[发明专利]一种基于GaAs pHEMT工艺的中频放大器

说明书

本发明公开了一种基于GaAs pHEMT工艺的中频放大器，包括：输入匹配单元、共源共栅放大单元、输出匹配单元和反馈单元；输入匹配单元、共源共栅放大单元和输出匹配单元依次相连，反馈单元设置在输入匹配单元和输出匹配单元之间，利用集总的方式防止了远超工作带外的谐振可能性。本发明的中频放大器可以在30MHz‑200MHz的频段内实现>24dB的高增益；在整个微波射频频段内实现绝对稳定，而不需要添加额外片外稳定电路，简化了布版；在30MHz‑200MHz的频段内实现<1.5dB的噪声系数；尺寸仅为1000um*800um，非常方便集成在系统中或者相同单元级联使用。

技术领域

本发明涉及放大器技术领域，尤其是一种基于GaAs pHEMT工艺的中频放大器。

背景技术

中频放大器是接收机系统中不可或缺的一部分，接收机系统收到信号后经过低噪声放大器和混频器会产生中频信号，混频器输出的中频信号频率较低并且信号强度很弱，因此需要中频放大器对信号进行大幅度的放大，以满足接收机后面信号处理系统的需求，因此中频放大器的增益是其核心指标。

传统的中频放大器一般基于Si基CMOS工艺制作，这类中频放大器的设计也比较成熟。但是基于Si基CMOS工艺制作的低噪声放大器、驱动放大器和功率放大器等收发系统中的常用组件在噪声、功率和线性度等指标性能上比基于GaAs pHEMT工艺的同类产品要逊色不少，尤其是在系统接收芯片呈现单片化趋势的今天。我们需要在GaAs pHEMT工艺上实现单片接收机系统，因此基于GaAs pHEMT工艺的中频放大器的设计是很有必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于GaAs pHEMT工艺的中频放大器，能够集成在同样基于GaAs pHEMT工艺的射频前端接收系统中，形成单片接收系统，可以大大减小系统体积，便于使用且提高长期可靠性能。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于GaAs pHEMT工艺的中频放大器，包括：输入匹配单元、共源共栅放大单元、输出匹配单元和反馈单元；输入匹配单元、共源共栅放大单元和输出匹配单元依次相连，反馈单元设置在输入匹配单元和输出匹配单元之间，利用集总的方式防止了远超工作带外的谐振可能性。

优选的，输入匹配单元包括第一电感L1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、栅级供电电压Vg和第二电容C2；第一电感L1与第一电阻R1、第一电容C1、栅级供电电压Vg依次相连后接地，第二电阻R2并联在第一电阻R1和第一电容C1的两端，第三电阻R3的一端连接在第一电容C1与栅级供电电压Vg之间，另一端连接第二电容C2后接地。

优选的，共源共栅放大单元包括第一共源级放大晶体管PHEMT1、第二共栅级放大晶体管PHEMT2、第二电感L2、第四电阻R4和第三电容C3；第一共源级放大晶体管PHEMT1的源极直接接地，第一共源级放大晶体管PHEMT1的漏极连接第二电感L2后连接到第二共栅级放大晶体管PHEMT2的漏极，第四电阻R4与第三电容C3相连，一端连接在第二电感L2与第二共栅级放大晶体管PHEMT2的漏极的之间，另一端直接接地。

优选的，输出匹配单元包括第五电阻R5、第六电阻R6、第四电容C4和第五电容C5；第五电阻R5和第四电容C4相连，一端连接到第二共栅级放大晶体管PHEMT2的栅极，另一端直接接地；第六电阻R6和第五电容C5相连，一端连接到第二共栅级放大晶体管PHEMT2的源极与信号输出之间，另一端直接接地。

优选的，反馈单元包括第九电阻R9、第六电容C6和第三电感L3；第九电阻R9、第六电容C6和第三电感L3依次相连，一端连接在第一电感L1与第一共源级放大晶体管PHEMT1的栅极之间，另一端连接在第二共栅级放大晶体管PHEMT2的源极与第六电阻R6之间。

优选的，还设置有分压单元，包括第七电阻R7和第八电阻R8；第七电阻R7和第八电阻R8相串联，一端直接接地，另一端与第二共栅级放大晶体管PHEMT2的源极相连。