[发明专利]一种采用有源跨导增强和噪声抵消技术的差分低功耗低噪声放大器

摘要

本发明提供了一种采用有源跨导增强和噪声抵消技术的差分低功耗低噪声放大器，其包括主共栅放大级(1)、有源跨导增强的放大级(2)、平衡非平衡变压器(3)和负载阻抗(4)。本发明采用有源跨导增强级和主共栅放大级级联的方式，对主共栅放大管的跨导进行了增强，另外对有源跨导增强的放大管也采用跨导增强技术，用低功耗实现较高的等效跨导；当第一级和第二级放大电路有相同的增益时可以抑制主共栅放大级的噪声贡献。采用差分结构使得电路对环境噪声有更强的干扰能力。本发明通过跨导二次增强和噪声抵消技术的结合，实现了低噪声系数和低功耗。

主权项

一种采用有源跨导增强和噪声抵消技术的差分低功耗低噪声放大器，其特征在于，包括主共栅放大级(1)、有源跨导增强的放大级(2)、平衡非平衡变压器(3)和负载阻抗(4)；输入信号从平衡非平衡变压器(3)的输入端口进入，其差分输出端口既与有源跨导增强的放大级(2)的源端和主共栅放大级(1)的源端直接耦合，也通过电容耦合到有源跨导增强的放大级(2)的栅端；有源跨导增强的放大级(2)采用NMOS和PMOS的对称结构，并且NMOS结构采用了cascode形式；有源跨导增强的放大级(2)的漏端通过电容耦合至主共栅放大级(1)的栅极；负载阻抗(4)与主共栅放大级(1)和有源跨导增强的放大级(2)的cascode管的漏极相接；电路的输出端位于主共栅放大级(1)的漏极；主共栅放大级(1)用两个相同的N型晶体管NM1和NM5作为输入放大管，NM1和NM5的栅端分别通过大电阻接到偏置电压，电容C1的两端分别接NM1的栅极、NM2和PM4的漏极以及NM3的源级，电容C2的两端分别接输入正信号和PM4的栅极，电容C3的两端分别接输入正信号和NM2的栅极，有源跨导增强的放大级(2)采用N型晶体管NM2和P型晶体管PM4作为输入放大管，差分信号的正信号通过电容耦合到NM2和PM4的栅端，差分信号的负信号直接接至NM2的源端，PM4的源端接电源，同时在NM2上加上共源共栅(cascode)结构的N型晶体管NM3，NM3源端接NM2和PM4的漏端，栅端通过大电阻接偏置电压，漏端接负载电阻Z1和Z3，PM4和NM2的栅端分别通过大电阻接偏置电压；平衡非平衡变压器(3)的单端输入端(①)连接至信号源，平衡输出端(③)直接耦合到NM1的源级和NM6的源级并且通过电容耦合到NM2和PM4的栅极，另一平衡输出端(④)直接耦合到NM2的源级和NM5的源级并且通过电容耦合到NM6和PM8的栅端，第2端(②)和第5端(⑤)均接地；负载阻抗(4)由阻抗Z1、Z2、Z3和Z4组成，Z1的两端分别接到电源和NM3的漏极，Z2的两端分别接NM1的漏极和NM3的漏极。