[发明专利]电流复用低噪声放大器

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路，特别是涉及一种电流复用低噪声放大器。

背景技术

如图1所示，是现有电流复用低噪声放大器结构图；现有电流复用低噪声放大器包括：级联的输入级放大电路和输出级放大电路以及两级放大电路之间的射频信号耦合电路。

输入级放大电路包括NMOS管Min1，NMOS管Min1的源极通过反馈电感Ls1接地Gnd，射频输入信号Rfin通过隔直电容Cin1和电感Lg1接到NMOS管Min1的栅极，电阻R101的一端连接电源电压Vdd，电阻R101的另一端通过电感Lg1连接到NMOS管Min1的栅极并对该栅极进行偏置。反馈电感Ls1和NMOS管Min1的栅源电容（Cgs）之间形成输入谐振网络，并得到一个实阻抗以实现输入阻抗的匹配，由上可知，NMOS管Min1为源极电感负反馈的共源放大器。NMOS管Min1的漏极通过电感L101和电容Cgnd1接地，且NMOS管Min1的漏极输出第一级放大信号。

输出级放大电路包括NMOS管Mo1，NMOS管Mo1的源极通过电感L101和NMOS管Min1的漏极连接，且NMOS管MO1的源极通过电容Cgnd1接地。电阻R102连接在电源电压Vdd和NMOS管MO1的栅极之间实现对NMOS管MO1的偏置。NMOS管Mo1的漏极和电源电压VDD之间连接扼流电感Lo1，电容Co1一端连接NMOS管M o1的漏极，电容Co1的另一端输出射频输入信号Rfout。

射频信号耦合电路由耦合电容C101组成，耦合电容C101的两端分别连接NMOS管Min1的漏极和NMOS管Mo1的栅极，NMOS管Mo1的栅极为输出级放大电路的输入端，耦合电容C101将NMOS管Min1的漏极输出的第一级放大信号输入到NMOS管Mo1的栅极。

NMOS管Min1和Mo1之间采用直流偏置电流共用的电流复用技术，能降低低噪声放大器的静态功耗，但是输入级和输出级之间的射频信号采样电容耦合，无法实现低噪声放大器的增益的进一步的提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电流复用低噪声放大器，能提高增益、降低功耗，具有良好的噪声系数，能应用于X波段。

为解决上述技术问题，本发明提供电流复用低噪声放大器包括：级联的第一级放大电路、第二级放大电路和第三级放大电路；所述第一级放大电路为输入级放大电路，所述第三级放大电路为输出级放大电路，所述第二级放大电路为所述第一级放大电路和所述第二级放大电路之间的射频信号的耦合和放大电路。

所述第一级放大电路包括由第一NMOS管形成的源简并电感共源放大器，所述第一NMOS管的源极通过第一电感接地，所述第一电感为所述第一NMOS管的源简并电感；所述第一NMOS管的栅极和第二电感的第一端连接，第一电容连接所述第二电感的第二端和射频输入信号之间，第一电阻连接在所述第二电感的第二端和电源电压之间；第三电感的第一端连接所述第一NMOS管的漏极，第二电容连接在所述第三电感的第二端和地之间。

所述第二级放大电路包括由第二NMOS管形成的源简并电感共源放大器，所述第二NMOS管的栅极连接所述第一NMOS管的漏极，所述第二NMOS管的源极通过第四电感接地，所述第四电感为所述第二NMOS管的源简并电感；所述第二NMOS管的漏极通过第五电感连接电源电压。

所述第三级放大电路包括共源连接的第三NMOS管，所述第三NMOS管的源极通过第六电感和所述第三电感的第二端连接，所述第三NMOS管的栅极连接所述第二NMOS管的漏极，所述第三NMOS管的漏极和电源电压之间连接有第七电感，第三电容的第一端连接所述第三NMOS管的漏极，所述第三电容的第二端输出射频输出信号。

本发明能取得如下有益效果：

本发明通过在输入级放大电路即第一级放大电路和输出级放大电路即第三级放大电路之间设置一源简并电感共源放大电路即第二级放大电路作为输入级和输出级之间的射频信号的耦合和放大电路，第二级放大电路能够对射频信号进行进一步的放大，从而使得本发明电路为三级共源放大电路的级联结构，相对于现有的两级共源放大电路的级联电流复用结构，本发明能够大大提高电路增益，如本发明的增益能够高于20dB。

本发明低噪声放大器采用了电流复用技术，能够得到较小的静态电流如本发明的静态电流能小于5mA，从而能实现低功耗。

本发明输入级采用源极电感负反馈的共源放大器，具有良好的噪声系数；同时本发明能应用于X波段即8GHz～12GHz的波段。

附图说明