本发明专利技术公开了基于GaAs pHEMT工艺的超宽带低电流驱动放大器，其包括信号输入端、信号输出端、共源共栅放大单元、电流复用放大单元、输入匹配单元、输出匹配单元、自偏置电路以及电流复用电路；还包括位于共源共栅放大单元和电流复用放大单元之间的级间匹配单元、位于输入匹配单元和级间匹配单元之间的第一反馈电路、以及位于级间匹配单元和输出匹配单元之间的第二反馈电路；所述共源共栅放大单元中的晶体管PHEMT1的源极与自偏置电路相连；所述电流复用放大单元中的晶体管PHEMT3的源极与电流复用电路相连。本发明专利技术在实现低功耗的同时，兼顾了驱动放大器的高增益和稳定性能，可靠性高。高。高。
【技术实现步骤摘要】
基于GaAs pHEMT工艺的超宽带低电流驱动放大器
[0001]本专利技术涉及集成电路
，特别涉及一种驱动放大器。
技术介绍
[0002]驱动放大器是发射机系统中不可或缺的一部分，在发射机系统中，处理后的中频信号经过混频器后会产生射频信号，混频器输出的射频信号通常信号强度很弱，因此需要驱动放大器对信号进行预放大，以使最后的功率放大器能达到必要的输出功率等级，通过天线完成信息发射。因此驱动放大器的带宽、功耗以及足够的增益是其至关重要的指标。
[0003]现有技术中基于GaAs pHEMT工艺的驱动放大器，其结构一般是普通的级联Cascade结构。这类结构的驱动放大器的设计比较常见，但是级联Cascade结构若想实现低功耗，必须要减少放大器级数或减小晶体管尺寸，前者会使增益降低，后者会使影响低频段的稳定性，使匹配变得更加困难。因此超宽带低功耗驱动放大器如何在放大器结构上进行谨慎的选择和优化，是亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]专利技术目的：为了解决现有技术中的不足，本专利技术提供了一种基于GaAs pHEMT工艺的超宽带低电流驱动放大器。
[0005]技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术提供的基于GaAs pHEMT工艺的超宽带低电流驱动放大器，其包括信号输入端、信号输出端、共源共栅放大单元、电流复用放大单元、输入匹配单元、输出匹配单元、自偏置电路以及电流复用电路；
[0006]其中信号输入端、输入匹配单元、共源共栅放大单元、电流复用放大单元、输出匹配单元及信号输出端依次相连；
[0007]还包括位于共源共栅放大单元和电流复用放大单元之间的级间匹配单元、位于输入匹配单元和级间匹配单元之间的第一反馈电路、以及位于级间匹配单元和输出匹配单元之间的第二反馈电路；
[0008]所述共源共栅放大单元包括晶体管PHEMT1和晶体管PHEMT2；所述电流复用放大单元包括晶体管PHEMT3；
[0009]所述共源共栅放大单元中的晶体管PHEMT1的源极与自偏置电路相连；所述电流复用放大单元中的晶体管PHEMT3的源极与电流复用电路相连。
[0010]进一步优选的，还包括为PHEMT2和PHEMT3的栅极提供偏置电压的电阻分压电路；
[0011]所述输入匹配单元的一端与信号输入端相连，晶体管PHEMT1的栅极与输入匹配单元的另一端相连，晶体管PHEMT1的源极与自偏置电路的一端相连；
[0012]晶体管PHEMT1的漏极通过电感L3与晶体管PHEMT2的源极相连；
[0013]晶体管PHEMT2的栅极与电容C4的一端连接，电容C4的另一端接地；晶体管PHEMT2的漏极与级间匹配单元的一端相连；
[0014]所述晶体管PHEMT3的栅极与级间匹配单元的另一端相连；晶体管PHEMT3的漏极与
输出匹配单元的一端相连；输出匹配单元的另一端与信号输出端相连。
[0015]优选的，所述自偏置电路包括并联连接的电阻R1和电容C2，自偏置电路的另一端接地。
[0016]作为优选的，所述第一反馈电路包括串联连接的电容C3和电阻R12；第一反馈电路的一端与晶体管PHEMT1的栅极相连，另一端与晶体管PHEMT2的漏极相连。
[0017]作为优选的，所述第二反馈电路包括串联连接的电阻R2、电容C6和电感L7；第二反馈电路的一端与晶体管PHEMT3的栅极相连，另一端与晶体管PHEMT3的漏极相连。
[0018]作为优选的，所述输入匹配单元包括电容C1、电感L1和电感L2；
[0019]电容C1的一端与信号输入端相连，另一端与电感L2的一端相连，电感L2的另一端与晶体管PHEMT1的栅极相连；
[0020]电感L1的一端与电容C1的另一端相连，电感L1的另一端接地。
[0021]作为优选的，所述级间匹配单元包括主要由电感L4、电感L5和电容C5组成的T型匹配网络；
[0022]电感L4的一端与晶体管PHEMT2的漏极相连，另一端与电容C5的一端相连，电容C5的另一端与晶体管PHEMT3的栅极相连；
[0023]电感L5的一端与电感L4的另一端相连，电感L5的另一端接地。
[0024]作为优选的，所述输出匹配单元包括电阻R4、电感L8、电容C8和电容C9；
[0025]其中电容C8的一端与PHEMT3的漏极相连，另一端与信号输出端相连；
[0026]电感L8的一端与PHEMT3的漏极相连，另一端连接直流偏置电压VD；
[0027]电阻R4的一端与电感L8的另一端相连，电阻R4的另一端与电容C9的一端相连，电容C9的另一端接地。
[0028]进一步优选的，所述电流复用电路包括电阻R3、电感L6和电容C7；
[0029]其中电阻R3的一端与晶体管PHEMT3的源极相连，另一端与电容C7的一端相连，电容C7的另一端接地；
[0030]电感L6的一端与晶体管PHEMT3的源极相连，另一端与电容C5的一端相连。
[0031]进一步优选的，所述电阻分压电路包括电阻R5、电阻R8和电阻R10；
[0032]其中电阻R5的一端连接直流偏置电压VD，另一端与电阻R8的一端连接；电阻R8的另一端与电阻R10的一端连接；电阻R10的另一端接地。
[0033]进一步优选的，还包括电阻R6、电阻R11、电阻R7、电容C10、电阻R9和电容C11；
[0034]其中电阻R6的一端，与电阻R5和电阻R8之间的连接点相连；电阻R6的另一端与晶体管PHEMT3的栅极相连；
[0035]电阻R7的一端，与电阻R5和电阻R8之间的连接点相连；电阻R7的另一端与电容C10的一端相连，电容C10的另一端接地；
[0036]其中电阻R11的一端，与电阻R8和电阻R10之间的连接点相连；电阻R11的另一端与晶体管PHEMT2的栅极相连；
[0037]电阻R9的一端，与电阻R8和电阻R10之间的连接点相连；电阻R9的另一端与电容C11的一端相连，电容C11的另一端接地。
[0038]有益效果：本专利技术提供的基于GaAs pHEMT工艺的超宽带低电流驱动放大器，可以集成在同样基于GaAs pHEMT工艺的射频前端发射系统中，形成单片发射系统，一方面系统
功耗小，在实现低功耗的同时，兼顾了驱动放大器的高增益和稳定性能，便于长期使用且可靠性高；另一方面大大减小系统体积，非常方便集成在系统中级联使用，有利于芯片小型化设计。
[0039]本专利技术提供的基于GaAs pHEMT工艺的超宽带低电流驱动放大器，可在6GHz
‑
20GHz的超宽频段内实现19
‑
21dB的高增益；同时该超宽带低电流驱动放大器在全频带内可以实现绝对稳定状态，不需要在芯片外部额外设计稳定性匹配电路；该超宽带低电流驱动放大器的直流功耗可低达75mW；该超宽带低电流驱动放大器在6GHz
‑
20GHz的频段内的输入本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于GaAs pHEMT工艺的超宽带低电流驱动放大器，其特征在于：包括信号输入端、信号输出端、共源共栅放大单元、电流复用放大单元、输入匹配单元、输出匹配单元、自偏置电路以及电流复用电路；其中信号输入端、输入匹配单元、共源共栅放大单元、电流复用放大单元、输出匹配单元及信号输出端依次相连；还包括位于共源共栅放大单元和电流复用放大单元之间的级间匹配单元、位于输入匹配单元和级间匹配单元之间的第一反馈电路、以及位于级间匹配单元和输出匹配单元之间的第二反馈电路；所述共源共栅放大单元包括晶体管PHEMT1和晶体管PHEMT2；所述电流复用放大单元包括晶体管PHEMT3；所述共源共栅放大单元中的晶体管PHEMT1的源极与自偏置电路相连；所述电流复用放大单元中的晶体管PHEMT3的源极与电流复用电路相连。2.如权利要求1所述的基于GaAs pHEMT工艺的超宽带低电流驱动放大器，其特征在于：还包括为PHEMT2和PHEMT3的栅极提供偏置电压的电阻分压电路；所述输入匹配单元的一端与信号输入端相连，晶体管PHEMT1的栅极与输入匹配单元的另一端相连，晶体管PHEMT1的源极与自偏置电路的一端相连；晶体管PHEMT1的漏极通过电感L3与晶体管PHEMT2的源极相连；晶体管PHEMT2的栅极与电容C4的一端连接，电容C4的另一端接地；晶体管PHEMT2的漏极与级间匹配单元的一端相连；所述晶体管PHEMT3的栅极与级间匹配单元的另一端相连；晶体管PHEMT3的漏极与输出匹配单元的一端相连；输出匹配单元的另一端与信号输出端相连。3.如权利要求2所述的基于GaAs pHEMT工艺的超宽带低电流驱动放大器，其特征在于：所述自偏置电路包括并联连接的电阻R1和电容C2，自偏置电路的另一端接地。4.如权利要求2所述的基于GaAs pHEMT工艺的超宽带低电流驱动放大器，其特征在于：所述第一反馈电路包括串联连接的电容C3和电阻R12；第一反馈电路的一端与晶体管PHEMT1的栅极相连，另一端与晶体管PHEMT2的漏极相连；和/或所述第二反馈电路包括串联连接的电阻R2、电容C6和电感L7；第二反馈电路的一端与晶体管PHEMT3的栅极相连，另一端与晶体管PHEMT3的漏极相连。5.如权利要求2所述的基于GaAs pHEMT工艺的超宽带低电流驱动放大器，其特征在于：所述输入匹配单元包括电容C1、电感L1和电感L2；电容C1的一端与信号输入端相连，另一端与电感L2的一端相...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋一帆，
申请(专利权)人：南京米乐为微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。