[发明专利]具噪声消除功能的可编程增益放大器

说明书

技术领域

本发明是有关于一种放大器电路，特别是有关于一种具噪声消除功能的可编程增益放大器。

背景技术

目前，无线系统可使移动中的使用者通过电磁辐射的传播与其它使用者对话。无线终端一般包含接收电路系统以捕捉传播信号。许多接收端的前后端包含放大器电路，放大器电路在接收端做进一步的信号转变之前放大接收到的信号。放大器电路可能会放大与射频信号混合在一起的噪声，且放大器电路本身亦可能会产生噪声。上述的噪声将会降低接收到的信号的质量，进而使得信号中须被检测到的数据的传播距离缩短。相对地，减少信号中的噪声指数(Noise figure，NF)即可增加无线信号传输的质量。如此，可通过降低接收端的噪声指数来增加信号中的数据的传输距离。

射频放大电路一般用于处理在特定频宽的信号。举例而言，已知的电视广播系统，其为操作频率50MHz～860MHz的宽频系统，需要具有包含最小放大增益、回波损耗及噪声指数的接收端来有效率地将传播信号转换为可播放的影像。放大增益的放大幅度由放大器决定。回波损耗的大小与放大器的输入阻抗相关，且放大器的输入阻抗与前级电路的阻抗相匹配(如：源阻抗)。噪声指数与放大器内部的噪声有关。增加的高增益表示放大器提供更高的信号放大，增加的回波损耗表示放大器的输入阻抗与源阻抗的匹配性增加。结果显示，噪声指数减少或较低的噪声指数表示放大器具有更少的噪声。

放大器的动态增益范围是另一个影响接收器工作效率的因素。传送端与接收端之间的大气条件及距离的变化也会影响信号的强度。接收器必须能在极大的动态增益范围上处理信号强度变动的射频信号。在接收器中，有用的射频信号的范围是在-90dBm到-25dBm。通过调整接收增益可容纳如此广大的射频信号的范围，举例而言，当接收到的信号较强，则设定较低的增益，当接收到的信号较弱，则设定较高的增益。若接收到的信号很强，则放大器中的噪声就变得不那么重要，意即可容忍高噪声指数，然而，当接收到的信号微弱，则由放大器所产生的噪声将会造成影响，于此，高噪声指数便无法被接受。除了增益以及噪声指数之外，接收器的输入阻抗与信号的源阻抗两者的匹配性亦为重要的考虑因素。高数值的回波阻抗通常意味着接收器的阻抗与信号的源阻抗具有较好的匹配性，如此，在处理过程中可得到更多有用的信号。因此，如何提供一宽频带频率放大器具有大范围的可调增益，其提供具有良好阻抗的源电路以及低数值的噪声指数，是一个亟待解决的问题。

发明内容

承上，本发明目的之一为提供一种具噪声消除功能的可编程增益放大器，以解决上述的问题。

本发明目的之一为提出一种具噪声消除功能的可编程增益放大器。若微弱的射频信号欲具有良好的接收度，则通常需要一个高增益的放大器。然而许多射频的应用中，当放大器的增益很高时，放大器的噪声指数是非常重要的。更甚者，强度高的信号毋需高增益的放大器便可拥有良好的接收度，事实上，高增益的放大器甚至可能导致信号失真。在无噪声指数的妥协或放大信号的失真下，为使信号接收的最佳化，便是依据所接收的信号强度来调整放大器的增益以符合对信号的需求。对此或其它应用来说，具有可编程的增益并可消除放大器本身产生的噪声的放大器，是被作为低噪声放大器(LNA)。

在一实施例中，低噪声放大器包含反馈阻抗以及第一放大器。第一放大器耦接于输入节点并产生经过反馈阻抗的第一中间信号。低噪声号放大器包含第一衰减器，第一衰减器用以接收第一中间信号并产生第二中间信号。低噪声放大器亦包含第二衰减器，第二衰减器耦接于输入节点并用以产生第三中间信号。低噪声放大器还包含第二放大器，第二放大器用以接收第三中间信号并产生第四中间信号。低噪声放大器包含总和电路，总和电路依据第二中间信号及第四中间信号以产生输出信号。在本实施例中，第一放大器及第二放大器中的至少一为反向放大器。

在另一实施例中，一方法包含依据第一增益参数放大输入信号以产生第一中间信号。此方法还包含在第一中间信号与输入信号间形成反馈路径，再通过第一衰减参数衰减第一中间信号以产生第二中间信号，接着，利用第二衰减参数衰减输入信号以产生第三中间信号，继之，通过第二增益参数放大第三中间信号以产生第四中间信号，以及在输出节点中加总第二中间信号及第四中间信号。