[发明专利]一种高增益超宽带低噪声放大器

说明书

本发明提出了一种高增益超宽带低噪声放大器，包括第一级共源放大电路、第二级共源放大电路和第三级共源共栅放大电路，其中第一级共源放大电路设有输入匹配电路，第一级共源放大电路和第二级共源放大电路之间设有第一级间匹配电路，第二级共源放大电路与第三级共源共栅放大电路之间设有第二级间匹配电路，第三级共源共栅放大电路设有输出匹配电路，每一级放大电路均设有负载；通过本发明设计的输入输出匹配电路、级间匹配电路，提高了低噪声放大器的带宽，同时保证低噪声放大器具有足够高的增益和增益平坦度。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路领域，具体涉及一种高增益超宽带低噪声放大器。

背景技术

低噪声放大器电路具有十分广泛的应用，其作为无线通信接收机的首级电路，对接收机链路的整体性能起着至关重要的作用。低噪声放大器是射频接收前端的一个重要组成部分。透过第四代移动通信技术的发展历程和第五代移动通信技术的发展趋势可以发现，不同通信标准不断涌现，业界朝着高性能、低成本、低功耗和功能集成等方面不断前进。未来移动通信技术发展的一个重要趋势是通信终端可以兼容多个通信标准。为了满足人们对更高速、更大容量的通信需求，能够兼容多个通信标准的宽带通信技术逐渐成为重要的研究方向，与同时采用单个标准的窄带器件方案相比，宽带器件的集成度大大提高且降低了成本，更能获得消费市场的青睐。适用于100M-10GHz频段的低噪声放大器设计主要面临增益低、输入输出匹配差、增益平坦度差等问题等问题。因此，设计高增益、匹配良好的宽带低噪声放大器尤为重要。

发明内容

基于业内的迫切需求，本发明提出了一种高增益超宽带低噪声放大器，包括输入匹配电路、三级放大电路(包括两级共源放大电路和一级共源共栅放大电路)、级间匹配电路。所述低噪声放大器采用三级放大电路直接级联的方案，通过合理设计输入匹配电路和级间匹配电路，使低噪声放大器的带宽覆盖100M到10GHz，同时解决了传统超宽带低噪声放大器增益低、频带内增益平坦度低的问题；通过设计第三级共源共栅放大电路，进一步抬高高频段增益；通过在第三级放大管与共源共栅管之间级联电感，改善输出匹配。

附图说明

图1为本发明提出的高增益超宽带低噪声放大器的电路原理图。

图2为本发明提出的高增益超宽带低噪声放大器增益电磁仿真结果。

图3为本发明提出的高增益超宽带低噪声放大器回波损耗电磁仿真结果。

图4为本发明提出的高增益超宽带低噪声放大器噪声系数电磁仿真结果。

具体实施方式

本发明提出的一种高增益超宽带低噪声放大器的电路原理图如图1所示。所述高增益超宽带低噪声放大器采用三级放大结构，包括第一级共源放大电路、第二级共源放大电路和第三级共源共栅放大电路，其中第一级共源放大电路由PMOS晶体管M1构成，第二级共源放大电路由PMOS晶体M2构成，第三级共源共栅放大电路由PMOS晶体管M3和M4构成。其中第一级共源放大电路设有输入匹配电路，第一级共源放大电路和第二级共源放大电路之间设有第一级间匹配电路，第二级共源放大电路与第三级共源共栅放大电路之间设有第二级间匹配电路，第三级共源共栅放大电路还设有输出匹配电路。进一步地，每一级放大电路均设有负载。通过本发明设计输入输出匹配电路、级间匹配电路，提高了低噪声放大器的带宽，同时保证低噪声放大器具有足够高的增益和增益平坦度。

下面对本发明的具体实施方案进行详细的描述。