[发明专利]一种抵消无源反馈网络噪声的装置

说明书

技术领域

本发明属于模拟集成电路技术领域，具体涉及一种抵消无源反馈网络噪声的装置。 

背景技术

在由变压器所构成的电流并联负反馈放大器中，变压器的次级线圈与放大器的输入端是并联的。实际中常采用两条相互耦合的微带线来实现集成变压器，然而微带线自身的各种非理想特性，如寄生电阻、漏电感和寄生电容等会对放大器的动态性能产生影响，其中尤以寄生电阻对放大器噪声性能的影响最为明显。这是因为当匝数比较大时，次级线圈的寄生电阻也较大，因此其热噪声也较大，且可以直接转移至放大器的输入端，该噪声甚至可以占到整个放大器噪声的20%以上（见参考文献[1,2]）。 

为了减小电流并联负反馈放大器中无源反馈网络（如变压器）的噪声贡献，本发明提出了一种抵消无源反馈网络噪声的装置。 

目前尚无相关的文献介绍，亦未搜索到相关的专利文件。 

参考文献 

[1]Xiaolong Li and Wouter A.Serdijn,“On the Design of Broadband Power‐to‐Current Low Noise Amplifiers,”IEEE Transactions on Circuits and Systems‐I:Regular Papers,vol.59，no.3，pp.493‐504,March2012. 

[2]F.Bruccoleri,E.A.M.Klumperink and B.Nauta,“Wide‐band CMOS low‐noise amplifier exploiting thermal noise canceling,”IEEE Journal of Solid‐State Circuits,vol.39,no.2,pp.275‐282,Feb.2004. 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷提供一种抵消无源反馈网络噪声的装置。 

本发明采用的技术方案是： 

本发明的一种抵消无源反馈网络噪声的装置，由电流并联负反馈放大器和噪声抵消电路两部分构成,所述的电流并联负反馈放大器由跨导输入级和电流并联负反馈网络组成；所述的噪声抵消电路由噪声电流信号检测级、电流信号放大级和混合电流信号合成级组成；其中所述噪声电流信号检测级的输入端接外部信号源的输出端，电流并联负反馈网络的输出端和噪声电流信号检测级的一个输出端分别接跨导输入级的输入端，噪声电流信号检测级的另一个输出端串接电流信号放大级后接混合电流信号合成级的一个输入端，跨导输入级的输出端分别接电流并联负反馈网络的输入端和混合电流信号合成级的另一个输入端，混合电流信号合成级的输出端接负载的输入端。 

所述的跨导输入级为反相放大器，是单级共源极或单级共射极组态中的任一种。 

所述的电流并联负反馈网络采用变压器或由其它无源器件所构成的间接分流网络。 

所述的噪声电流信号检测级采用电流传感器或电流互感器。 

本发明的一种抵消无源反馈网络噪声的装置具有如下优点和有益效果： 

1、由于本发明的一种抵消无源反馈网络噪声的装置，其噪声电流信号检测级可以检测无源电流并联反馈网络所产生的热噪声，通过将其前馈和叠加，可在放大器的输出端抵消该噪声，因此该噪声抵消电路可以减小无源反馈网络的噪声贡献； 

2、由于本发明的一种抵消无源反馈网络噪声的装置，其噪声电流信号检测级采用电流传感器或电流互感器实现，噪声抵消电路是相对独立的，并不改变原放大器的拓扑结构，因此噪声抵消电路对放大器阻抗匹配的影响较小; 

3、由于本发明的一种抵消无源反馈网络噪声的装置，当其混合电流信号合成级为两输出电流之差时，输出端实际上是差分结构，因此本发明在实现噪声抵消的同时可以实现差分输出，具有单端输入差分输出（即Balun）的结构特点。 

附图说明

图1是本发明的结构流程框图。 

图2是本发明的原理示意图。 

图3是本发明的具体实施电路图。 

图4为本发明所仿真的输入反射系数（S11）效果图。 

图5为本发明所仿真的输入增益（S21）效果图。 

图6为本发明所仿真的输入噪声系数（NF）效果图。 

图1、图2和图3中：1.跨导输入级；2.电流并联负反馈网络；3.噪声电流信号检测级；4.电流信号放大级；5.混合电流信号合成级。 

具体实施方式