具有恒定输出功率的低噪声放大器LNA制造技术

本技术提供了一种具有恒定输出功率的低噪声放大器LNA，其特征在于包括：核心电路，用于接收输入射频RF信号rfin并且输出经放大的RF信号rfout；功率检测电路，用于检测作为LNA的输出功率的核心电路的输出功率并且生成与所述输出功率对应的反馈电压Vt1；和动态电流偏置电路，用于接收所述反馈电压Vt1并且通过根据所述反馈电压Vt1控制动态电流偏置电路来动态地调整LNA的偏置电流，从而控制LNA的输出功率保持恒定。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及低噪声放大器(lna)，并且具体地，涉及具有恒定输出功率的lna。

技术介绍

1、lna通常由lna核心电路(cascode)以及电流偏置电路构成。

2、这种结构的lna的偏置电流是恒定电流，因此在输入功率变化时，输出的功率也会随之变化。这样不稳定的输出功率对lna的后级电路mixer的线性度有很大影响，从而严重恶化整个接收链路的线性度性能。

技术实现思路

1、为了保证lna后级电路输入信号的功率相对稳定，改善整个接收链路的线性度。针对上述lna的缺点，提出了功率检测电路控制偏置电路实现动态控制lna输出功率的方案。

2、本技术的一方面提出了一种低噪声放大器lna，其特征在于包括：核心电路，用于接收输入射频rf信号rfin并且输出经放大的rf信号rfout；功率检测电路，用于检测作为lna的输出功率的核心电路的输出功率并且生成与所述输出功率对应的反馈电压vt1；和动态电流偏置电路，用于接收所述反馈电压vt1并且通过根据所述反馈电压vt1控制动态电流偏置电路来动态地调整lna的偏置电流，从而控制lna的输出功率保持恒定。

3、根据本技术的一方面，其中，所述核心电路包括第一nmos晶体管n1、第二nmos晶体管n2、第一电容器c1、第二电容器c2、第一电感器l1、第二电感器l2和第三电感器l3，其中，l3、n2、n1和l2顺序地串联连接在电源电压vdd和地电压gnd之间，n2的栅极连接到第二偏置电压vb2，n1的栅极经由串联连接的c1和l1连接到射频输入端rfin，c2的一端连接到l3和n2的漏极之间，c2的另一端连接到射频输出端rfout和所述功率检测电路。

4、根据本技术的一方面，其中，所述功率检测电路包括第四电容器c4、第五电容器c5、第六电容器c6、第一二极管d1、第二二极管d2、第二电阻器r2和第三电阻器r3，其中，c4的一端连接到c2的另一端，c4的另一端连接到d2的正极，d2的负极连接到r3的一端；d1的正极、c5的一端、r2的一端和c6的一端共同连接到gnd，d1的负极连接在c4的另一端和d2的正极之间，c5的另一端和r2的另一端共同连接在d2的负极和r3的一端，r3的另一端和c6的另一端共同连接到所述动态电流偏置电路。

5、根据本技术的一方面，其中，所述动态电流偏置电路包括第零pmos晶体管p0、第四pmos晶体管p4、第一pmos晶体管p1、第二pmos晶体管p2、第三pmos晶体管p3以及分别与p1、p2和p3串联连接的开关s1、s2和s3、第零nmos晶体管n0、第三电容器c3、第一电阻器r1、第一比较器op1、第二比较器op2、第三比较器op3、第四比较器op4、第五电阻器r5和第六电阻器r6，其中，p1、p2和p3分别经由s1、s2和s3与p4一起并联连接在vdd和n0的漏级之间；p0的源极连接到vdd，p0的漏级连接到lna的偏置电流ib，p0至p4的栅极连接在一起；s1、s2和s3的栅极分别连接到比较器op4、op3和op2的输出，op4、op3和op2的正输入端共同连接到op1的输出电压vt2并且经由r4连接到op1的负输入端，op4、op3和op2的负输入端分别连接到与正输入端具有特定电压差的电压vct3、vct2和vct1，r4与r5串联连接在op1的输出端和gnd之间，op1的正输入端连接到核心电路的输出电压vt1；n0的漏级和栅极连接在一起并且经由r1连接到n1的栅极并且经由c3连接到gnd。

6、根据本技术的一方面，其中，所述动态电流偏置电路中的op1、r4和r5组成比例放大电路，其中，通过调节r4和r5的比值来调节op1的输出电压vt2的电压范围。

7、根据本技术的一方面，其中，vt2输入到op2、op3和op4以与vct1、vct2和vct3电压值进行比较，然后op4、op3和op2输出三路控制电压vs1、vs2和vs3以控制三个开关s1、s2和s3的导通和关断。

8、根据本技术的一方面，其中，所述lna的偏置电流被控制为具有四个档位80ua、100ua、120ua和140ua。

9、根据本技术的一方面，其中，当lna的输出电压摆幅使得op4、op3和op2的输出都为高电平时，s1、s2和s3关断，lna的偏置电流的值为80ua，当lna的输出电压摆幅使得op2和op3的输出为高电平且op4的输出为低电平时，s3和s2关断、s1导通，lna的偏置电流的值为100ua，当lna的输出电压摆幅使得op2的输出为高电平且op3和op4的输出为低电平时，s3关断、s2和s1导通，lna的偏置电流的值为120ua，当lna的输出电压摆幅使得op2、op3和op4的输出都为低电平时，s1、s2和s3导通，lna的偏置电流的值为140ua。

10、根据本技术的一方面，其中，当vt2高于1.5v时，s1、s2和s3关断，lna的偏置电流的值为80ua，当vt2高于1v且低于1.5v时，s3和s2关断、s1导通，lna的偏置电流的值为100ua，当vt2高于0.5v且低于1v时，s3关断、s2和s1导通，lna的偏置电流的值为120ua，当vt2低于0.5v时，s1、s2和s3导通，lna的偏置电流的值为140ua。

11、根据本技术的一方面，其中，所述功率检测电路是半波检测电路，其输出电压与lna的输出功率成正比。

12、本技术是通过功率检测电路检测lna的输出功率，然后用检测电路产生的电压控制动态电流偏置电路的偏置电流，从而通过调节lna的偏置电流动态调整lna的输出功率保持相对稳定。

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【技术保护点】

1.一种具有恒定输出功率的低噪声放大器LNA，其特征在于包括：

2.根据权利要求1所述的LNA，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的LNA，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的LNA，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的LNA，其特征在于，

6.根据权利要求4或5所述的LNA，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的LNA，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的LNA，其特征在于，

9.根据权利要求7所述的LNA，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的LNA，其特征在于，所述功率检测电路是半波检测电路，其输出电压与LNA的输出功率成正比。

【技术特征摘要】

1.一种具有恒定输出功率的低噪声放大器lna，其特征在于包括：

2.根据权利要求1所述的lna，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的lna，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的lna，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的lna，其特征在于，

6.根据权利要求4或5...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑金汪，段连成，李侃，李泰安，孟浩，钱永学，黄鑫，
申请(专利权)人：深圳昂瑞微电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：