一種單端輸入雙端輸出的增益可調(diào)的低噪聲放大器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于低噪聲放大器領(lǐng)域，涉及一種單端輸入雙端輸出的增益可調(diào)的低噪聲放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來(lái)，無(wú)線通訊技術(shù)在不斷的發(fā)展，以滿足各行各業(yè)的不同需求。低噪聲放大器常用于射頻接收系統(tǒng)的前端，對(duì)接收系統(tǒng)的整體性能起著至關(guān)重要的作用，其需要有一定的增益能夠放大天線接收到的微弱信號(hào)并抑制系統(tǒng)后級(jí)電路的噪聲干擾，自身的噪聲系數(shù)要低，線性度要高，從而處理較大的信號(hào)，同時(shí)需要將從天線接收到的單端信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分輸出信號(hào)。低噪聲放大器的設(shè)計(jì)難點(diǎn)就在于需要將以上這些指標(biāo)進(jìn)行折中。
[0003]目前市場(chǎng)上的LNA(LowNoise Amplifier低噪聲放大器)主要分為兩種，一種是在片外采用單端轉(zhuǎn)差分變壓器，將從天線接收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)后進(jìn)入到LNA中進(jìn)行信號(hào)處理，此時(shí)LNA設(shè)計(jì)成差分輸入差分輸出結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具有很好的對(duì)稱性，但是寬帶片外變壓器增加了成本;另外一種是在片內(nèi)做單端輸入、差分輸出網(wǎng)絡(luò)，這種LNA不需要片外變壓器，而且可以采用噪聲消除、非線性抵消等技術(shù)來(lái)提高噪聲系數(shù)和線性度，但是這種結(jié)構(gòu)往往存在輸出阻抗差分端不平衡的問(wèn)題，導(dǎo)致在整個(gè)寬頻段內(nèi)很難做到平衡的差分輸出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)單端輸入雙端輸出LNA在增益不足和輸出信號(hào)不平衡的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種單端輸入雙端輸出的增益可調(diào)的低噪聲放大器。
[0005]本發(fā)明就上述技術(shù)問(wèn)題而提出的技術(shù)方案如下:
[0006]—方面，一種單端輸入雙端輸出的增益可調(diào)的低噪聲放大器，包括:單端輸入端、單轉(zhuǎn)差放大電路、第一級(jí)緩沖電路、第二級(jí)緩沖電路、第一差分輸出端和第二差分輸出端；
[0007]所述單端輸入端連接所述單轉(zhuǎn)差放大電路的輸入端，用于輸入單端輸入信號(hào)；所述單轉(zhuǎn)差放大電路用于對(duì)所述單端輸入信號(hào)進(jìn)行差分放大，所述單轉(zhuǎn)差放大電路的差分輸出端連接所述第一級(jí)緩沖電路的差分輸入端;所述第一級(jí)緩沖電路用于對(duì)所述單轉(zhuǎn)差放大器輸出的差分信號(hào)進(jìn)行濾波和放大，所述第一級(jí)緩沖電路的差分輸出端連接至所述第一差分輸出端;所述第一級(jí)緩沖電路的差分輸出端還連接至所述第二級(jí)緩沖電路的差分輸入端;所述第二級(jí)緩沖電路用于對(duì)所述第一級(jí)緩沖電路輸出的差分信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步的放大以及相位和幅度調(diào)整，所述第二級(jí)緩沖電路的差分輸出端連接至所述第二差分輸出端;所述第一和第二差分輸出端作為所述低噪聲放大器的兩個(gè)輸出端口，用于可選擇地輸出所述低噪聲放大器的差分輸出信號(hào)。
[0008]優(yōu)選地，所述的一種單端輸入雙端輸出的增益可調(diào)的低噪聲放大器還包括第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)、第三開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)；
[0009]所述第一開(kāi)關(guān)和所述第二開(kāi)關(guān)連接在所述第一級(jí)緩沖電路的差分輸出端和所述第一差分輸出端之間，用于控制所述第一差分輸出端信號(hào)的輸出；所述第三開(kāi)關(guān)和所述第四開(kāi)關(guān)連接在所述第二級(jí)緩沖電路的差分輸出端和所述第二差分輸出端之間，用于控制所述第二差分輸出端信號(hào)的輸出。
[0010]優(yōu)選地，所述單轉(zhuǎn)差放大電路包括:電源輸入端、第一電阻、第二電阻、第一NMOS管、第二 NMOS管、第一偏置電壓輸入端、第二偏置電壓輸入端、共柵放大管、共源放大管、第三電阻、第一電容、第二電容、第一電感；
[0011]所述電源輸入端分別連接至所述第一電阻和所述第二電阻的一端，所述第一電阻的另一端連接所述第一匪OS管的漏極，所述第二電阻的另一端連接所述第二匪OS管的漏極;所述第一匪OS管的柵極與所述第二匪OS管的柵極相連，并由所述第一偏置電壓輸入端供電；所述第一 NMOS管的源極連接所述共柵放大管的漏極;所述第二 NMOS管的源極連接所述共源放大管的漏極;所述共柵放大管的柵極分別連接所述第三電阻的一端和所述第二偏置電壓輸入端，所述第三電阻的另一端連接所述共源放大管的柵極;所述共柵放大管的源極分別連接所述第一電容的一端、所述第二電容的一端和所述第一電感的一端，所述第一電容的另一端連接所述共源放大管的柵極，所述第二電容的另一端用于輸入所述單端輸入信號(hào)，所述第一電感的另一端接地;所述共源放大管的源極接地。
[0012]優(yōu)選地，所述共源放大管的尺寸是所述共柵放大管的N倍，N為自然數(shù);所述第一電阻的阻值是所述第二電阻的N倍。
[0013]優(yōu)選地，所述第一級(jí)緩沖電路包括:高通濾波器和全差分放大器;所述高通濾波器的差分輸出端連接所述全差分濾波器的差分輸入端;所述全差分濾波器的差分輸出端連接所述第一差分輸出端。
[0014]優(yōu)選地，所述高通濾波器包括:第三電容、第四電容、第四電阻和第五電阻;所述第三電容和所述第四電容的一端用于輸入所述單轉(zhuǎn)差放大電路的差分輸出信號(hào)，所述第三電容的另一端分別連接所述第三NMOS管的柵極和所述第四電阻的一端，所述第四電容的另一端分別連接所述第四NMOS管的柵極和所述第五電阻的一端，所述第四電阻和第五電阻另一端相連并通過(guò)第三偏置電壓輸入端供電。
[0015]優(yōu)選地，所述全差分放大器包括:電源輸入端、第六電阻、第七電阻、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第四偏置電壓輸入端；
[0016]所述電源輸入端分別連接至所述第六電阻和所述第七電阻的一端，所述第六電阻和所述第七電阻的另一端分別連接所述第三NMOS管和所述第四匪OS管的漏極;所述第三NMOS管的源極連接所述第五匪OS管的漏極;所述第四NMOS管的源極連接所述第五NMOS管的漏極;所述第四偏置電壓輸入端連接所述第五NMOS管的柵極;所述第五NMOS管的源極接地。
[0017]優(yōu)選地，所述第二級(jí)緩沖電路的結(jié)構(gòu)與所述第一級(jí)緩沖電路的結(jié)構(gòu)相同。
[0018]優(yōu)選地，所述第二級(jí)緩沖電路的結(jié)構(gòu)與所述第一級(jí)緩沖電路的結(jié)構(gòu)相同，所述第一級(jí)緩沖電路的全差分放大器的電流小于所述第二級(jí)緩沖電路的全差分放大器的電流。
[0019]優(yōu)選地，所述第二級(jí)緩沖電路的結(jié)構(gòu)與所述第一級(jí)緩沖電路的結(jié)構(gòu)相同，流過(guò)所述第五NMOS管的電流為尾電流，所述第一級(jí)緩沖電路的尾電流小于所述第二級(jí)緩沖電路的尾電流。
[0020]實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，具有如下有益效果:本發(fā)明一方面通過(guò)在第一級(jí)電路的輸出端增加了兩級(jí)緩沖電路，保證了輸出端差分信號(hào)的相位平衡和幅度平衡，提高了電路增益和增益平坦度;另一方面通過(guò)設(shè)置兩個(gè)可選差分輸出端，不同的輸出端的增益不同，從而實(shí)現(xiàn)電路增益可調(diào)。
【附圖說(shuō)明】
[0021]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所屬要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的LAN結(jié)構(gòu)示意圖‘
[0023]圖2為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的LNA的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為單轉(zhuǎn)差放大級(jí)電路圖；
[0025]圖4為第一級(jí)緩沖級(jí)電路圖；
[0026]圖5為第二級(jí)緩沖電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0028]本實(shí)施例提供了一種單端輸入雙端輸出的增益可調(diào)的低噪聲放大器，參照?qǐng)D1，該低噪聲放大器，包括:單端輸入端Inl、單轉(zhuǎn)差放大電路100、第一級(jí)緩沖電路200、第二級(jí)緩沖電路300、、第一差分輸出端0UT3 土以及第二差分輸出端0UT5 土。
[0029]單端輸入端Inl連接單轉(zhuǎn)差放大電路100的輸入端，用于輸入單端輸入信號(hào)Sin。
[0030]單轉(zhuǎn)差放大電路100用于對(duì)單端輸入信號(hào)Sln進(jìn)行差分放大，單轉(zhuǎn)差放大電路100的差分輸出端OUTl ±連接所述第一級(jí)緩沖電路200的差分輸入端。
[0031]第一級(jí)緩沖電路200用于對(duì)單轉(zhuǎn)差放大器100輸出的差分信號(hào)進(jìn)行濾波和放大，第一級(jí)緩沖電路200的差分輸出端0UT2 土連接至所述第一差分輸出端0UT3 土；第一級(jí)緩沖電路200的差分輸出端0UT2 土還連接至第二級(jí)緩沖電路200的差分輸入端。
[0032]第二級(jí)緩沖電路200用