[发明专利]一种电流复用的射频放大器电路

权利要求书

1.一种电流复用的射频放大器电路，其特征在于，包括偏置电压产生电路和放大器主体电路；所述的偏置电压产生电路产生晶体管栅极偏置电压，所述的放大器主体电路实现射频信号的传输和放大；所述放大器主体电路包括n个差分放大单元，一个片上两圈耦合变压器TF_n+1，射频信号输入端INP、INN，射频信号输出端OUTP、OUTN，直流电压输入端VDD；n个差分放大单元依次相连后，连接片上两圈耦合变压器TF_n+1；所述n个差分放大单元中的第i差分放大单元包括一个片上四圈耦合变压器TF_i，两个晶体管M_i,1、M_i,2和两个片上电容C_i,1、C_i,2；i＝1、2、…、n-1，所述晶体管M_i,1、M_i,2为四端口NMOS管，片上电容C_i,1和C_i,2电容值相等；片上四圈耦合变压器TF_i的信号输出端21、晶体管M_i,1的栅极与所述的片上电容C_i,1的一端连接，片上四圈耦合变压器TF_i的信号输出端22、所述晶体管M_i,2的栅极与所述片上电容C_i,2的一端连接；片上四圈耦合变压器TF_i的信号输出端31与晶体管M_i,2的源极连接，片上四圈耦合变压器TF_i的信号输出端32与晶体管M_i,1的源极连接；片上四圈耦合变压器TF_i的信号输出端41与晶体管M_i,1的衬底连接，片上四圈耦合变压器TF_i的信号输出端42与晶体管M_i,2的衬底连接；晶体管M_i,1的漏极、片上电容C_i,2的另一端与所述片上四圈耦合变压器TF_i+1的信号输入端11连接，晶体管M_i,2的漏极、片上电容C_i,1的另一端与片上四圈耦合变压器TF_i+1的信号输入端12连接；所述片上四圈耦合变压器TF_i,i＝1、2、…、n，的第二电感的中心抽头为所述的偏置电压输入端VB_i；所述片上四圈耦合变压器TF₁的信号输入端11为射频信号输入端INP，信号输入端12为射频信号输入端INN；所述n个差分放大单元中的第n差分放大单元包括一个片上四圈耦合变压器TF_n，两个晶体管M_n,1、M_n,2和两个片上电容C_n,1、C_n,2；所述晶体管M_n,1、M_n,2为四端口NMOS管，片上电容C_n,1和C_n,2电容值相等；片上四圈耦合变压器TF_n的信号输出端21、晶体管M_n,1的栅极与所述的片上电容C_n,1的一端连接，片上四圈耦合变压器TF_n的信号输出端22、所述晶体管M_n,2的栅极与所述片上电容C_n,2的一端连接；片上四圈耦合变压器TF_n的信号输出端31与晶体管M_n,2的源极连接，片上四圈耦合变压器TF_n的信号输出端32与晶体管M_n,1的源极连接；片上四圈耦合变压器TF_n的信号输出端41与晶体管M_n,1的衬底连接，片上四圈耦合变压器TF_n的信号输出端42与晶体管M_n,2的衬底连接；晶体管M_n,1的漏极、片上电容C_n,2的另一端与所述片上两圈耦合变压器TF_n+1的初级线圈的一端连接，晶体管M_n,2的漏极、片上电容C_n,1的另一端与片上两圈耦合变压器TF_n+1的初级线圈的另一端连接，片上两圈耦合变压器TF_n+1的初级线圈的中心抽头为直流电压输入端VDD；片上两圈耦合变压器TF_n+1的次级线圈的两端分别为射频信号输出端OUTP、OUTN；

所述片上四圈耦合变压器TF₁包括片上电感La₁、La₂、La₃、La₄，信号输入端11、12，信号输出端21、22、31、32、41、42和偏置电压输入端2；所述的片上电感La₁的两端分别为所述的信号输入端11、12，片上电感La₁的中心抽头悬空；所述的片上电感La₂的两端分别为所述的信号输出端21、22连接，片上电感La₂的中心抽头为所述的偏置电压输入端2；所述片上电感La₃的两端分别为所述信号输出端31、32；所述片上电感La₄的两端分别为所述的信号输出端41、42；片上电感La₃的中心抽头与片上电感La₄的中心抽头相连并接地；所述的片上四圈耦合变压器TF₂、TF₃、…、TF_i，i＝2，3，…,包括片上电感Lb₁、Lb₂、Lb₃、Lb₄，信号输入端11、12，信号输出端21、22、31、32、41、42和偏置电压输入端2；所述片上电感Lb₁的两端分别为所述的信号输入端11、12；所述的片上电感Lb₂的两端分别为所述的信号输出端21、22，片上电感Lb₂的中心抽头为所述偏置电压输入端2；所述的片上电感Lb₃的两端分别为所述的信号输出端31、32；所述的片上电感Lb₄的两端分别为所述的信号输出端41、42；所述片上电感Lb₁的中心抽头、片上电感Lb₃的中心抽头和片上电感Lb₄的中心抽头连接。