[实用新型]一种低噪声放大电路及具有该电路的低噪声放大器

说明书

本实用新型涉及电子技术领域，更具体的说，是涉及一种低噪声放大电路及具有该电路的低噪声放大器。

低噪声放大器（Low Noise Amplifier，LNA）是接收机系统中的第一个放大器，其主要功能是放大接收到的信号并传输至下一级，同时要求自身增加的噪声应该尽量的小，因此，就要求低噪声放大器具有足够的增益，并且噪声系数要非常的低。然而，目前在进行低噪声放大器设计时，实现最小噪声系统和实现最大功率传输之间存在矛盾。

请参阅附图1，为现有技术中的一种低噪声放大器设计电路原理图，从图中可知，低噪声放大器包括有源器件以及分别用于控制输入阻抗和输出阻抗的输入匹配网络和输出匹配网络，另外还包括直流偏置网络。在进行输入匹配设计时，将信号源与晶体管的输入阻抗之间进行共轭匹配，便可获得最大功率传输，即获得最大增益；相应的，为了获取最小的噪声系统NF_min，必须将信号源匹配到晶体管的噪声最优源阻抗Z_opt上，便可使放大器得到最佳的噪声性能，但是在这种设计中，设计人员只能在获得最大增益和最佳的噪声性能之间进行权衡取舍，难以同时实现噪声匹配和功率增益匹配。

因此，提供一种低噪声放大电路及具有该电路的低噪声放大器，以解决难以同时实现噪声匹配和功率增益匹配的问题，是本领域技术人员亟待解决的问题。

有鉴于此，本实用新型提供了一种低噪声放大电路及具有该电路的低噪声放大器，以解决难以同时实现噪声匹配和功率增益匹配的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种低噪声放大电路，包括：MOS晶体管M1、源简并电感L_S、输入匹配网络、输出匹配网络、电流镜电路、隔直电容C_C和限流电阻R_d，其中：

所述MOS晶体管M1作为放大器件按照共源结构连接，所述MOS晶体管M1的源极通过源简并电感L_S接地，所述源简并电感L_S提供的串联负反馈效应使MOS管栅极的输入阻抗等于或近似等于噪声最优源阻抗的共轭；

所述输入匹配网络的一端与所述MOS晶体管M1的栅极相连，另一端通过所述隔直电容C_C与信号源V_S相连接；

所述电流镜电路的一端与电源V_dd相连接，另一端与所述输入匹配网络和所述隔直电容C_C的连接点相连接；

所述输出匹配网络的一端与所述MOS晶体管的漏极相连，另一端通过负载电阻R_L接地；

所述限流电阻R_d的一端与所述输出匹配网络相连，另一端与所述电源V_dd相连接。

所述限流电阻R_d的一端与所述输出匹配网络相连，另一端与所述电源V_dd相连接。

优选的，所述输入匹配网络和所述输出匹配网络为L型、T型或π型输入输出匹配网络。

优选的，所述L型输入匹配网络包括：电容C₁和电感L₁，其中：

所述电容C₁和所述电感L1的连接端与所述MOS晶体管M1的栅极相连，所述电容C₁的另一端接地，所述电感L₁的另一端通过所述隔直电容C_C与所述信号源V_S相连接。

优选的，所述L型输出匹配网络包括：电容C₂和电感L_d，其中：

所述电容C₂和所述电感L_d的连接端与所述MOS晶体管M1的漏极相连，所述电容C₂的另一端通过所述负载电阻R_L接地，所述电感L_d的另一端与所述限流电阻R_d相连。

优选的，所述电流镜电路包括MOS晶体管M2、电阻R₁及电阻R₂，其中：

所述MOS晶体管M2的栅极和漏极相连，所述MOS晶体管M2的源极接地；

所述电阻R₁的一端与所述电源Vdd相连，另一端与所述MOS晶体管M2的漏极相连；

所述电阻R₂的一端与MOS晶体管M2的栅极相连，另一端与所述输入匹配网络相连接；