[发明专利]基于失真和噪声抵消的高线性度CMOS宽带低噪声放大器

摘要

本发明公开了一种基于失真和噪声抵消的高线性度CMOS宽带低噪声放大器，其结构包括失真抵消输入级和噪声抵消输出级。失真抵消输入级作为本低噪声放大器的第一级，采用CMOS互补共栅组合来实现输入阻抗匹配、二阶交调IMD2抵消，同时互补结构具备电流复用的特点从而节省功耗。第二级为噪声抵消输出级，主要目的是抵消第一级中两个共栅器件的沟道热噪声电流，从而降低整个电路的噪声系数。本发明可以在宽带范围内同时实现高线性度和低噪声系数，同时兼顾其他设计参数，如输入阻抗匹配、功率增益、功耗等。

主权项

一种基于失真和噪声抵消的高线性度CMOS宽带低噪声放大器，其特征在于，该放大器分为两级，包括第一级的失真抵消输入级和第二级的噪声抵消输出级，其中：所述失真抵消输入级由电阻R1、NMOS管M1a、PMOS管M1b、电阻R2和耦合电容C1和耦合电容C2组成，其中NMOS管M1a和PMOS管M1b构成了互补共栅结构；所述噪声抵消输出级由电阻R3、电容C3和NMOS晶体管M2、NMOS晶体管M3和NMOS晶体管M4组成，所述NMOS晶体管M2和NMOS晶体管M3用于实现噪声抵消，所述NMOS晶体管M4用于该放大器的输出至输入隔离，电阻R3用于实现该放大器的输出阻抗匹配；上述各元器件之间的连接关系为：信号进入该放大器后分为两路：一路由NMOS管M1a和PMOS管M1b的源极接入，上述NMOS管M1a和PMOS管M1b的源极相连；NMOS管M1a的栅极连至直流电压VB1、PMOS管M1b的栅极连至直流电压VB2；NMOS管M1a的漏极连接至电阻R1的一端，电阻R1的另一端连至电源VDD，PMOS管M1b的漏极接电阻R2，电阻R2的另一端连至地端GND；NMOS管M1a的漏极连至电容C1，PMOS管M1b的漏极连至电容C2，电容C1和电容C2的另一端相连并一同连至第二级中NMOS管M2的栅极；另一路由NMOS管M1a和PMOS管M1b的源极接入后连接至电容C3，电容C3的另一端连至NMOS管M3的栅极，NMOS管M2和NMOS管M3的源极连至地端，NMOS管M2和NMOS管M3的漏端连至NMOS管M4的源极，NMOS管M4的栅极连至直流电压VB3，NMOS管M4的漏端连至电阻R3，电阻R3的另一端连至电源VDD；NMOS管M2和NMOS管M3的栅极偏置电压由两个偏置电路实现；所述两个偏置电路的组成为：NMOS管M5的栅极与漏极相连并连至电阻R4和电阻R6，电阻R4的另一端连至电源VDD，电阻R6的另一端连至NMOS管M2的栅极；NMOS管M6的栅极与漏极相连并连至电阻R5和电阻R7，电阻R5的另一端连至电源VDD，电阻R7的另一端连至NMOS管M3的栅极。