[发明专利]一种射频信号接收机芯片中的低噪声放大器

权利要求书

1.一种射频信号接收机芯片中的低噪声放大器，其特征在于，包括：

LNA，采用共源共栅结构，用于对接收的微弱射频信号进行滤波和放大；

偏置电路，用于为LNA提供电压或电流；偏置电路采用与绝对温度成正比的CMOS电流源，通过两位二进制位控制，输出四种不同的偏置电流；

输入输出匹配电路，用于对输入输出端口进行50Ω匹配。

2.根据权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于：偏置电路包括运放OP，PMOS管M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10、M11、M12、M13、M14、M15，NMOS管M3、M2、M1，PNP三极管Q0、Q1，电阻R1、R2、R3、R4，两个与门and，一个或门or以及三个反相器inv；

第一个与门and的输入端接使能信号EN和模式选择信号MODE，第一个与门and的输出端接第一个反相器inv的输入端和PMOS管M5的栅极，第一个反相器inv的输出端接PMOS管M4的栅极和运放OP的使能信号EN端；PMOS管M4的漏极接NMOS管M3的漏极和栅极，NMOS管M3的源极接NMOS管M2的漏极和栅极，NMOS管M2管的源极接NMOS管M1的漏极和栅极；NMOS管M1的源极同时还接运放OP的VIN1端、电阻R1的一端和PMOS管M6的栅极；

电阻R1的另一端接PNP三极管Q0的发射极；PMOS管M6的栅极分别接PMOS管M5的漏极、运放OP的VOUT端和PMOS管M7～M12的栅极；运放OP的VDD端分别接PMOS管M4～M11的源极、M12的源漏极和电源电压BIAS_VDD；

运放OP的VIN2端分别接电阻R2的一端和PMOS管M7的漏极；电阻R2的另一端同时接电阻R3和电阻R4的一端；电阻R3和电阻R4的另一端接三极管Q1的发射极；

PMOS管M8的漏极接输出端IBIAS125；PMOS管M9～M11的漏极分别接PMOS管M15～M13的源极；

控制端BLNA2_B0、BLNA2_B1分别先通过第三个反相器inv和第四个反相器inv，再均接到第二个与门and和或门or，输出三个控制信号SN1、SN2和SN3；控制信号SN1、SN2和SN3分别接M15、M14和M13的栅极，控制PMOS管M15、M14、M13的漏极输出IBIAS25_1、IBIAS25_2和IBIAS25_3。

3.根据权利要求2所述的低噪声放大器，其特征在于：LNA包括四个反相器inv、一个与非门nand、输入偏置电流IBIAS端、PMOS管M21、M22、M23，NMOS管M19、M20、M17、M18、M16，可调电容C1、C2、C3、C4，电容C5、C6、C7、C8，电阻R6、R5；

第一个反相器inv的输入接控制信号BIT0，输出接第二个反相器inv的输入，第二个反相器inv的输出接PMOS管M22的栅极；

第三个反相器inv的输入接控制信号BIT1，输出接第四个反相器inv的输入，第四个反相器inv的输出接PMOS管M23的栅极；

与非门nand的输入接使能信号LNA_EN与控制信号MODECON，输出接PMOS管M21的栅极和NMOS管M16的栅极；

IBIAS端接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接PMOS管M21的源极；PMOS管M21漏极连接NMOS管M19的栅极和漏极、可调电容C2的一端和NMOS管M20的栅极；NMOS管M19的源极连接NMOS管M17的栅极和漏极、NMOS管M16的漏极和R5的一端；输入端LNA_IN接R5的另一端和NMOS管M18的栅极；NMOS管M18的漏极接NMOS管M20的源极；NMOS管M20的漏极接电感L1的一端，电容C5～C8的一端，电容C8的另一端接输出端LNA_OUT；电容C6和C7的另一端分别接PMOS管M22、M23的漏极；PMOS管M22、M23的源极接电感L1的另一端、可调电容C3、C4的一端、可调电容C5的另一端和电源电压LNA_VDD。

4.根据权利要求3所述的低噪声放大器，其特征在于：LNA由两位二进制位控制调谐网络的频率和增益；所述调谐网络由所述电感L1、电容C5、C6、C7、C8构成。

5.根据权利要求4所述的低噪声放大器，其特征在于：输入输出匹配电路包括射频信号输入端RF_IN、输出端RF_OUT，电容C9、C10、C11、C12，电感L2、L3、L4；

射频信号输入端RF_IN接电容C9的一端；电容C9的另一端接电感L2的一端；电感L2的另一端接电感L3的一端；电感L3的另一端接电容C10的一端；电容C10的另一端接核心电路LNA的LNA_IN；电容C11的一端接核心电路LNA的输出端LNA_OUT和电感L4的一端；电感L4的另一端接电容C12的一端和输出端RF_OUT；C11的另一端和C12的另一端都接地。