[发明专利]一种两级差动低噪声放大器

权利要求书

1.一种两级差动低噪声放大器，其特征在于：包括通过耦合电容级联的第一级差动放大器和第二级差动放大器、以及用于输出匹配的缓冲器；其中：

所述的第一级差动放大器包括使用电阻负反馈的第一CS放大器、使用电阻负反馈的第二CS放大器和交叉耦合式晶体管结构，第一CS放大器与第二CS放大器通过所述交叉耦合式晶体管结构连接；其中第一CS放大器和第二CS放大器作为差动输入级；

所述的第二级差动放大器，由具有推挽式连接的第三CS放大器和具有推挽式连接的第四CS放大器构成；所述第一级差动放大器中的第一CS放大器通过电容耦合到所述第二级差动放大器中的第三CS放大器，第一级差动放大器中的第二CS放大器通过电容耦合到第二级差动放大器中的第四CS放大器，使得信号在缓冲器前叠加，从而噪声以及三阶交调项在缓冲器前抵消；

所述缓冲器与第二级差动放大器的输出端相连接作为输出匹配；

所述的第一级差动放大器中的第一CS放大器包括推挽式连接的晶体管MN1和晶体管MP1；其中晶体管MN1的栅极为输入端，源极接到地，漏极与交叉耦合晶体管的MN5的源极连接；晶体管MP1的栅极与MN1栅极连接，源极与接地电容C3相连接，漏级与交叉耦合晶体管MN5的漏级连接；接地电容C3的一端与电流源连接，另一端接地，提供交流地，为晶体管MP1提供放大条件；反馈电阻RF1一端与晶体管MN1、MP1的漏极连接，提供输入匹配的同时也提供增益；

所述的第二个CS放大器包括推挽式连接的晶体管MN2和晶体管MP2；其中晶体管MN2的栅极为输入端，源极接到地，漏极与交叉耦合晶体管的MN5的源极连接；晶体管MP2的栅极与MN2的栅极连接，源极与接地电容C4连接，漏级与电流源连接；接地电容C4一端与电流源连接，一端接地，提供交流地，为晶体管MP2提供放大条件；反馈电阻RF2一端与晶体管MN2、MP2的栅极连接，一端与晶体管MN2、MP2的漏极连接，提供输入匹配的同时也提供增益。

2.根据权利要求1所述的两级差动低噪声放大器，其特征在于：

对于第一CS放大器，设置镜像电路以获得电流源，镜像电路主要由共栅的晶体管MP7和MP5组成，参考电流Iref通过所在的晶体管MP7一侧镜像至晶体管MP5一侧；相应的，接地电容C3一端是与晶体管MP5的漏极连接，一端接地；

对于第二CS放大器，设置镜像电路以获得电流源，镜像电路主要由共栅的晶体管MP8和MP6组成，参考电流Iref通过所在的晶体管MP8一侧镜像至晶体管MP6一侧；相应的，接地电容C4一端是与晶体管MP6的漏极连接，一端接地。

3.根据权利要求1所述的两级差动低噪声放大器，其特征在于：

所述交叉耦合式晶体管结构由晶体管MN5和晶体管MN6组成；晶体管MN5的栅极、源极、漏极分别与晶体管MN2的漏极、MN1的漏极、MP1的漏极相连，将晶体管MN2在漏极的输出电压耦合到MN5的栅极，增加MN5的小信号电流，进而增加第一CS放大器的等效跨导；

晶体管MN6的栅极、源极、漏极分别与晶体管MN1的漏极、MN2的漏极、MP2的漏极相连，将晶体管MN1在漏极的输出电压耦合到MN6的栅极，增加MN6的小信号电流，进而增加第二CS放大器的等效跨导。

4.根据权利要求1所述的两级差动低噪声放大器，其特征在于：

所述第三CS放大器包括推挽式连接的晶体管MN3和MP3；晶体管MN3的源极接地，栅极与第二CS放大器中的MN2栅极连接，漏极与MP3漏极连接；晶体管MP3的源极接直流电源VDD，栅极的一个支路经电阻R2接直流电源VDD，为晶体管MP3提供直流偏置，栅极的另一个支路经耦合电容C1连接至第一CS放大器中的MN5与MP1的共漏极结点X；

所述第四CS放大器包括推挽式连接的晶体管MN4和MP4；晶体管MN4的源极接地，栅极与第一CS放大器中的MN1栅极连接，漏极与MP4漏极连接；晶体管MP4的源极接直流电源VDD，栅极的一个支路经电阻R1接直流电源VDD，为晶体管MP4提供直流偏置，栅极的另一个支路经耦合电容C2连接至第二CS放大器中的MN6与MP2的共漏极结点Y。