[实用新型]一种宽带平坦增益的可变增益低噪声放大器

权利要求书

1.一种宽带平坦增益的可变增益低噪声放大器，其特征在于，包括第一电容（C1）、第二电容（C2）、第三电容（C3）、第四电容（C4）、第五电容（C5）、第一电感（L1）、第二电感（L2）、第三电感（L3）、第四电感（L4）、第五电感（L5）、第一偏置电阻（RB1）、第二偏置电阻（RB2）、第一NMOS晶体管（M1）、第二NMOS晶体管（M2）、第一组开关晶体管、第二组开关晶体管、n个电阻、n个控制电压、直流偏置（VB1）和电源（VDD）；其中，第一组开关晶体管、第二组开关晶体管均分别包括n个开关晶体管；

输入端（IN）经过第一电容（C1）连接到第一电感（L1）的负端，直流偏置（VB1）通过第一偏置电阻（RB1）连接到第一电感（L1）负端进行偏置；第一电感（L1）的正端连接到第一NMOS晶体管（M1）的栅极，第一NMOS晶体管（M1）的源级接地，第一NMOS晶体管（M1）的漏极连接到第二电感（L2）正端；第一电感（L1）的正端和第二电感（L2）的正端耦合，耦合系数为k，第一电感（L1）和第二电感（L2）形成一个变压器；

第二电感（L2）的负端和第三电感（L3）的负端相连，第二电感（L2）的负端和第三电感（L3）的负端均与第二电容（C2）连接；第二电容（C2）的另一端与第四电感（L4）的负端相连，并连接到第二偏置电阻（RB2）的一端，第二偏置电阻（RB2）的另一端与第五电感（L5）的负端连接，并接到电源（VDD）；第四电感（L4）的正端与第二NMOS晶体管（M2）的栅极连接，第二NMOS晶体管（M2）的漏极与第五电感（L5）的正端连接；第二NMOS晶体管（M2）的源级与第三电感（L3）的正端连接，第二NMOS晶体管（M2）的源级和第三电感（L3）的正端均与第三电容（C3）相连，第三电容（C3）的另一端接地；第五电感（L5）的正端连接输出端（OUT）；

第二电感（L2）的负端和第三电感（L3）的负端均与第四电容（C4）的一端相连，第四电容（C4）的另一端与第一组开关晶体管（Ma1~Man）的漏极相连；输出端(OUT)与第五电容（C5）的一端相连，第五电容（C5）的另一端与第二组开关晶体管（Mb1~Mbn）的漏极相连；第一组开关晶体管（Ma1~Man）和第二组开关晶体管（Mb1~Mbn）的源级接地；第一组开关晶体管（Ma1~Man）和第二组开关晶体管（Mb1~Mbn）构成n对数字开关对（（Ma1, Mb1）~（Man,Mbn）），对应晶体管的栅极分别通过n个电阻（R1~Rn）与n个控制电压（VCTRL1~VCTRLn）相连，n个控制电压（VCTRL1~VCTRLn）的另一端接地。

2.根据权利要求1所述的一种宽带平坦增益的可变增益低噪声放大器，其特征在于，第一电容（C1）、第四电容（C4）和第五电容（C5）均为隔直电容，第二电容（C2）为交流耦合电容，第三电容（C3）为旁路电容；第一电感（L1）和第二电感（L2）构成源漏变压器，第三电感（L3）为隔交电感。

3.根据权利要求1所述的一种宽带平坦增益的可变增益低噪声放大器，其特征在于，第一电容（C1）、第二电容（C2）、第三电容（C3）、第四电容（C4）和第五电容（C5）的取值均为1pF；第一电感（L1）的取值范围为200~300pH，第二电感（L2）的取值范围为50~130pH，第三电感（L3）的取值大于600pH，第四电感（L4）的取值范围为150~220pH、第五电感（L5）的取值范围为130~180pH，第一偏置电阻（RB1）、第二偏置电阻（RB2）和n个电阻的取值均大于5kΩ；n个控制电压取值为0 V或者1 V；电源（VDD）的取值为1V。

4.根据权利要求1所述的一种宽带平坦增益的可变增益低噪声放大器，其特征在于，在输入晶体管即第一NMOS晶体管（M1）处使用栅漏变压器实现宽带输入匹配，增强对噪声匹配和宽带的输入匹配之间进行折衷，使用双栅极电感峰化技术实现宽带的平坦增益响应，以及通过n对数字开关对（Ma1, Mb1）~（Man,Mbn）实现电压平坦增益的控制。

5.根据权利要求4所述的一种宽带平坦增益的可变增益低噪声放大器，其特征在于，平坦宽带的增益主要是通过第一电感（L1）和第四电感（L4）来实现的，通过在电流复用的共源-共源级联的两个共源管的栅极加入电感，实现双栅极电感峰化技术产生两个主极点；第一电感（L1）和第一NMOS晶体管（M1）实现第一共轭极点即低频极点的产生，第四电感（L4）和第二NMOS晶体管（M2）产生第二共轭极点即高频极点；两个不同频率的主极点控制着整个电路的增益的宽度和平坦度。