[发明专利]一种增益可变放大器

说明书

本发明公开了一种增益可变放大器，包括：带隙基准，产生基准电流和基准电压并输出至可变偏置电压电路；可变偏置电压电路，在n位增益控制信号的控制下将基准电流和基准电压转换为电流电压偏置电路所需的第一可变偏置电压；电流电压偏置电路，将第一可变偏置电压转换为输出级所需的输出级可变偏置电压，并转换为输入级偏置镜像模块所需的可变偏置电流；输入级偏置镜像模块，在可变偏置电流的控制下产生第二可变偏置电压并输出至输入级；输入级，在所述第二可变偏置电压的控制下完成射频信号初步放大；输出级，在输出级可变偏置电压控制下，将经输入级放大的射频信号放大得到射频输出信号；低压差稳压电路，产生稳定电压供给输入级和输出级。

技术领域

本发明涉及一种放大器，特别是涉及一种增益可变的放大器。

背景技术

放大器系统作为信号接收关键模块，高增益决定接收最小信号灵敏度，低增益影响接收最大信号及线性度，因而增益功耗可编程设计对接收系统灵敏度及动态范围至关重要。故放大器进行增益可编程优化设计，可改善系统动态范围、简化系统设计、降低系统成本。同时增益可编程设计能够优化增益功耗能效比、降低系统功耗，延长续航。

如图1所示，传统射频放大器由带隙基准(BGR)10、偏置镜像模块20、输入级30、输出级40和偏置电路50组成。其中，带隙基准(Band-Gap Reference)用于产生基准电流Iref并输出至偏置镜像模块20；偏置镜像模块20由输入偏置NMOS管N_inb和第一栅极隔离电阻Rg组成，用于在基准电流Iref的控制下产生稳定的偏置电压Vg_Nin并输出至输入级30的栅极；输入级30为电感负反馈(inductive-degenerated)共源结构，由输入匹配电感L_g、输入匹配电容C_g、输入NMOS放大管N_in和发射极负反馈电感L_s组成，用于完成射频信号RF_in的初步放大；输出级40为共栅结构，由输出负载电感L_d、输出耦合电容C_o、输出NMOS放大管M_o、栅极退耦电容C_b和第二栅极隔离电阻Rb组成，用于将经输入级30放大的射频信号RF_in进一步放大得到射频输出信号RF_out；偏置电路50，用于给输出级40提供所需的偏置电压Vg_Mo。

然而，由图1可见，传统射频放大器采用固定偏置电流及电压电路，功耗固定，增益固定，不具备可变增益，且功耗能效比不可调。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种增益可变放大器，实现了放大器输入输出级偏置可编程、增益可编程调节控制及功耗数字化编程控制下的优化高效增益功耗能效比。

为达上述及其它目的，本发明提出一种增益可变放大器，包括：

带隙基准，用于产生基准电流(Iref)和基准电压(Vref)并输出至可变偏置电压电路；

可变偏置电压电路，用于在n位增益控制信号(CT[1:n])的控制下将所述基准电流(Iref)和基准电压(Vref)转换为电流电压偏置电路所需的第一可变偏置电压(Vpc)；

电流电压偏置电路，用于将所述可变偏置电压电路输出的第一可变偏置电压(Vpc)转换为输出级所需的输出级可变偏置电压(Vpcb)，同时将所述第一可变偏置电压(Vpc)转换为输入级偏置镜像模块所需的可变偏置电流(Ipcb)；

输入级偏置镜像模块，用于在所述电流电压偏置电路输出的可变偏置电流(Ipcb)的控制下产生第二可变偏置电压(Vg_Nin)并输出至输入级；

输入级，用于在所述第二可变偏置电压(Vg_Nin)的控制下完成射频信号(RF_in)的初步放大；