[实用新型]宽带低噪声放大器

说明书

技术领域

本实用新型涉及放大器技术领域，具体涉及一种宽带低噪声放大器。

背景技术

在通信系统中，低噪声放大器是通信系统中接收机前端的第一级有源电路，实现将天线接收的微弱信号放大，送给后级电路进行处理。目前，无线通信多频段、多标准、多模式的发展趋势，要求低噪声放大器在设计不仅要考虑能够完成对各种频段无线信号的接收、放大等功能，并且要求其能覆盖多个通信频段，兼容不同的通信标准。这当中很重要的一点就是低噪声放大器在很宽的频带范围内满足50欧姆输入阻抗匹配。如果在处理信号中阻抗不匹配，输入低噪声放大器的大部分信号功率将会被反射，这会严重恶化其处理信号的性能。也就是说，输入端的阻抗匹配已成为设计高性能低噪声放大器的关键。

通常来说，在用于实现宽频带输入阻抗匹配的方法有：共栅输入方式、电阻负反馈结构和滤波器匹配结构。共栅输入方式能很好满足带宽匹配要求，但它具有增益低，噪声大的缺陷。电阻负反馈输入匹配结构虽能实现宽带匹配，但其增益和噪声性能不佳，并且面临输入匹配和噪声之间折中的问题。滤波器匹配结构由于要采用片上电感，并且结构复杂，这大大增加了芯片的面积和成本，这种匹配方式使用十分有限。

因此，如果能够采用一种简单的结构来实现很宽频带范围的阻抗匹配，这对整个低噪声放大器的设计将带来很大优势。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何在不影响增益和噪声的情况下改善宽带低噪声放大器的输入匹配特性，而提供一种宽带低噪声放大器。

为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种宽带低噪声放大器，由共源结构MOS管M1、共栅结构MOS管M2、输入匹配电容C1、接地电容C2、输出匹配电容C3、第一电感L1、第二电感L2、第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3组成。共源结构MOS管M1的漏极与共栅结构MOS管M2的漏极相连。共源结构MOS管M1的栅极与第一电阻R1和第一电感L1的一端连接。第一电感L1的另一端与射频信号输入端口Vin和输入匹配电容C1的一端连接。输入匹配电容C1的另一端连接到地。第一电阻R1的另一端连接第一偏置电压Vb1。共栅结构MOS管M2的栅极同时与第二电阻R2和接地电容C2的一端相连。接地电容C2的另一端接地。第二电阻R2的另一端连接第二偏置电压Vb2。共源结构MOS管M1的源极接地。共栅结构MOS管M2的漏极与输出匹配电容C3和第二电感L2的一端相连。第二电感L2的另一端与第三电阻R3一端相连。第三电阻R3的另一端与外部电源连接。输出匹配电容C3的另一端连接到信号输出端口Vout。

上述方案中，共源结构MOS管M1和共栅结构MOS管M2均为NMOS管。

上述方案中，输入匹配电容C1的电容值的取值范围为0.1-0.7pF。

上述方案中，输入匹配电容C1的电感值最好为0.36pF。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1、采用采用电流复用技术，放大器的功耗低。

2、输入匹配结构只采用了两个元件，电路结构简单，芯片尺寸小，成本低，不仅能够有效的提供宽频带匹配，还有较低的噪声，满足了现在多模多段无线通信系统中宽频带应用需求。

附图说明

图1为一种宽带低噪声放大器的电路图。

图2为图1所示宽带低噪声放大器电路的输入匹配与工作频率的关系特性曲线图。

具体实施方式

下面结合本实用新型具体实施例中的附图,对本实用新型的技术方案进行详细地描述。

一种宽带低噪声放大器，如图1所示，采用共源共栅结构，主要由共源结构MOS管M1，共栅结构MOS管M2，输入匹配电容C1，接地电容C2，输出匹配电容C3，第一电感L1，第二电感L2，第一电阻R1，第二电阻R2以及第三电阻R3组成。其中，共源结构MOS管M1和共栅结构MOS管M2均为NMOS管。

共源结构MOS管M1的栅极与第一电阻R1和第一电感L1的一端连接。第一电感L1的另一端与射频信号输入端口Vin和输入匹配电容C1的一端连接。输入匹配电容C1的另一端连接到地。第一电阻R1的另一端连接第一偏置电压Vb1。共栅结构MOS管M2的栅极同时与第二电阻R2和接地电容C2的一端相连。接地电容C2的另一端接地。第二电阻R2的另一端连接第二偏置电压Vb2。由于共源结构MOS管M1和共栅结构MOS管M2共用同一路静态偏置电流，这样不增加电流，而使电路增益叠加，实现了电流复用，此外还能降低电路的功耗。