[发明专利]一种带有直通选择结构的GaAs自偏置低噪声放大器

说明书

本发明公开一种带有直通选择结构的GaAs自偏置低噪声放大器，应用于电子通信技术领域，针对现有放大器电路输入信号在幅度较大的时候会出现压缩情况，从而引入非线性效应，影响信号完整性的问题，本发明对传统的低噪声放大器进行了改良，使得放大器可以在放大器与直通之间进行选择，同时在选择直通的时候放大器利用电源管理结构断电以确保低功耗及电路稳定。电路采用自偏置结构并由单电压控制放大/直通的选择，这种方案解决了射频前端系统中放大器与直通的可重构的难题，同时减少了电路的供电口，提升了集成度，并通过选择级间匹配的方式实现了正斜率增益，使得电路更加适合大多数对增益平坦度要求较高的系统应用。

技术领域

本发明属于电子通信技术领域，特别涉及一种GaAs自偏置低噪声放大器电路。

背景技术

低噪声放大器(LNA)是射频前端不可或缺的电路元件。在接收系统中，其主要影响着接收机的噪声系数并直接影响整体的灵敏度。随着近几年来工艺的不断提升，系统集成度的提高，使得电路的多功能化的要求愈发严格。

在多功能收发系统中，低噪声放大器位于接受机的第一级，用于提升增益并减小额外的噪声引入，这就往往需要放大器具有较大的增益和较小的噪声系数。但是当放大器的增益过大而输出饱和功率不变的条件下，则输入的饱和功率则必然很低，所以这就意味着输入信号在幅度较大的时候会出现压缩情况，从而引入非线性效应，影响信号完整性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种带有直通选择结构的GaAs自偏置低噪声放大器，提供采用一种具有直通选择的结构，当输入信号功率较小时电路可以通过低噪声放大器进行放大，当功率较大时则可以选择通过直通通路进行低衰减传输。

本发明采用的技术方案为：一种带有直通选择结构的GaAs自偏置低噪声放大器，包括：带有开关切换功能的两级低噪声放大器、带有开关切换功能的直通通路、V_control与V_DD；带有开关切换功能的两级低噪声放大器与带有开关切换功能的直通通路各自的输入端分别与整体电路的输入端相连，带有开关切换功能的两级低噪声放大器与带有开关切换功能的直通通路各自的输出端分别与整体电路的输出端相连，V_control与V_DD用于给带有开关切换功能的两级低噪声放大器与带有开关切换功能的直通通路供电；

当V_control＝0V时，带有开关切换功能的两级低噪声放大器截止，带有开关切换功能的直通通路启动，当V_control＝V_DD时，带有开关切换功能的两级低噪声放大器启动，带有开关切换功能的直通通路截止。

所述带有开关切换功能的两级低噪声放大器包括依次串联的：输入开关网络、输入匹配网络、第一级放大器、级间匹配网络、第二级放大器、输出匹配网络以及输出开关网络。

所述第一级放大器、第二级放大器结构相同，均包括：RC反馈网络、放大单元、电流镜电路、旁路滤波单元、电源控制单元；

所述第一级放大器的放大单元为晶体管M₁，第一级放大器的RC反馈网络包括串联的电阻R₁与电容C₅，第一级放大器的RC反馈网络的两端分别与晶体管M₁的漏极和栅极相连；第一级放大器的电流镜电路用于为晶体管M₁提供直流偏置电压，电流镜电路一端与晶体管M₁栅极相连，另一端串联旁路滤波单元后与电源控制单元相连，所述电源控制单元包括：晶体管M₇、电感L₃，晶体管M₇的源极通过电感L₃接晶体管M₁的漏极，晶体管M₇的漏极接电源V_DD，晶体管M₇的栅极连接至V_control；