超低功耗低噪聲放大器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及低噪聲放大器領(lǐng)域，具體是一種超低功耗低噪聲放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的低噪聲放大電路，為了獲取最小噪聲系數(shù)以及在帶內(nèi)獲取高增益，需要采取多級(jí)放大器級(jí)聯(lián)的設(shè)計(jì)方法，造成器件功耗較大。為了降低功耗，器件采用小尺寸的場(chǎng)效應(yīng)管，造成器件的輸出功率很低，無法滿足系統(tǒng)對(duì)接收端輸入線性要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，提供一種超低功耗低噪聲放大器，該新型放大器的功耗只有傳統(tǒng)放大器功耗的1/3，大大的降低了器件功耗，提高了功率效率。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]—種超低功耗低噪聲放大器，包括有三級(jí)放大器件，其特征在于:所述三級(jí)放大器件中的第一級(jí)放大器件、第二級(jí)放大器件、第三級(jí)放大器件的直流電流是串聯(lián)相通的;所述第三級(jí)放大器件中晶體管的漏極與電源正壓相連，提供直流電源輸入;第三級(jí)放大器件中晶體管的源極與第二級(jí)放大器件中晶體管的漏極之間是直流相連，第二級(jí)放大器件中晶體管的源極與第一級(jí)放大器件中晶體管的漏極之間是直流相連，第一級(jí)放大器件中晶體管的源極通過電阻和直流地相連;微波射頻信號(hào)先經(jīng)過第一級(jí)放大器件進(jìn)行第一級(jí)放大，再進(jìn)入第二級(jí)放大器件進(jìn)行第二級(jí)放大，再進(jìn)入第三級(jí)放大器件進(jìn)行第三級(jí)放大輸出，實(shí)現(xiàn)放大特性。
[0006]所述的超低功耗低噪聲放大器，其特征在于:所述第一級(jí)放大器件的輸入匹配采用最小噪聲系數(shù)匹配方式。
[0007]所述的超低功耗低噪聲放大器，其特征在于:所述第一級(jí)放大器件的輸出和第二級(jí)放大器件的輸入之間采用共軛匹配方式，串入適當(dāng)電感。
[0008]所述的超低功耗低噪聲放大器，其特征在于:所述第二級(jí)放大器件的輸出和第三級(jí)放大器件的輸入之間采用共軛匹配方式，串入適當(dāng)電感。
[0009]所述的超低功耗低噪聲放大器，其特征在于:所述第三級(jí)放大器件的輸出采用增益和輸出駐波匹配。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果:
[0011]本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可大大降低器件直流功耗，功耗只有傳統(tǒng)放大器功耗的1/3，具有高效率、高功率、等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)不意圖。
[0013]圖2為采用本實(shí)用新型測(cè)試的增益及增益平坦度圖。
[0014]圖3為采用本實(shí)用新型測(cè)試的噪聲系數(shù)。
[0015]圖4為采用本實(shí)用新型實(shí)測(cè)的直流電流。
[0016]圖5為采用本實(shí)用新型測(cè)試后的輸出飽和功率對(duì)應(yīng)頻率的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合圖1對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明:
[0018]一種超低功耗低噪聲放大器，包括有三級(jí)放大器件，第一級(jí)放大器件、第二級(jí)放大器件、第三級(jí)放大器件分別包括有一個(gè)晶體管Q1、Q2、Q3，晶體管Q1、Q2、Q3的柵極和漏極分別連接一個(gè)電感，晶體管Ql的柵極和漏極分別連接電感L1、L2，晶體管Q2的柵極和漏極分別連接電感L3、L4，晶體管Q3的柵極和漏極分別連接電感L5、L6;晶體管Q3的漏極通過電感L6與電源正壓VD連接，電感L3的另一端與電源正壓VD之間串聯(lián)有電阻R2、R3、R4，電感L5的另一端連接到電阻R3、R4之間；電感L6的另一端還與電容C14連接，電容C14的另一端為微波射頻輸出，晶體管Q3的源極通過電容C13接地，電感L5與電感L4之間連接電容Cll，電感L4與電容Cll之間通過支點(diǎn)連接電容C12，電容C12另一端接地;電感L3與電感L2之間連接電容C8，電感L2與電容C8之間通過支點(diǎn)連接電容C9，電容C9另一端接地，晶體管Q2的源極通過電容ClO接地；電容C9的非接地端與電容ClO的非接地端連接，電容C12的非接地端與電容C13的非接地端連接；晶體管Q3的源極通過相互并聯(lián)的電阻R1、電容C4接地；電感LI的另一端連接電容電容C6，電容C6的另一端為微波射頻輸入，電感LI與電容C6之間通過支點(diǎn)連接電感L7，電感L7另一端接地。
[0019]進(jìn)一步具體說明:
[0020]1、第一級(jí)放大器件輸入匹配采用最小噪聲系數(shù)匹配方式，通過將晶體管的寄生效應(yīng)合并到器件之間的匹配網(wǎng)絡(luò)中，減少匹配電路，獲得較寬的頻帶，同時(shí)輸入噪聲較小，輸入駐波小；
[0021]2、在第一級(jí)放大器件的輸出和第二級(jí)放大器件的輸入之間采用共軛匹配方式，串入適當(dāng)電感，讓放大器實(shí)現(xiàn)高增益，降低第二級(jí)放大器噪聲系數(shù)對(duì)整體放大器噪聲系數(shù)的影響；
[0022]3、在第二級(jí)放大器件的輸出和第三級(jí)放大器件的輸入之間采用共軛匹配方式，串入適當(dāng)電感，讓放大器實(shí)現(xiàn)高增益，降低第三級(jí)放大器噪聲系數(shù)對(duì)整體放大器噪聲系數(shù)的影響，實(shí)現(xiàn)放大器的整體增益達(dá)到28dB;
[0023]4、在第三級(jí)放大器件的輸出采用增益和輸出駐波匹配，讓放大器擁有很好的輸出駐波特性；
[0024]5、第三級(jí)放大器件的漏極鏈接電源VD端，對(duì)放大器進(jìn)行供電；
[0025]6、第二級(jí)放大器件的漏極連接第三級(jí)放大器源極，第一級(jí)放大器件的漏極連接第二級(jí)放大器源極，實(shí)現(xiàn)器件電流復(fù)用，提供直流偏置，降低整體功耗；
[0026]7、第一級(jí)放大器的源級(jí)分別并入一定值串聯(lián)的電阻和電容，作用主用是實(shí)現(xiàn)直流電流回流，提高電路穩(wěn)定性以及平坦電路的寬頻帶增益；
[0027]8、電源VDl通過電阻分壓方式分別給第三級(jí)的源極和第二級(jí)的源極進(jìn)行偏置，保證放大器工作在最佳的直流偏置點(diǎn)；
[0028]根據(jù)圖1的電路結(jié)構(gòu)，選擇適當(dāng)?shù)钠骷?三級(jí)放大器件的尺寸為10um)，以及適當(dāng)數(shù)值的匹配，設(shè)計(jì)8G-14G超低功耗放大器，仿真結(jié)果參見圖2-5。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超低功耗低噪聲放大器，包括有三級(jí)放大器件，其特征在于:所述三級(jí)放大器件中的第一級(jí)放大器件、第二級(jí)放大器件、第三級(jí)放大器件的直流電流是串聯(lián)相通的;所述第三級(jí)放大器件中晶體管的漏極與電源正壓相連，提供直流電源輸入;第三級(jí)放大器件中晶體管的源極與第二級(jí)放大器件中晶體管的漏極之間是直流相連，第二級(jí)放大器件中晶體管的源極與第一級(jí)放大器件中晶體管的漏極之間是直流相連，第一級(jí)放大器件中晶體管的源極通過電阻和直流地相連;微波射頻信號(hào)先經(jīng)過第一級(jí)放大器件進(jìn)行第一級(jí)放大，再進(jìn)入第二級(jí)放大器件進(jìn)行第二級(jí)放大，再進(jìn)入第三級(jí)放大器件進(jìn)行第三級(jí)放大輸出，實(shí)現(xiàn)放大特性。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低功耗低噪聲放大器，其特征在于:所述第一級(jí)放大器件的輸入匹配采用最小噪聲系數(shù)匹配方式。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低功耗低噪聲放大器，其特征在于:所述第一級(jí)放大器件的輸出和第二級(jí)放大器件的輸入之間采用共軛匹配方式，串入適當(dāng)電感。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低功耗低噪聲放大器，其特征在于:所述第二級(jí)放大器件的輸出和第三級(jí)放大器件的輸入之間采用共軛匹配方式，串入適當(dāng)電感。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低功耗低噪聲放大器，其特征在于:所述第三級(jí)放大器件的輸出采用增益和輸出駐波匹配。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種超低功耗低噪聲放大器，包括有三級(jí)放大器件，三級(jí)放大器件中的第一級(jí)放大器件、第二級(jí)放大器件、第三級(jí)放大器件的直流電流是串聯(lián)相通的；所述第三級(jí)放大器件中晶體管的漏極與電源正壓相連，提供直流電源輸入；第三級(jí)放大器件中晶體管的源極與第二級(jí)放大器件中晶體管的漏極之間是直流相連，第二級(jí)放大器件中晶體管的源極與第一級(jí)放大器件中晶體管的漏極之間是直流相連，第一級(jí)放大器件中晶體管的源極通過電阻和直流地相連；微波射頻信號(hào)經(jīng)過三級(jí)放大后輸出，實(shí)現(xiàn)放大特性。本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可大大降低器件直流功耗，功耗只有傳統(tǒng)放大器功耗的1/3，具有高效率、高功率、等優(yōu)點(diǎn)的電路性能。
【IPC分類】H03F1/02, H03F1/26
【公開號(hào)】CN205320034
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620051536
【發(fā)明人】劉家兵, 黃軍恒
【申請(qǐng)人】合肥芯谷微電子有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年1月19日