[发明专利]用于低成本接收机电路的LNA电路

说明书

技术领域

本公开总地涉及放大器，更具体地涉及低噪声放大器(LNA)。

背景技术

支持多种数字电视标准的商用电视接收机和机顶盒需要能以低成本和小尺寸来处理模拟地面广播、数字地面广播和有线广播的调谐器电路。这种调谐器电路可配置成处理具有范围为54MHz至880MHz的宽带输入频率的信号，并因此需要具有足够高的线性度和充分低于3dB的低噪声系数的宽带LNA以获得高灵敏度。

诸如码分多址(CDMA)、全球移动通信系统(GSM)、短距无线接收机、地面数字多媒体广播(T-DMB)接收机之类的窄带接收机常见地被配置成调谐至最高频与最低频之比小于2的信道。与这些窄带接收机不同，在混合式电视调谐器中，LNA的二阶和三阶输入参照截点(IIP2和IIP3)是重要的。LNA的IIP2和IIP3是重要的，因为在接收频带(54MHz-880MHz)，存在频率等于所期望频率信道的一半或三分之一的干扰信道，该干扰信道能分别通过二阶或三阶失真而落在感兴趣频率上并败坏画质。这样的二阶或三阶失真产物分别被称为HD2(谐波失真2)和HD3(谐波失真3)。

此外，在有线TV环境中，可能存在分布于接收频带上的若干信道。这些信道可通过二阶非线性在它们之间形成互调并通过合成的二阶失真(CSO)来败坏所期望的画质。此外，在有线TV调谐器中存在三阶非线性时，TV信道可能互调以产生复合三次差拍(CTB)，这会进一步影响所期望的画质。因此，TV调谐器中的LNA具有高IIP2和IIP3是重要的。因此，由于具有单端输入和单端输出的LNA通常具有糟糕的IIP2性能，许多调谐器采用平衡-不平衡转换器(balun)连同全差分LNA或单端转差分放大器作为接收机电路的第一级。

尽管全差分LNA能在很宽范围的频率下提供可接受的IIP2性能，然而其一个主要的缺陷是一般需要无源变压器来将单端信号转换成差分信号。这类变压器可能很大；因此，这类变压器通常被实现在芯片外部。此外，低损耗、外部、无源变压器一般是昂贵的，增加了系统的总成本。此外，这些外部变压器的损耗直接影响到TV调谐器的噪声系数(NF)，噪声系数(NF)是TV调谐器的最重要性能度量中的一个，因为NF确定在天线输入上能接收多小的广播TV信号。

单端转差分放大器表现出一种良好的集成结构并能提供适中的IIP2性能。然而，传统单端转差分放大器一般具有相对高的NF。遗憾的是，高NF降低了调谐器电路的灵敏性，使其难以将LNA用在宽带调谐器中的第一级上。

附图简述

图1是具有平衡负载的传统单端输入、差分输出的低噪声放大器(LNA)的局部方框和局部示意图。

图2是具有平衡负载和平衡-不平衡转换器电路的传统差分输入、差分输出的LNA的局部方框图和局部示意图。

图3是可配置成用于调谐器电路的无平衡-不平衡转换器LNA电路的局部方框图和局部示意图。

图4是包括图3的LNA电路的设备的一个实施例的方框图。

图5是包含耦合于无源混频器的图3中的LNA电路的设备的另一实施例的图。

图6是包含通过阻性负载耦合于混频器的图3的LNA的设备的又一实施例的图。

在以下的描述中，在不同附图中使用相同的附图标记来表示相似或相同的部件。

具体实施方式

下面描述低噪声放大器(LNA)的一个实施例，该LNA被配置成获得大于50dBm(dB毫瓦)的二阶输入参照截点(IIP2)，同时省去了平衡-不平衡转换器且相比传统LNA将LNA的功耗降低3/4。

在下面的论述中，术语“耦合的”用来表示直接连接的或通过间接连接彼此结合或联接的组件。应当理解，所述实施例仅为示例目的，并且附图中示出的直接连接可能包括未示出的元件和/或居间组件。

图1是具有平衡负载的传统单输入、差分输出的低噪声放大器(LNA)电路100的局部方框图和局部示意图。LNA电路100包括LNA 102，LNA 102耦合于信号源104和负载电路106。负载电路106可以是调谐器、混频器的开关或其它电路。信号源104可以是天线或用来接收宽带信号的其它电路。信号源104将天线建模作为电压源108，电压源108将信号施加于电阻110(例如75欧姆电阻器)。电阻器110耦合于LNA 102的引脚112。