专利名称：宽带增益可调低噪声放大器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及射频集成电路领域，具体的说是一种宽带增益可调的低噪声放大器， 其可运用在数字电视调谐器或其它宽带通信系统中。
背景技术：
在宽带通信系统中，宽带低噪声放大器是一个非常关键的模块，它必 须在很宽的 频带范围内实现阻抗匹配、提供平坦的增益、引入尽可能低的噪声，并保证有足够的线性范 围容纳可能出现的信号能量变化；由于输入信号功率变化较大，为了避免对下一级模块的 饱和输入或低于其灵敏度的输入，宽带低噪声放大器还需要具有增益可调功能，以稳定输 出和最大化接收机的动态范围需求并降低对下一级电路的线性度要求。一般的增益可调低噪声放大器都是利用电流分离技术来完成，如图1所示，其公 开于 1991 年“IEEEJ. Solid-State Circuit”期刊 vol. 26,no. 11,pp. 1673-1680。在上述增 益可调低噪声放大器中，第一晶体管Q1与第二晶体管Q2连接形成一差分对(differential pair)，其中，第一晶体管Q1的基极与第二晶体管Q2的基极为放大器的差分信号输入端，接 收一输入信号\ ；第三晶体管Q3的基极与第四晶体管Q4的基极以及第五晶体管Q5的基极 与第六晶体管Q6的基极为放大器的增益控制信号输入端，接收电流引导控制信号V。tel ；第 四晶体管Q4的集电极与第五晶体管Q5的集电极为差分信号输出端，产生输出信号V。。第一 电流源Is为放大器提供直流偏置，两个发射极电阻民可使放大器获得较佳的线性度。当电流引导控制信号Vetel改变时，流经第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第五晶体管 Q5、第六晶体管Q6的偏置电流会改变，因此可控制放大器的增益。另外，上述放大器可实现 大的增益调整区间。但是，上述放大器的噪声系数却与增益的变化相关，在放大器处于低增益时，也即 第四晶体管Q4、第五晶体管Q5的跨导值较小时，放大器的噪声系数会达到一个比较高的数 值，从而导致放大器的灵敏度较低。2010年4月21日公开的发明专利申请CN101697479提出了一种针对上述增益可 调低噪声放大器的改进型结构，如图2所示，是一种包含双极型晶体管和场效应晶体管的 混合电路，与图1所示结构不同的是，图2的输出端负载电阻&是可调的，且该低噪声放大 器提供了增益调整控制电路，在高增益调整区域，通过控制电压Vp改变可变电阻&的值来 改变放大器的增益；在低增益调整区域，通过控制电压V。tel改变场效应晶体管的跨导来改 变放大器增益，相比于图1中的增益可调低噪声放大器，图2中的噪声系数有了较明显的改 善，但是在低增益阶段，由于场效应晶体管跨导的改变，放大器的噪声系数仍有较明显的恶 化。将低噪声放大器放入系统中来考虑，与低噪声放大器直接连接的下一级电路通常 是混频器，混频器的输入端阻抗呈现容性，因此图1、图2的电路结构对放大器的增益会造 成一定程度的衰减，且在宽带通信系统中，随着频率的提高，放大器的增益衰减会更加严 重，放大器的增益平坦度也会产生一定程度的恶化。
克服增益衰减可在放大器的输出端采用并联峰值(shunt peaking)结构，即通过 在放大器的输出端串联一个电感来实现，与下一级电路的容性输入阻抗便可形成如图3所 示的并联峰值结构，该结构通过一个电感L引入零点来补偿电容C引起的增益下降。其负载阻抗为<formula>formula see original document page 5</formula>由上式可知，并联峰值结构的阻抗包含一个零点和两个极点，使得其幅度中出现 随频率增加的成分，扩展了增益带宽，因此可以通过调整无源元件L、C、R的值进而改变并 联峰值结构阻抗的零极点来改变其频率响应。图4显示了并联峰值结构阻抗幅度的频率响 应曲线，带箭头的直线，其箭头所示方向表示与该直线相交的曲线对应的无源元件数值逐 渐增加，从图示中可以看出，通过调整无源元件的取值可以相应的改变其阻抗幅度的频率 响应。另外从图示中还可以看出，增益(和阻抗幅值成正比)和带宽是相矛盾的，若低噪声 放大器采用单级结构，很难同时满足高增益和超宽带。
发明内容
本发明的目的是针对以上现有技术存在的缺点提出一种宽带增益可调的低噪声 放大器，这种放大器可提供足够高的增益、较大的增益变动范围以及高的增益平坦度，且在 低频时具有较低的噪声系数。本发明的技术方案是一种宽带增益可调的低噪声放大器，包括输入阻抗匹配电 路、主增益级电路、增益控制级电路以及输出阻抗匹配电路。其中输入阻抗匹配电路接收来 自于天线或其它设备的射频输入信号，并直接和主增益级电路相连接；主增益级电路接收 来自于输入阻抗匹配电路的信号，并通过隔直电容与增益控制级电路相连接；增益控制级 电路接收来自于主增益级电路的信号，并通过隔直电容与输出阻抗匹配电路相连接；输出 阻抗匹配电路接收来自于增益控制级电路的信号，并通过隔直电容把信号输出。输入阻抗匹配电路，是带通滤波器的一部分，使低噪声放大器在设定的频率范围 内满足输入阻抗匹配要求；主增益级电路为低噪声放大器提供增益，其在高频范围内的增 益大于在低频范围内的增益；增益控制级电路实现低噪声放大器的增益控制功能，提供改 善低噪声放大器增益平坦度的多个自由度，并提高低噪声放大器的线性度，其在低频范围 内的增益大于在高频范围内的增益；输出阻抗匹配电路，是一种源级跟随器，实现低噪声放 大器在设定的频率范围内满足输出阻抗匹配要求。更为具体的，输入阻抗匹配电路包括五个电感和三个电容。其中，第一电感的一端 与第二电感的一端形成一差分信号输入端，接收射频输入信号；第一电感的另一端连接第 一电容的一端，第一电容的另一端连接节点m;第二电感的另一端连接第二电容的一端，第 二电容的另一端连接节点η ；第三电感与第三电容并联在节点m与节点η之间；第四电感的 一端连接节点m，第五电感的一端连接节点η，第四电感的另一端与第五电感的另一端形成 输入阻抗匹配电路的差分信号输出端，输出信号至主增益级电路。更为具体的，主增益级电路包括四个N型场效应晶体管、两个电阻、四个电感、两 个电容、一个电流源和电源电压。其中，第一N型场效应晶体管的栅极与第二N型场效应晶 体管的栅极形成一差分信号输入端，连接输入阻抗匹配电路的输出端；第一电阻的一端与电源电压之间连接第一电感，第一电阻的另一端连接至第三N型场效应晶体管的漏极；第 三N型场效应晶体管的源极连接至第一 N型场效应晶体管的漏极，第三N型场效应晶体管 的栅极连接至电源电压；第二电阻的一端与电源电压之间连接第二电感，第二电阻的另一 端连接至第四N型场效应晶体管的漏极；第四N型场效应晶体管的源极连接至第二 N型场 效应晶体管的漏极，第四N型场效应晶体管的栅极连接至电源电压；第一电容的两端分别 连接至第一 N型场效应晶体管的栅极和源极；第二电容的两端分别连接至第二 N型场效应 晶体管的栅极和源极；第三电感连接于第一N型场效应晶体管的源极和节点a之间，第四电 感连接于第二 N型场效应晶体管的源极和节点a之间；第一电流源连接于节点a与接地端 之间。第三N型场效应晶体管的漏极与第四N型场效应晶体管的漏极形成主增益级电路的 差分信号输出端，其输出信号通过隔直电容与增益控制级电路相连接。
更为具体的，增益控制级电路包括四个N型场效应晶体管、四个电阻、四个电感、 两个可变电阻以及电源电压。其中，第一N型场效应晶体管的栅极与第二N型场效应晶体 管的栅极形成一差分信号输入端，通过隔直电容连接至主增益级电路的输出；第一电阻的 一端与电源电压之间连接第一电感，第一电阻的另一端连接至第三N型场效应晶体管的漏 极；第三N型场效应晶体管的源极连接至第一 N型场效应晶体管的漏极，第三N型场效应 晶体管的栅极连接至电源电压；第二电阻的一端与电源电压之间连接第二电感，第二电阻 的另一端连接至第四N型场效应晶体管的漏极；第四N型场效应晶体管的源极连接至第二 N型场效应晶体管的漏极，第四N型场效应晶体管的栅极连接至电源电压；第三电感的一端 与接地端之间连接第三电阻，第三电感的另一端连接至第一 N型场效应晶体管的源极；第 四电感的一端与接地端之间连接第四电阻，第四电感的另一端连接至第二 N型场效应晶体 管的源极；第一可变电阻连接于第三N型场效应晶体管的漏极和第一 N型场效应晶体管的 栅极之间，第二可变电阻连接于第四N型场效应晶体管的漏极和第二 N型场效应晶体管的 栅极之间。第三N型场效应晶体管的漏极与第四N型场效应晶体管的漏极形成增益控制级 电路的差分信号输出端，其输出信号通过隔直电容与输出阻抗匹配电路相连接。本发明的有益效果是放大功能和增益控制功能采用两级独立电路来实现，放大 功能由主增益级电路来提供，增益控制功能由增益控制级电路来提供，增益控制级电路的 输入端通过隔直电容与主增益级的输出端连接，主增益级电路工作在高频放大模式，增益 控制级电路工作在低频放大模式，在保证低噪声放大器带宽需求的同时提供高的增益；主 增益级电路的高频放大在提供高增益的同时，还会有效的抑制由于频率的提高增益控制级 电路所引入的噪声，降低低噪声放大器的最大噪声系数；增益控制级电路在改变低噪声放 大器增益的同时，有效的避免了由于晶体管跨导的改变所带来的噪声性能恶化的后果，并 且由于主增益级电路所提供的高增益，还可以很好的抑制由于增益的改变所引入的其他噪 声；另外，增益控制级电路所提供的改善低噪声放大器平坦度的多个自由度可以满足放大 器在宽带范围内对增益平坦度的需求。为了更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明 和附图，然而所附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
图1图解说明采用电流分离技术的增益可调低噪声放大器电路结构；
图2图解说明对图1电路进行改进后的电路结构；图3图解说明并联峰值结构；图4图解说明并联峰值结构负载幅度频率响应曲线；
图5图解说明本发明的整体电路结构；图6图解说明本发明的第一实施例；图7图解说明本发明的第二实施例；图8图解说明增益控制级电路中可变电阻Re，Rci的具体实施例。
具体实施例方式请参照图5，其所示为本发明宽带增益可调的低噪声放大器模块示意图。此放大器 包括输入阻抗匹配电路110、主增益级电路120、增益控制级电路130以及输出阻抗匹配电 路140。其中输入阻抗匹配电路110接收来自于天线或其它设备的射频输入信号，并直接和 主增益级电路120相连接；主增益级电路120接收来自于输入阻抗匹配电路110的信号，并 通过隔直电容与增益控制级电路130相连接；增益控制级电路130接收来自于主增益级电 路120的信号，并通过隔直电容与输出阻抗匹配电路140相连接；输出阻抗匹配电路140接 收来自于增益控制级电路130的信号，并通过隔直电容把信号输出。本发明采用差分结构， 一方面可以很好的抑制电源电压以及衬底电压所产生的共模噪声，减小对于接地寄生电感 的灵敏度，另一方面差分连接使电压分布在两个器件上从而使线性度得到改善。请参考图6，其所示为本发明宽带增益可调的低噪声放大器主体电路图的第一实 施例。输入阻抗匹配电路Iio包括五个电感和三个电容。其中第一电感L1的一端与第二电 感1^2的一端形成一差分信号输入端，连接外部的输入信号，第一电感L1的另一端与第二电 感L2的另一端分别连接至第一电容C1的一端与第二电容C2的一端；第一电容C1的另一端 与第二电容C2的另一端分别连接至节点m和节点η ；第三电感L3与第三电容C3并联在节点 m与节点η之间；第四电感L4的一端与第五电感L5的一端分别连接至节点m与节点n，第 四电感L4的另一端与第五电感L5的另一端形成输入阻抗匹配电路110的差分输出端。输 入阻抗匹配电路是切比雪夫带通滤波器的一部分，其与主增益级电路120中的第一 N型场 效应晶体管M1的栅源电容和第二 N型场效应晶体管M2的栅源电容、第一电容Cpi、第二电容 Cp2以及两个源极电感L8、L9组成差分的切比雪夫带通滤波器。主增益级电路120包括四个N型场效应晶体管、两个电阻、四个电感、两个电容、一 个电流源和电源电压。其中第一 N型场效应晶体管M1的栅极与第二 N型场效应晶体管M2 的栅极形成一差分信号输入端，连接至输入阻抗匹配电路110的输出；第一电阻R1的一端 与电源电压V。。之间连接第一电感L6,第一电阻R1的另一端连接至第三N型场效应晶体管 M3的漏极；第三N型场效应晶体管M3的源极连接至第一 N型场效应晶体管M1的漏极，第三 N型场效应晶体管M3的栅极连接至电源电压V。。；第二电阻R2的一端与电源电压V。。之间连 接第二电感L7，第二电阻R2的另一端连接至第四N型场效应晶体管M4的漏极；第四N型场 效应晶体管M4的源极连接至第二 N型场效应晶体管M2的漏极，第四N型场效应晶体管M4 的栅极连接至电源电压V。。；第一电容Cpi的两端分别连接至第一 N型场效应晶体管M1的栅 极和源极；第二电容Cp2的两端分别连接至第二 N型场效应晶体管M2的栅极和源极；两个源 极电感L8、L9的一端分别连接至第一 N型场效应晶体管M1的源极与第二 N型场效应晶体管M2的源极，另一端分别连接至节点a ；第一电流源Ia连接于节点a与接地端Gnd之间。另 夕卜，第三N型场效应晶体管M3的漏极与第四N型场效应晶体管M4的漏极形成主增益级电路 120的差分输出端。增益控制级电路130包括四个N型场效应晶体管、四个电阻、四个电感、两个可变 电阻以及电源电压。第一 N型场效应晶体管M5的栅极与第二 N型场效应晶体管M6的栅极 形成一差分信号输入端，通过隔直电容C4、C5连接至主增益级电路的输出；第一电阻R3的一 端与电源电压V。。之间连接第一电感Lltl，第一电阻R3的另一端连接至第三N型场效应晶体 管M7的漏极；第三N型场效应晶体管M7的源极连接至第一 N型场效应晶体管M5的漏极，第 三N型场效应晶体管M7的栅极连接至电源电压V。。；第二电阻R4的一端与电源电压V。。之间 连接第二电感L11,第二电阻R4的另一端连接至第四N型场效应晶体管M8的漏极；第四N型 场效应晶体管M8的源极连接至第二 N型场效应晶体管M6的漏极，第四N型场效应晶体管M8 的栅极连接至电源电压V。。；第三电感L12的一端与接地端Gnd之间连接第三电阻R5,第三电 感L12的另一端连接至第一 N型场效应晶体管M5的源极；第四电感L13的一端与接地端Gnd 之间连接第四电阻R6,第四电感L13的另一端连接至第二 N型场效应晶体管M6的源极；两个 可变电阻Ra的一端分别连接至第三N型场效应晶体管M7的漏极和第四N型场效应晶体管 M8的漏极，另一端分别连接至第一 N型场效应晶体管M5的栅极与第二 N型场效应晶体管M6 的栅极。另外，第三N型场效应晶体管M7的漏极与第四N型场效应晶体管M8的漏极形成增 益控制级电路130的差分输出端。
输出阻抗匹配电路140是一种源极跟随器，包括第一 N型场效应晶体管Mltl，第二 N型场效应晶体管M11,第一电流源Ic2以及第二电流源IC3。第一 N型场效应晶体管Mltl的栅 极与第二 N型场效应晶体管M11的栅极为一差分信号输入端，通过隔直电容C7、C8连接至增 益控制级电路130的输出，第一 N型场效应晶体管MlO的漏极和栅极与第二 N型场效应晶 体管的漏极和栅极分别连接于电源电压V。。；第一电流源Ie2的两端分别连接于第一 N型场 效应晶体管Mltl的源极与接地端Gnd ；第二电流源Ic3的两端分别连接于第二 N型场效应晶 体管M11的源极与接地端Gnd ；第一 N型场效应晶体管Mltl的源极与第二 N型场效应晶体管 M11的源极通过隔直电容C9、C10连接至差分信号输出端RF。ut+与RF。ut_。其中主增益级电路120通过隔直电容C4、C5与增益控制级电路130连接，增益控制 级电路130通过隔直电容C7、C8与输出阻抗匹配电路140连接，输出阻抗匹配电路140通过 隔直电容C9、C10与输出端RFout+、RFout-连接。根据本发明的实施例，主增益级电路120中第一 N型场效应晶体管礼与第二 N型 场效应晶体管M2具有相同的尺寸；第三N型场效应晶体管M3与第四N型场效应晶体管M4具 有相同的尺寸；第一电阻R1与第二电阻R2具有相同的取值；第一电感L6与第二电感L7具 有相同的取值；第一电容Cpi与第二电容Cp2具有相同的取值；两个源极电感L8、L9具有相同 的取值。另外，第一电流源Ia是用来提供主增益级电路120上所有晶体管的直流偏置，使 得其工作在适当的工作点。增益控制级电路130中第一 N型场效应晶体管M5与第二 N型场效应晶体管M6具 有相同的尺寸；第三N型效应晶体管M7与第四N型场效应晶体管M8具有相同的尺寸；第一 电阻R3与第二电阻R4具有相同的取值；第一电感Lltl与第二电感L11具有相同的取值；第三 电阻R5与第四电阻R6具有相同的取值；第三电感L12与第四电感L13具有相同的取值。
请参考图7，其所示为本发明宽带增益可调的低噪声放大器主体电路图的第二实 施例，与第一实施例的差别在于增益控制级电路130中两个可变电阻Ra的接入方式，第二 实施例中两个可变电阻Ra的一端分别连接于第一 N型场效应晶体管M5的栅极与第二 N型 场效应晶体管M6的栅极，另一端分别连接于接地端Gnd。第二实施例中可变电阻Ra的接入 方式虽与第一实施例中可变电阻Re的接入方式不同，但在增益调整的过程中，Rc的接入与 Rci的接入在原理上是没有区别的，只是放大器有相同的增益时，控制Rc或Ra变动的控制电 压V_不同。根据本发明的实施例，本发明将放大器的放大功能和增益控制功能采用两级独立的电路来实现，放大功能由主增益级电路120来提供，增益控制功能由增益控制级电路130 来提供。为了使放大器在满足带宽要求的情况下仍具有足够高的增益，本发明的主增益级 电路120采用高频放大的形式，增益控制级电路130采用低频放大的形式。主增益级电路 120的增益由第一 N型场效应晶体管M1的跨导与第二 N型场效应晶体管M2的跨导以及输 出端的负载大小来决定，在第一电流源Ia确定的情况下，晶体管跨导就会相对稳定，此时 主增益级电路120的增益由输出负载阻抗来决定。主增益级电路120的负载是由第一电阻 R1、第一电感L6、第二电阻R2、第二电感L7、第三N型场效应晶体管M3漏极寄生电容与第三N 型场效应晶体管M4漏极寄生电容以及增益控制级电路130中第一 N型场效应晶体管M5栅 极寄生电容与第二 N型场效应晶体管M6栅极寄生电容组成的并联峰值结构。请参考图4， 若增益控制级电路130的晶体管尺寸已经固定，则通过调整第一电阻R1、第一电感L6、第二 电阻R2以及第二电感L7的值即可实现主增益级电路120的高频放大。增益控制级电路130 低频放大原理与主增益级相似，只是调整其并联峰值结构中第一电阻R3、第一电感Lltl、第二 电阻R4以及第二电感L11的值时与主增益级电路中的调整方法相反。对于增益可调低噪声放大器来说，增益的变动会额外的引入一部分噪声，从而恶 化放大器的噪声性能，本发明中增益的变动由增益控制级电路130来实现，由于主增益级 电路120具有足够高的增益，因此本发明中增益的变动对放大器噪声性能的恶化大大减 弱。另外，与发明背景中提到的采用电流分离技术来实现放大器增益变动的方法相比，本发 明中增益的变动不会改变相应晶体管的跨导，因此对放大器噪声性能的影响很小。以本发明第一实施例为例，可变电阻Rc的接入，由于Miller效应，等效于在增益 控制级电路130的第一 N型场效应晶体管M5的栅极与第二 N型场效应晶体管M6的栅极与 接地端Gnd之间引入一电阻，该电阻值的引入会降低主增益级电路120中负载阻抗的大小， 同时还会降低增益控制级电路130的输入品质因子，从而造成放大器增益的下降，可变电 阻&的值越小，Miller效应越明显，增益下降的幅度就会越大，从而实现了放大器的增益可 调功能。本发明第二实施例中可变电阻Ra的引入等效于第一实施例中可变电阻Re引入的 Miller 效应。请参考图8，其所示为可变电阻Rc或Ra的实施例，可变电阻是由第一 N型场效应 晶体管M9、第一电容C6以及第一电感L14所组成。其中，第一 N型场效应晶体管M9的栅极连 接至控制电压V。。n，源极与漏极分别连接至第一电感L14与第一电容C6，第一电感L14与第一 电容C6的另一端为可变电阻的两端。另外，本发明通过在增益控制级电路130的第一 N型场效应晶体管仏的源极与第 二 N型场效应晶体管M6的源极串接电阻与电感(第三电阻R5、第三电感L12，第四电阻R6、第四电感L13)，一方面可以提高放大器的线性性能，另一方面，电阻值的改变会很明显的改变 反馈阻抗的低频频率响应，进而会改变增益控制级电路130的增益低频频率响应，从而可 以调整放大器在低频范围内的增益平坦度。另外，请参考图8，可变电阻Rc或Ra中电感的 引入可以改变可变电阻&或Ra中电阻的反馈量和接入量，尤其在高频范围内更加明显，因 此可变电阻&或、中电感的引入可以改变增益控制级电路130的增益高频频率响应，从 而可以调整放大器在高频范围内的平坦度。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何 本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发 明的保护范围当视权利要求书界定的范围为准。
权利要求
一种宽带增益可调的低噪声放大器，包括输入阻抗匹配电路、主增益级电路、增益控制级电路以及输出阻抗匹配电路；其中，输入阻抗匹配电路接收射频输入信号，并直接和主增益级电路相连接；主增益级电路接收来自于输入阻抗匹配电路的信号，并通过隔直电容与增益控制级电路相连接；增益控制级电路接收来自于主增益级电路的信号，并通过隔直电容与输出阻抗匹配电路相连接；输出阻抗匹配电路接收来自于增益控制级电路的信号，并通过隔直电容把信号输出；输入阻抗匹配电路，是带通滤波器的一部分，使低噪声放大器在设定的频率范围内满足输入阻抗匹配要求；主增益级电路为低噪声放大器提供增益，其在高频范围内的增益大于在低频范围内的增益；增益控制级电路实现低噪声放大器的增益控制功能，其在低频范围内的增益大于在高频范围内的增益；输出阻抗匹配电路，是一种源级跟随器，实现低噪声放大器在设定的频率范围内满足输出阻抗匹配要求。
2.根据权利要求1所述的宽带增益可调的低噪声放大器，其特征在于，输入阻抗匹配 电路包括五个电感和三个电容；其中，第一电感的一端与第二电感的一端形成一差分信号 输入端，接收射频输入信号；第一电感的另一端连接第一电容的一端，第一电容的另一端连 接节点m ；第二电感的另一端连接第二电容的一端，第二电容的另一端连接节点n ；第三电 感与第三电容并联在节点m与节点n之间；第四电感的一端连接节点m，第五电感的一端连 接节点n，第四电感的另一端与第五电感的另一端形成输入阻抗匹配电路的差分信号输出 端，输出信号至主增益级电路。
3.根据权利要求1或2所述的宽带增益可调的低噪声放大器，其特征在于，主增益级 电路包括四个N型场效应晶体管、两个电阻、四个电感、两个电容、一个电流源和电源电压； 其中，第一 N型场效应晶体管的栅极与第二 N型场效应晶体管的栅极形成一差分信号输入 端，连接输入阻抗匹配电路的输出端；第一电阻的一端与电源电压之间连接第一电感，第一 电阻的另一端连接至第三N型场效应晶体管的漏极；第三N型场效应晶体管的源极连接至 第一N型场效应晶体管的漏极，第三N型场效应晶体管的栅极连接至电源电压；第二电阻的 一端与电源电压之间连接第二电感，第二电阻的另一端连接至第四N型场效应晶体管的漏 极；第四N型场效应晶体管的源极连接至第二N型场效应晶体管的漏极，第四N型场效应晶 体管的栅极连接至电源电压；第一电容的两端分别连接至第一 N型场效应晶体管的栅极和 源极；第二电容的两端分别连接至第二 N型场效应晶体管的栅极和源极；第三电感连接于 第一 N型场效应晶体管的源极和节点a之间，第四电感连接于第二 N型场效应晶体管的源 极和节点a之间；第一电流源连接于节点a与接地端之间；第三N型场效应晶体管的漏极与 第四N型场效应晶体管的漏极形成主增益级电路的差分信号输出端，其输出信号通过隔直 电容与增益控制级电路相连接。
4.根据权利要求1或2所述的宽带增益可调的低噪声放大器，其特征在于，增益控制级 电路包括四个N型场效应晶体管、四个电阻、四个电感、两个可变电阻以及电源电压；其中， 第一 N型场效应晶体管的栅极与第二 N型场效应晶体管的栅极形成一差分信号输入端，通 过隔直电容连接至主增益级电路的输出；第一电阻的一端与电源电压之间连接第一电感， 第一电阻的另一端连接至第三N型场效应晶体管的漏极；第三N型场效应晶体管的源极连 接至第一 N型场效应晶体管的漏极，第三N型场效应晶体管的栅极连接至电源电压；第二电 阻的一端与电源电压之间连接第二电感，第二电阻的另一端连接至第四N型场效应晶体管的漏极；第四N型场效应晶体管的源极连接至第二N型场效应晶体管的漏极，第四N型场效 应晶体管的栅极连接至电源电压；第三电感的一端与接地端之间连接第三电阻，第三电感 的另一端连接至第一 N型场效应晶体管的源极；第四电感的一端与接地端之间连接第四电 阻，第四电感的另一端连接至第二N型场效应晶体管的源极；第一可变电阻连接于第三N型 场效应晶体管的漏极和第一 N型场效应晶体管的栅极之间，第二可变电阻连接于第四N型 场效应晶体管的漏极和第二 N型场效应晶体管的栅极之间；第三N型场效应晶体管的漏极 与第四N型场效应晶体管的漏极形成增益控制级电路的差分信号输出端，其输出信号通过 隔直电容与输出阻抗匹配电路相连接。
全文摘要
本发明提供一种宽带增益可调的低噪声放大器，这种放大器可提供足够高的增益、较大的增益变动范围以及高的增益平坦度，且在低频时具有较低的噪声系数。本发明的技术方案是一种宽带增益可调的低噪声放大器，包括输入阻抗匹配电路、主增益级电路、增益控制级电路以及输出阻抗匹配电路。其中输入阻抗匹配电路接收来自于天线或其它设备的射频输入信号，并直接和主增益级电路相连接；主增益级电路接收来自于输入阻抗匹配电路的信号，并通过隔直电容与增益控制级电路相连接；增益控制级电路接收来自于主增益级电路的信号，并通过隔直电容与输出阻抗匹配电路相连接；输出阻抗匹配电路接收来自于增益控制级电路的信号，并通过隔直电容把信号输出。
文档编号H03F1/26GK101834567SQ20101019133
公开日2010年9月15日 申请日期2010年6月3日 优先权日2010年6月3日
发明者李建成, 李松亭, 杨青, 汪金真, 王宏义, 谷晓忱 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学