[发明专利]一种面向LNA提升增益且降噪的电路

说明书

本发明提出一种面向LNA提升增益且降噪的电路，涉及低噪声放大器性能改进的技术领域，解决了当前针对低噪声放大器LNA性能改进的方法不能兼顾降噪及增益提升的问题，在原有基于射频晶体管的LNA降噪放大电路的基础上，将射频晶体管的衬底接入接地电阻，形成开路状态，从而达到隔离射频晶体管与地面的隔离，提升LNA的增益，且基于电流复用技术引入电流复用噪声抵消单元，不需要额外足够大的驱动功率，完成噪声相消，即从射频晶体管本身出发，而又不增加射频晶体管的级联基数，提升增益的同时完成了LNA的降噪，使LNA整体性能提升，满足了当前通信体系对芯片的高要求。

技术领域

本发明涉及低噪声放大器性能改进的技术领域，更具体地，涉及一种面向LNA提升增益且降噪的电路。

背景技术

随着通信体系的日益发展，芯片对增益的要求越来越高，频带宽度和功耗也越来越大，提升芯片的增益研究也越来越重要。作为一种具体的芯片，传统接收机前端的低噪声放大器(Lownoiseamplify，LNA)主要作用是在接收信号时滤除噪声并且对信号进行放大，LNA分为两级，第一级用来滤除噪声，第二级用来放大信号，较低的噪声对低噪声放大器优良增益性能的体现十分重要，而噪声大致分为两种，一种是热噪声，另外一种是闪烁噪声，热噪声对低噪声放大器LNA的性能影响最大。

2012年7月4日，中国专利(CN102545792A)中公开了一种针对低噪声放大器前级热噪声的消除电路及方法，通过热噪声消除技术对放大器前级热噪声进行检测，并通过两条经过精心调整达到增益相反的信号路径，将前级噪声相加消除，但是此专利所提技术方案不能同时提升低噪声放大器的增益；另外，就单独降噪方面，也有一种较成熟的LNA降噪方案如图1所示，图1中M1、M2、M3均表示射频晶体管，射频晶体管本身的噪声可近似认为集中在栅极和漏极，并且栅极和漏极产生的噪声相位相同，幅值大小不同，而信号本身幅值和相位均不同，为了消除这种噪声，引入另外一个放大器来产生与射频晶体管M3相位相反，幅值相同的噪声，实现相互抵消，达到噪声相消的结果，但实际中电阻RF远大于电阻RS，若要使得射频晶体管M2达到与射频晶体管M3之间噪声相消的效果，必须提供具备足够大的驱动功率和尺寸，因此该方案不具备实际适用性。

除此之外，当前也有通过增大低噪声放大器的级联级数来提升低噪声放大器增益的方法，但提升增益的同时也增大了芯片的面积和功耗，而如果从低噪声放大器的晶体管本身出发来提升增益，如改进其制造工艺等，则成本较高。

发明内容

为解决当前针对低噪声放大器LNA性能改进的方法不能兼顾降噪及增益提升的问题，本发明提出一种面向LNA提升增益且降噪的电路，提升低噪声放大器增益的同时，降低了噪声，满足了当前通信体系对芯片的高要求。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种面向LNA提升增益且降噪的电路，包括输入电源Vin、第一电阻Rs、第二电阻RF、第三电阻RD、第一射频晶体管M1、第二射频晶体管M2、输出电源Vout、接地电容C2，输入电源Vin产生输入信号且连接第一电阻Rs的一端，第一电阻Rs的另一端、第二电阻RF的一端连接于X点后，与第一射频晶体管M1的栅极连接，直流电源VDD连接第三电阻RD的一端，第三电阻RD的另一一端、第二电阻RF的另一端连接于Y点后，与第一射频晶体管M1的漏极连接，Y点还连接输出电源Vout，第一射频晶体管M1的源极连接接地电容C2的一端，接地电容C2的另一端接地，还包括第一接地电阻Radd1及电流复用噪声抵消单元，所述第一接地电阻Radd1一端连接第一射频晶体管M1的衬底，第一接地电阻Radd1的另一端接地，所述电流复用噪声抵消单元设有隔离端a、第一输入耦合端b及第一输出耦合端c，隔离端a连接第一射频晶体管M1的源极，将电流复用噪声抵消单元与第一射频晶体管M1交流隔离，所述第一输入耦合端b通过X点连接第一射频晶体管M1的栅极，将输入信号耦合；第一输出耦合端c与第一射频晶体管M1的漏极均连接输出电源Vout，将交流信号耦合至第一射频晶体管M1的漏极所连的Y点。