[发明专利]包括放大器的接收机有效

专利信息
申请号: 200680004286.4 申请日: 2006-01-30
公开(公告)号: CN101167249A 公开(公告)日: 2008-04-23
发明(设计)人: 埃德温·范德海登;雨果·费恩斯特罗 申请(专利权)人: NXP股份有限公司
主分类号: H03H11/32 分类号: H03H11/32;H03F3/45
代理公司: 中科专利商标代理有限责任公司 代理人: 朱进桂
地址: 荷兰艾*** 国省代码: 荷兰;NL
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摘要:
搜索关键词: 包括 放大器 接收机
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种包括放大器的接收机,还涉及一种放大器以及一种方法。

这种接收机的示例是无线接收机、无线收发机以及无线接口。

背景技术

从US 2003/0042983 A1中已知现有技术接收机,US 2003/0042983A1公开了一种包括用于放大射频信号(天线信号)的放大器的接收机。该放大器包括两个晶体管、放大器输入以及放大器输出。这两个晶体管的第一主电极构成放大器的输入,以及这两个晶体管的第二主电极构成了放大器的输出。此放大器的输入是差分输入,而此放大器的输出是差分输出。

为了将单端天线与差分输入连接,必须使用平衡-不平衡变换器。当位于芯片上时,这种平衡-不平衡变换器需要相对较大的芯片面积,并导致信号损失和噪声系数增大。为避免这种平衡-不平衡变换器,只将第一主电极之一用作放大器输入。因而,此放大器输入是用于接收天线信号的单端输入。由于放大器输入用作单端输入这一事实,将存在一定的阻抗失配,从而导致信号损失。为了减少阻抗失配,必须引入阻抗匹配电阻器。阻抗匹配电阻器会增加相对较多的噪声,并与两个电感器之一并联放置,这两个电感器与两个晶体管中的第一主电极串联。

此外,由于放大器的噪声系数水平相对较高的事实,已知接收机是不利的。

发明内容

本发明的目的是提供一种接收机,该接收机包括放大器,该放大器具有单端输入和差分输出的放大器,并在提供输入功率匹配的同时,具有相对较低水平的噪声系数。

根据本发明的接收机包括用于放大天线信号的放大器,该放大器包括放大器输入和放大器输出,放大器输入是用于接收天线信号的单端输入,放大器输出是差分输出,该放大器包括用于减少放大器的共模输入阻抗的电路。

通过引入用于减少放大器的共模输入阻抗的电路,平衡了放大器的输入阻抗,而无需引入噪声发生电阻器。由此,放大器的噪声系数处于相对较低且可接受的水平。

本发明的接收机实施例由包括第一晶体管和第二晶体管的放大器限定,两个晶体管的控制电极通过第一元件相互连接,两个晶体管的第一主电极通过第二元件相互连接,并且所述装置包括第一元件。例如,第一和第二晶体管形成诸如共发射极级的第一晶体管级。这种晶体管级具有比US 2003/0042983 A1中所公开的级好的放大性能。例如,第二元件包括正如US2003/0042983 A1中所描述的具有中心抽头的差分电感器或两个串联电感器。US 2003/0042983 A1中所描述的这些串联电感器之一必须具有相对较大的值,这使得在芯片上实现此电感器很困难。共同形成第二元件的具有中心抽头的差分电感器或两个串联电感器将具有更小的值,并且可以容易地在芯片上实现。

本发明的接收机实施例由第一元件限定,第一元件包括具有中心抽头并具有耦合因子k的差分电感器,其中0.5≤k≤1.0。对于0.5≤k≤1.0,该具有中心抽头的差分电感器将减少共模输入阻抗,以在提供单端输入的同时获得输入功率匹配。优选地,0.8≤k≤1.0,并且对于k=1,该具有中心抽头的差分电感器将使共模输入阻抗最小化。不排除用于减少放大器的共模输入阻抗的其他装置。

本发明的接收机实施例由与电压源连接的中心抽头限定。这是为了偏置的目的而进行的。

本发明的接收机实施例由与包括放大器输出的共发共基电路连接的两个晶体管的第二主电极限定。该共发共基电路还包括另外的晶体管,并构成了诸如共基极级的第二晶体管级。

本发明的接收机实施例由通过第一电容器与放大器输入连接的第一晶体管的控制电极和通过第二电容器接地的第二晶体管的控制电极,定义了根据本发明的接收机的实施例。将第一电容器的功能从现有技术阻抗匹配网络中的现有技术位置移动到其当前位置。将第二电容器的功能从现有技术阻抗匹配网络中的现有技术位置移动到其当前位置。例如,现有技术阻抗匹配网络位于天线和具有差分输入的现有技术放大器之间。

将具有中心抽头的差分电感器的功能从现有技术阻抗匹配网络的现有技术位置移动到其当前位置。耦合因子k(0.5≤k≤1.0)在现有技术阻抗匹配网络中是不相关的,但在此用于减少共模输入阻抗。

本发明的接收机实施例由具有不同值的两个电容器限定。尤其是对于具有根据固定关系的不同值的两个电容器,放大器会良好地进行操作,而这两个电容器不存在于现有技术阻抗匹配网络中。

根据本发明的放大器和根据本发明的方法的实施例与根据本发明的接收机实施例相对应。

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