[发明专利]一种低功耗高增益宽带低噪声差分放大器

摘要

一种低功耗高增益宽带低噪声差分放大器，设有输入单元、扼流单元、滤波单元、放大单元、负载单元以及电容C3、C4。输入单元采用两路差分共栅结构，并且在输入级的MOS管栅极到源极进行了交叉耦合，差分输入端通过输入单元实现50欧姆输入阻抗。扼流单元提供直流通路到地，并对输入的交流信号进行扼流。输入单元产生的信号电流通过滤波单元，经电流复用的放大单元的放大，再送至负载单元，最终输出放大的电压差分信号。

主权项

一种低功耗高增益宽带低噪声差分放大器，其特征在于：设有输入单元、扼流单元、滤波单元、放大单元、负载单元以及电容C3和电容C4，差分射频输入信号Vin+和Vin‑分别通过电容C3和电容C4分别连接输入单元的输入端和扼流单元的输出端，输入单元的输出端连接滤波单元的输入端，滤波单元的输出端连接放大单元的输入端，放大单元的输出端连接负载单元，负载单元输出差分射频输出信号Vout+和Vout‑；其中：输入单元包括NMOS管M1、NMOS管M2，电阻R1、电阻R2以及电容C1和电容C2，NMOS管M1的栅极分别连接电阻R1的一端和电容C2的一端，电阻R1的另一端连接偏置电压VB1，电容C2的另一端分别连接NMOS管M2的源极和电容C4的一端，电容C4的另一端连接差分射频输入信号Vin‑；NMOS管M2的栅极分别连接电阻R2的一端和电容C1的一端，电阻R2的另一端连接偏置电压VB1，电容C1的另一端分别连接NMOS管M1的源极和电容C3的一端，电容C3的另一端连接差分射频输入信号Vin+；扼流单元包括电感L1和电感L2，电感L1的一端连接输入单元中NMOS管M1的源极，电感L2的一端连接输入单元中NMOS管M2的源极，电感L1的另一端和电感L2的另一端均接地；滤波单元包括电容C5、电容C6、电感L3、电感L4，电容C5的一端与电感L3的一端以及输入单元中的NMOS管M1的漏极连接在一起，电容C6的一端与电感L4的一端以及输入单元中的NMOS管M2的漏极连接在一起；放大单元包括NMOS管M3、NMOS管M4，电阻R3、电阻R4，电容C7、电容C8，NMOS管M3的栅极分别连接电阻R3的一端和滤波单元中电容C5的另一端，NMOS管M3的源极分别连接电容C7的一端和滤波单元中电感L3的另一端；NMOS管M4的栅极分别连接电阻R4的一端和滤波单元中电容C6的另一端，NMOS管M3的源极分别连接电容C8的一端和滤波单元中电感L3的另一端；电容C7的另一端和电容C8的另一端均接地，电阻R3的另一端连接电阻R4的另一端并连接偏置电压VB2；负载单元包括电阻R5、电阻R6、电容C9、电容C10及电感L5，电阻R5的一端与电感L5的一端、电容C9的一端以及放大单元中NMOS管M3的漏极连接在一起，电阻R6的一端与电感L5的另一端、电容C10的一端以及放大单元中NMOS管M4的漏极连接在一起，电感L5的中心抽头与电阻R5的另一端、电阻R6的另一端以及电源电压VDD连接在一起，电容C9的另一端输出差分射频输出信号Vout+，电容C10的另一端输出差分射频输出信号Vout‑。