【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及低噪声放大器，具体涉及一种偏置电压可测的低噪声放大器、芯片和放大电路。
技术介绍
1、低噪声放大器(low noise amplifier，lna)是射频接收机系统的重要组成部分，其主要作用是对接收机天线端接收到的微弱信号进行放大，然后向后级电路输出正常工作需要的信号。在实际使用时，由于lna往往位于射频电路系统的第一级，其噪声、增益和线性度等性能参数直接影响整个电路系统。
2、现有低噪声放大器为了考虑偏置电路的集成性与产品成本考虑，一般会采用rfcmos或soi工艺制造，最后封装一颗晶圆为单颗芯片出产品。通常低噪声放大器射频结构主体有源电路采用共源共栅结构，加上无源的输入源极退化电感和输出choke电感，其相关的电路示意图如图1所示。
3、从图1中可以得到，低噪声放大器的两个共源共栅nmos管的栅极电压偏置vcs/vcg由偏置电压产生单元提供。而有源器件的直流工作点设置会关系到整体lna工作电流；同时有源器件的直流工作电压决定了nmos管的工作区域，从而决定了寄生电容的cgs/cgd的大小，而寄生电容会通过参与输入和输出的射频匹配来影响到整体低噪声放大器的射频性能。由此可知有源器件的电压偏置好坏会影响整个低噪声放大器性能。
4、目前低噪声放大器设计为了低噪声要求选取nmos管n1为短沟道尺寸的先进工艺器件，比如1.2v射频nmos管，这样特征频率ft变高利于噪声匹配，能有效降低lna电路对整体射频链路的引入噪声。而短沟道尺寸的nmos管因为管子尺寸变小，其工作电流与工作区域等电
5、针对以上问题，一般采用工程芯片流片多做试验版本电路进行对比测试，从而迭代设置电压收敛来优化射频性能；同时多做试验版本做排列组合。而这样操作在实际使用时存在以下不足：
6、一方面穷举对比射频性能的测试并不具有完整性；另一方面工程开发中结果反馈回路太长，严重拖延到工程开发进度。
技术实现思路
1、鉴于
技术介绍
的不足，本专利技术是提供了一种偏置电压可测的低噪声放大器、芯片和放大电路，所要解决的技术问题是目前由于通过采用工程芯片流片多做试验版本电路进行对比测试来确定低噪声放大器的mos管的偏置电压，存在操作复杂，工作量多和反馈时间长的问题。
2、为解决以上技术问题，第一方面，本专利技术提供了如下技术方案：一种偏置电压可测的低噪声放大器，包括电压检测单元、偏置电压产生单元、第一开关、第二开关、mos管n1、mos管n2、电感lc、电感ls、电容cin、电容cout、缓冲单元、电阻r1和电阻r2；
3、所述电压检测单元用于接受外部电压，并在所述外部电压的幅值大于第一阈值时向所述偏置电压产生单元输入第一选择信号en_sel，在所述外部电压的幅值小于第二阈值时分别向所述第一开关和第二开关输入第二选择信号bias_sel；
4、所述偏置电压产生单元响应所述第一选择信号en_sel输出偏置电压vcg和偏置电压vcs；
5、所述第一开关和第二开关均包括两个输入端和一个公共端，每个开关的输入端分别与所述公共端电连接，形成一个开关通道；
6、所述第一开关的一个输入端用于输入偏置电压vcs，所述第一开关的另一个输入端与缓冲单元的输出端电连接，所述缓冲单元的输入端与所述电容cout一端电连接，所述第一开关的公共端通过电阻r1分别与电容cin一端和mos管n1的栅极电连接，mos管n1的源极通过电感ls接地；mos管n1的漏极与mos管n2的源极电连接；
7、所述第一开关响应所述第二选择信号bias_sel选择一个输入端与公共端电连接；
8、所述第二开关的一个输入端用于输入偏置电压vcg，所述第二开关的另一个输入端用于输入调试电压vg或者接地，所述第二开关的公共端通过电阻r2与mos管n2的栅极电连接，所述mos管n2的漏极分别与电感lc一端和电容cout另一端电连接；所述电感lc另一端用于接入电源vdd；
9、所述第二开关响应所述第二选择信号bias_sel选择一个输入端与公共端电连接。
10、在第一方面的某种实施方式中，所述mos管n1为nmos管。
11、在第一方面的某种实施方式中，所述mos管n2为nmos管。
12、在第一方面的某种实施方式中，所述电压检测单元包括mos管p10、mos管p11、mos管p12、mos管n10、mos管n11、mos管n12、电流源i1、电流源i2、缓冲器buf1、缓冲器buf2、与门and和或非门nor；
13、mos管p10的源极和mos管p11的源极电连接，用于接入电源vdd，mos管p10的栅极分别与mos管p11的栅极、mos管p10的漏极和mos管n10的漏极电连接，mos管n10的栅极接地，mos管p11的漏极通过电流源i1接地，且与缓冲器buf1的输入端电连接，缓冲器buf1的输出端分别和与门and的一个输入端和或非门nor的一个输入端电连接；
14、mos管n10的源极与mos管p12的源极电连接，且用于输入外部电压，mos管p12的栅极接地，mos管p12的漏极分别与mos管n11的漏极、mos管n11的栅极和mos管n12的栅极电连接，mos管n11的源极和mos管n12的源极均接地；
15、电源vdd通过电流源i2与mos管n12的漏极电连接，mos管n12的漏极与缓冲器buf2的输入端电连接，缓冲器buf2的输出端分别和与门and的另一个输入端和或非门nor的另一个输入端电连接，与门and的输出端用于输出第二选择信号bias_sel，异或门nor的输出端用于输出第一选择信号en_sel。
16、在第一方面的某种实施方式中，所述缓冲单元包括缓冲器，所述缓冲器的正输入端与所述电容cout一端电连接，所述缓冲器的负输入端与所述缓冲器的输出端电连接。
17、第二方面，本专利技术提供了一种芯片，包括芯片本体，所述芯片本体上设有上述的一种偏置电压可测的低噪声放大器；所述芯片本体上设有一号引脚、二号引脚、三号引脚、四号引脚、五号引脚和六号引脚；
18、所述一号引脚与所述第二开关的另一个输入端连接；所述二号引脚用于接地；所述三号引脚用于与电容cin另一端电连接；所述四号引脚与所述电感lc另一端电连接；所述五号引脚与所述电压检测单元电连接，用于输入所述外部电压；所述六号引脚与所述电容cout一端电连接。
19、在第二方面的某种实施方式中，所述一号引脚、二号引脚和三号引脚设置在所述芯片本体左侧，所述四号引脚、五号引脚和六号引脚设置在所述芯片本体右侧。
20、在第二方面的某种实施方式中，所述一号引脚、二号引脚、三号引脚、四号引脚、五号引脚和六号引脚在所述芯片本体上对称设置。
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【技术保护点】
1.一种偏置电压可测的低噪声放大器，其特征在于，包括电压检测单元、偏置电压产生单元、第一开关、第二开关、MOS管N1、MOS管N2、电感Lc、电感Ls、电容Cin、电容Cout、缓冲单元、电阻R1和电阻R2；
2.根据权利要求1所述的一种偏置电压可测的低噪声放大器和芯片，其特征在于，所述MOS管N1为NMOS管。
3.根据权利要求1所述的一种偏置电压可测的低噪声放大器和芯片，其特征在于，所述MOS管N2为NMOS管。
4.根据权利要求1所述的一种偏置电压可测的低噪声放大器和芯片，其特征在于，所述电压检测单元包括MOS管P10、MOS管P11、MOS管P12、MOS管N10、MOS管N11、MOS管N12、电流源I1、电流源I2、缓冲器BUF1、缓冲器BUF2、与门AND和或非门NOR；
5.根据权利要求1所述的一种偏置电压可测的低噪声放大器和芯片，其特征在于，所述缓冲单元包括缓冲器，所述缓冲器的正输入端与所述电容Cout一端电连接，所述缓冲器的负输入端与所述缓冲器的输出端电连接。
6.一种芯片，其特征在于，包括芯片本体，
7.根据权利要求6所述的一种芯片，其特征在于，所述一号引脚、二号引脚和三号引脚设置在所述芯片本体左侧，所述四号引脚、五号引脚和六号引脚设置在所述芯片本体右侧。
8.根据权利要求7所述的一种芯片，其特征在于，所述一号引脚、二号引脚、三号引脚、四号引脚、五号引脚和六号引脚在所述芯片本体上对称设置。
9.一种放大电路，其特征在于，包括权利要求6-8任一项所述的一种芯片，所述二号引脚接地，所述三号引脚与电感L1一端电连接，所述四号引脚通过电容C1接地，所述六号引脚与电阻R3一端电连接。
10.根据权利要求9所述的一种放大电路，其特征在于，在进行偏置电压确认时，所述一号引脚用于接入调试电压VG，所述电阻R3另一端用于输入调试电压VC；在进行信号放大时，所述一号引脚接地，所述电阻R3另一端悬空。
...【技术特征摘要】
1.一种偏置电压可测的低噪声放大器，其特征在于，包括电压检测单元、偏置电压产生单元、第一开关、第二开关、mos管n1、mos管n2、电感lc、电感ls、电容cin、电容cout、缓冲单元、电阻r1和电阻r2；
2.根据权利要求1所述的一种偏置电压可测的低噪声放大器和芯片，其特征在于，所述mos管n1为nmos管。
3.根据权利要求1所述的一种偏置电压可测的低噪声放大器和芯片，其特征在于，所述mos管n2为nmos管。
4.根据权利要求1所述的一种偏置电压可测的低噪声放大器和芯片，其特征在于，所述电压检测单元包括mos管p10、mos管p11、mos管p12、mos管n10、mos管n11、mos管n12、电流源i1、电流源i2、缓冲器buf1、缓冲器buf2、与门and和或非门nor；
5.根据权利要求1所述的一种偏置电压可测的低噪声放大器和芯片，其特征在于，所述缓冲单元包括缓冲器，所述缓冲器的正输入端与所述电容cout一端电连接，所述缓冲器的负输入端与所述缓冲器的输出端电连接。
【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，丁佳佳，刘洋，王贵来，郭天生，赵鹏，
申请(专利权)人：江苏乾合微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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