置电流，通过调节第二可调电压源(V2)，可以改变正跨导放大器中晶体管的跨导，进而实现对有源电感电感值和Q值的调节；分流支路由第二NMOS晶体管(M3)构成，通过改变第三可调电压源电压(V3)，改变负跨导放大器的放大管的跨导值，实现对有源电感的电感值和品质因子Q的调节；其中：第一双极型晶体管(Q1)的基极连接第三NMOS晶体管(MR)的源极，第一双极型晶体管(Q1)的发射极与第一NMOS晶体管(M2)的漏极连接，第一双极型晶体管(Q1)的集电极与电源连接，第二双极型晶体管(Q2)的基极作为有源电感的输入端，同时与第一双极型晶体管(Q1)的发射极、第一NMOS晶体管(M2)的漏极连接，第二双极型晶体管(Q2)的集电极同时与第三双极型晶体管(Q3)的发射极、第四双极型晶体管(Q4)的基极、第二NMOS晶体管(M3)的漏极连接，第二双极型晶体管(Q2)的发射极与地连接，第三双极型晶体管(Q3)的基极同时与第四双极型晶体管(Q4)的集电极、第二PMOS晶体管(M5)的漏极连接，第三双极型晶体管(Q3)的集电极同时与第一PMOS晶体管(M1)的漏极、第四NMOS晶体管(Mc)的漏极、第四NMOS晶体管(Mc)的源极、第三NMOS晶体管(MR)的漏极连接，第四双极型晶体管(Q4)的发射极与地连接，第一电阻(R1)的第一端口与第三NMOS晶体管(MR)的源极连接，第一电阻(R1)的第二端口与第三NMOS晶体管(MR)的漏极连接，第三NMOS晶体管(MR)的栅极与第四可调电压源(VR)连接，第四NMOS晶体管(Mc)栅极与第六可调电压源(Vc)连接，第一PMOS晶体管(M1)的源极与电源连接，第一PMOS晶体管(M1)的栅极与第一可调电压源(V1)连接，第二PMOS晶体管(M5)的源极与电源连接，第二PMOS晶体管(M5)的栅极与第五可调电压源(V5)连接，第一NMOS晶体管(M2)的源极与地连接，第一NMOS晶体管(M2)的栅极与第二可调电压源(V2)连接，第二NMOS晶体管(M3)的源极与地连接，第二NMOS晶体管(M3)的栅极与第三可调电压源(V3)连接。