[发明专利]一种基于可控有源电感的全3G CMOS差分低噪声放大器

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一个低噪声放大器，具体涉及一个基于可控有源电感的全3G CMOS差分低噪声放大器。 

背景技术

随着第三代移动通信技术(3rd-generation，3G)的出现和发展，3G通信已经走进我们的日常生活。目前在中国的无线通信领域主要有三种3G通信标准：中国联通使用的WCDMA通信标准，中国电信使用的CDMA2000通信标准，以及中国移动使用的TD-SCDMA通信标准。这三种标准在中国的下行频率分别是：WCDMA为2130-2145MHz，CDMA2000为2110-2125MHz，TD-SCDMA为2010-2025MHZ。随着全球同步漫游和一体化手机需求的增加，在一个手机终端上集成多个通信标准正成为一种必然趋势。当前的手机市场上已有很多集成了双标准的手机，如WCDMA+GSM，TD-SWCDMA+GSM，CDMA+CDMA2000或CDMA2000+GSM等；也有多模的手机出现，如WCDMA+GSM+CDMA2000+CDMA，但只是为了兼容第二代移动通信标准，并没有实现集成所有的3G通信标准。另外，蓝牙(Bluetooth)传输协议作为一种常见的无线通信技术，主要用于移动电话、无线耳机、笔记本电脑和相关外设之间进行无线信息交换，其工作频率为2.4GHz，作为一种非常有用的无线数据传输工具，将其集成在手机终端上是非常常见的，也是很必要的。 

关于有源电感的研究已经有很多，与片上螺旋电感相比，其具有面积小、品质因子高、可控性好等特点。附图1给出了可控有源电感的电路图。通过改变有源电感的偏置电流可以改变其等效电感值，用于不同标准下的阻抗匹配。 

为了解决现有技术中的不足，本发明主要基于3G通信标准和Bluetooth标准，提供一个能兼容WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA和Bluetooth四种通信标准的基于可控有源电感CMOS差分低噪声放大器。 

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明的目的旨在提供一种可控、全3G、低功耗、小面积的CMOS差分低噪声放大器，该放大器基于CMOS工艺实现，具有噪声小、增益高、线性度好等优点。 

本发明通过如下技术方案实现： 

一种基于可控有源电感的全3G CMOS差分低噪声放大器，其包括输入阻抗匹配电路、放大电路和输出阻抗匹配电路；其特征在于：所述输入阻抗匹配电路用于接收来自天线的信号并实现WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA和Bluetooth四个标准下的输入阻抗匹配；所述放大电路连接于所述输入阻抗匹配电路与所述输出阻抗匹配电路之间，用于放大所述输入 阻抗电路接收的信号；所述输出阻抗匹配电路连接于所述放大电路和输出端之间以匹配所述四个标准的输出阻抗，并输出最终的输出信号； 

所述放大电路为带源极电感负反馈和电容正反馈的共源共栅结构，且在共栅管处并联了一个正反馈电容；所述放大电路包含第一NMOS管M1、第二NMOS管M2、第三NMOS管M3、第四NMOS管M4、第一电容Cf1、第二电容Cf2和第一电感Ls，其中第一电感Ls作为源极负反馈，第一电容Cf1和第二电容Cf2作为正反馈电容，第一NMOS管M1、第二NMOS管M2为差分输入管，第三NMOS管M3、第四NMOS管M4为电流源负载； 

所述输入阻抗匹配电路包括第二电感Lg1和第三电感Lg2，第二电感Lg1的一端用于差分信号的正端输入，另一端与M1的栅极相连；第三电感Lg2的一端用于差分信号的负端输入，另一端与第三NMOS管M3的栅极相连； 

所述输出阻抗匹配电路包括第一电阻Rd1、第二电阻Rd2、第四电感Ld1、第五电感Ld2、第三电容Cout1和第四电容Cout2；