[发明专利]低功耗三频带低噪声放大器

摘要

本发明提供了一种低功耗三频带低噪声放大器，包括：带有源极电感和栅极电感的共源‑共栅拓扑结构的输入级，能够进行三频带信号放大的电路模块和采用三重电流复用技术的放大输出级，分别实现本发明低噪声放大器的输入阻抗匹配和低的噪声，在三个频带下产生高阻抗进而对三个频带信号进行放大和实现低功耗、高增益、输出阻抗匹配。本发明低噪声放大器，能够在0.9GHz、2.0GHz和2.6GHz三个频带下工作，增益S₂₁分别为19.76dB、22.67dB和23.07dB，在2.5V的静态工作电压下，功耗仅为13.3mW。

主权项

1.一种低功耗三频带低噪声放大器，其特征在于，包括：带有源极电感和栅极电感的共源‑共栅拓扑结构的输入级，能够进行三频带信号放大的电路模块，采用三重电流复用技术的放大输出级；所述带有源极电感和栅极电感的共源‑共栅拓扑结构输入级的第一端为低功耗三频带低噪声放大器的信号输入端，第二端与能够进行三频带信号放大的电路模块的第一端连接，所述能够进行三频带信号放大的电路模块位于该低功耗三频带低噪声放大器的输入级与输出级之间，所述采用三重电流复用技术的放大输出级的第一端与能够进行三频带信号放大的电路模块的第二端连接，采用三重电流复用技术的放大输出级的第二端为低功耗三频带低噪声放大器的信号输出端；其中：所述带有源极电感和栅极电感的共源‑共栅拓扑结构的输入级，由栅极电感Lg、源极电感Ls1，电阻Rb1、电阻Rb2，晶体管M1和M2而构成；其中，Lg的第一端是带有源极电感和栅极电感的共源‑共栅拓扑结构的输入级的第一端，也是整个低功耗三频带低噪声放大器的输入端，Lg的第二端连接M1的栅极，同时连接Rb1的第一端，Rb1的第二端连接第一偏置电源(Vb1)，Vb1为M1提供偏置电压，Ls1的第一端连接M1的源极，Ls1的第二端与地连接，M1的漏极连接M2的源极，Rb2的第一端连接M2的栅极，第二端连接第二偏置电源(Vb2)，Vb2为M2提供偏置电压，M2的漏极是带有源极电感和栅极电感的共源‑共栅拓扑结构的第二端；所述放大器的输入级电路拓扑实现了放大器的低噪声和输入阻抗匹配；所述能进行三频带信号放大的电路模块，由电感L1、L2、L3、L4、L5，电容C1、C2、C3和C4和晶体管M3构成；其中，L1的第一端连接C1的第一端，作为能够进行三频带信号放大的电路模块的第一端，L1的第二端连接L4的第一端，同时连接L2的第一端与L3的第一端，C1的第二端与L4的第二端同时连接到2.5V的直流偏置电压Vcc上，L2的第二端连接C2的第一端，L3第二端连接C3的第一端，C2的第二端连接C3的第二端，C2的第二端与C3的第二端同时连接M3的漏极，构成了三频带高阻抗电路拓扑结构，实现了三个频带下的高阻抗；C4的第一端连接L5的第二端，C4的第二端连接M3的栅极，构成反向放大前馈支路，L5的第一端同时连接L1的第一端与C1的第一端，将三频带高阻抗电路拓扑结构与反向放大前馈支路相结合；所述采用三重电流复用技术的放大输出级，由晶体管M3、M4、M5，电感L6、L7、L8，电容C5、C6、C7、C8、C9而构成；其中，M3的源极连接C8的第一端，同时连接L8的第一端，C8的另一端接地，M3的漏极连接L7的第一端，同时连接C6的第一端，L7的第二端连接M4的源极，同时连接C7的第一端，C7的第二端接地，M4的栅极连接C6的第二端，同时连接R1的第一端，M4的漏极连接R2的第一端，同时连接C5的第一端，R2的第二端连接L6的第一端，R1的第二端和L6的第二端同时连接一个2.5V的直流偏置电压Vcc；M5的漏极连接L8的第二端，栅极连接C5的第二端，C5的第二端连接Rb3的第一端，Rb3的第二端连接第三偏置电压(Vb3)，Vb3为M5提供偏置电压，M5的源极连接C9的第一端，同时连接R4的第一端，R4的第二端接地，C9的第二端作为采用三重电流复用技术的放大输出级的第二端，同时也是整个低功耗三频带低噪声放大器的输出端。