[发明专利]CMOS低噪声放大电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种射频微波放大电路，尤其是涉及一种降低栅漏寄生电容影响的CMOS低噪声放大电路。

背景技术

射频微波低噪声放大器位于无线接收设备的前端，是无线接收设备中的关键模块。它的噪声系数直接决定整个系统噪声系数的下限，并对整个系统的灵敏度产生决定性的影响。

低噪声放大器除了应该具有较低的噪声系数和足够高的增益外，还应具有较高的线性度，以避免非线性对信号的影响；同时它还要提供良好的阻抗匹配（一般为50Ω），此外它的功耗还应维持在一个合理的水平上。在实际应用中低噪声放大器的设计需要在噪声系数、增益、功耗、线性度、稳定性、阻抗匹配等性能指标间进行折中考虑。

随着CMOS工艺尺寸的不断缩小，MOS管的栅漏寄生电容C_gd相对于栅源电容C_gs变得越来越大。以0.25 um CMOS工艺为例，C_gd/C_gs的典型值约为25%—50%；因此C_gd在电路中的影响也越来越大，越来越不可忽略，在以后的CMOS 射频电路设计尤其是低噪声放大器的设计中必须给予重视。

中华人民共和国国家知识产权局于2011年01月12日公开了公布号为CN101944883A的专利文献，名称是低噪声放大器，它包括串联耦接的第一晶体管和第二晶体管，所述低噪声放大器还包括：偏置电路，用于向所述第一晶体管和第二晶体管提供偏置电压；耦合电路，用于将经过所述第一晶体管的射频信号耦合到所述第二晶体管；高频阻抗电路，用于将经过所述第二晶体管的直流电流提供给所述第一晶体管且阻止射频信号经过所述高频阻抗电路。此方案没能有效解决MOS管栅漏寄生电容的影响，输出信号可能受到较大的干扰。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的输出信号受寄生电容影响的技术问题，提供一种具有负电容补偿结构，可以有效降低寄生电容对电路的影响的CMOS低噪声放大电路。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种CMOS低噪声放大电路，包括差分放大结构输入匹配结构和输出匹配结构，输入匹配结构和输出匹配结构分别连接差分放大结构的输入端和输出端，还包括负电容补偿结构，负电容补偿结构与差分放大结构连接。差分放大结构提供输入信号的放大，是电路的主结构；负电容补偿结构用于对共源管的栅漏寄生电容进行补偿，输入匹配结构和输出匹配结构保证电路具有良好的输入输出匹配。

作为优选，差分放大结构包括第一共源共栅放大结构和第二共源共栅放大结构，第一共源共栅放大结构包括MOS管M₁和MOS管M₂，第二共源共栅放大结构包括MOS管M₅和MOS管M₆，MOS管M₁和MOS管M₅具有相同的沟道长度和宽度，MOS管M₂和MOS管M₆具有相同的沟道长度和宽度，MOS管M₁的漏极和MOS管M₂的源极连接，MOS管M₅和漏极和MOS管M₆的源极连接，MOS管M₂和MOS管M₆的栅极都连接V_DD，MOS管M₁和MOS管M₅得栅极为差分放大结构的输入端，MOS管M₂和MOS管M₆的漏极为差分放大结构的输出端，MOS管M₁和MOS管M₅的源极都接地。差分放大结构将输入信号放大以后从输出端输出。