【技术实现步骤摘要】
本公开涉及集成电路设计中的低噪声放大器(lna),更具体地,涉及带有高性能旁路模式(bypass mode)的低噪声放大器。
技术介绍
1、在射频接收链路中,低噪声放大器处于整个链路的最前端,其性能直接影响到整个接收器的性能。一般而言,lna存在两种工作模式,高增益档位模式和旁路模式。lna在高增益档位模式下被要求具有高增益、低噪声、阻抗匹配好的特点;而在旁路模式下被要求具有低插损、高线性度、阻抗匹配好等性能特点。此外,还期望两种模式尽量不要彼此影响性能。
2、传统的带旁路模式的低噪声放大器基本上都是lna的主通路并联上一个开关管用作旁路模式。这样的传统设计方案存在旁路电路的开关管的隔离度较差的问题,使得主通路工作时由于反向隔离度差而导致增益低且稳定性差,甚至存在震荡风险。此外,这种传统设计方案工作在旁路模式的时候,主通路关闭,但是输入匹配电感器还是包含在旁路中,这种情况下会由于匹配电感器的存在而使得旁路模式下的阻抗匹配很差,进而导致插损很大。
技术实现思路
1、本公开提供了一种低噪声放大器(lna),包括:匹配电路,该匹配电路被配置在管芯外部;低噪声放大电路;旁路电路,与该低噪声放大电路并联;以及控制电路,被配置为控制lna在低噪声放大电路和旁路电路之间切换;并且其特征在于,旁路电路包括由晶体管构成的t型结构。
2、在一个示例中,晶体管包括n型金属氧化物半导体(nmos)。
3、在一个示例中,该t型结构包括第五nmos、第六nmos和第七nmo
4、在一个示例中,第五nmos的源极端子连接到匹配电路的输出端子。
5、在一个示例中,第五nmos的源极端子连接到lna的第一输入端口。
6、在一个示例中,低噪声放大电路包括第一nmos、第二nmos、第一电容器、第二电容器、第一电感器、第二电感器和电阻器,其中,第二电感器的第一端连接到低噪声放大电路的第六输入端口,第二电感器的第二端连接到第二电容器的第一端和第二nmos的漏极端子,第二nmos的栅极端子连接到低噪声放大电路的第二输入端口,第二nmos的源极端子连接到第一nmos的漏极端子,第一nmos的栅极端子连接到电阻器的第一端和第一电容器的第二端,电阻器的第二端连接到低噪声放大电路的第三输入端口,第一电容器的第二端连接到电阻器的第一端和第一nmos的栅极端子,第一nmos的源极端子连接到第一电感器的一端,并且第一电感器的第二端接地。
7、在一个示例中,控制电路包括第三nmos、第四nmos和反相器,其中,第三nmos的漏极端子连接到匹配电路的输出端子,第三nmos的栅极端子连接到反相器的输入端子和第七nmos的栅极端子,第三nmos的源极端子连接到第一电容器的第一端,第四nmos的栅极端子连接到反相器的输出端子,第四nmos的源极端子连接到lna的输出端口,第四nmos的漏极连接到第二电容器的第二端,并且反相器的输入端子连接到第四输入端口。
8、在一个示例中,匹配电路包括匹配电感器。
9、在一个示例中,控制电路通过第四输入端口接收用于lna在低噪声放大电路和旁路电路之间切换的控制信号。
10、在一个示例中,控制lna在低噪声放大电路和旁路电路之间切换包括:
11、当控制信号为逻辑低时,经过反相输出到第四nmos的栅极端子和第七nmos的栅极端子的反相控制信号为逻辑高,且输入到第五nmos和第六nmos的栅极端子的控制信号为逻辑低,使得第四nmos和第七nmos导通,第五nmos和第六nmos截止,低噪声放大电路工作;当控制信号为逻辑高时,经过反相输出到第四nmos的栅极端子和第七nmos的栅极端子的反相控制信号为逻辑低,且输入到第五nmos和第六nmos的栅极端子的控制信号为逻辑该,使得第四nmos和第七nmos截止,第五nmos和第六nmos导通,旁路电路工作。
12、在一个示例中,第六输入端口用于接收驱动lna的电源电压。
13、本公开提出了一种带有高性能旁路模式的lna设计方案,其用包括多个开关管的t型结构代替传统设计方案中的旁路开关管,实现了更好的稳定性和高隔离度;此外,本公开提出的改进的lna设计方案还可以使用新增的旁路输入,来实现更好的阻抗匹配和更低的插损。
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1.一种带有高性能旁路模式的低噪声放大器,包括:
2.根据权利要求1所述的一种带有高性能旁路模式的低噪声放大器,其特征在于,所述晶体管包括N型金属氧化物半导体NMOS。
3.根据权利要求2所述的一种带有高性能旁路模式的低噪声放大器,其特征在于,所述T型结构包括第五NMOS、第六NMOS和第七NMOS,其中,第五NMOS的栅极端子和第六NMOS的栅极端子连接到所述控制电路的第四输入端口,第五NMOS的漏极端子连接到第六NMOS的源极端子和第七NMOS的漏极端子,第六NMOS的漏极端子连接到所述低噪声放大器的输出端口,第七NMOS的源极端子连接地。
4.根据权利要求3所述的一种带有高性能旁路模式的低噪声放大器,其特征在于,第五NMOS的源极端子连接到所述匹配电路的输出端子。
5.根据权利要求3所述的一种带有高性能旁路模式的低噪声放大器,其特征在于,第五NMOS的源极端子连接到所述低噪声放大器的第一输入端口。
6.根据权利要求4或5所述的一种带有高性能旁路模式的低噪声放大器,其特征在于,所述低噪声放大电路包括第一NMOS、第二
7.根据权利要求6所述的一种带有高性能旁路模式的低噪声放大器,其特征在于,所述控制电路包括第三NMOS、第四NMOS和反相器,其中,第三NMOS的漏极端子连接到所述匹配电路的输出端子,第三NMOS的栅极端子连接到所述反相器的输入端子和第七NMOS的栅极端子,第三NMOS的源极端子连接到第一电容器的第一端,第四NMOS的栅极端子连接到所述反相器的输出端子,第四NMOS的源极端子连接到所述低噪声放大器的输出端口,第四NMOS的漏极连接到第二电容器的第二端,并且所述反相器的输入端子连接到第四输入端口。
8.根据权利要求1所述的一种带有高性能旁路模式的低噪声放大器,其特征在于,所述匹配电路包括匹配电感器。
9.根据权利要求7所述的一种带有高性能旁路模式的低噪声放大器,其特征在于,所述控制电路通过第四输入端口接收用于所述低噪声放大器在所述低噪声放大电路和所述旁路电路之间切换的控制信号。
10.根据权利要求9所述的一种带有高性能旁路模式的低噪声放大器,其特征在于,控制所述低噪声放大器在所述低噪声放大电路和所述旁路电路之间切换包括:
11.根据权利要求6所述的一种带有高性能旁路模式的低噪声放大器,其特征在于,第六输入端口用于接收驱动所述低噪声放大器的电源电压。
...【技术特征摘要】
1.一种带有高性能旁路模式的低噪声放大器,包括:
2.根据权利要求1所述的一种带有高性能旁路模式的低噪声放大器,其特征在于,所述晶体管包括n型金属氧化物半导体nmos。
3.根据权利要求2所述的一种带有高性能旁路模式的低噪声放大器,其特征在于,所述t型结构包括第五nmos、第六nmos和第七nmos,其中,第五nmos的栅极端子和第六nmos的栅极端子连接到所述控制电路的第四输入端口,第五nmos的漏极端子连接到第六nmos的源极端子和第七nmos的漏极端子,第六nmos的漏极端子连接到所述低噪声放大器的输出端口,第七nmos的源极端子连接地。
4.根据权利要求3所述的一种带有高性能旁路模式的低噪声放大器,其特征在于,第五nmos的源极端子连接到所述匹配电路的输出端子。
5.根据权利要求3所述的一种带有高性能旁路模式的低噪声放大器,其特征在于,第五nmos的源极端子连接到所述低噪声放大器的第一输入端口。
6.根据权利要求4或5所述的一种带有高性能旁路模式的低噪声放大器,其特征在于,所述低噪声放大电路包括第一nmos、第二nmos、第一电容器、第二电容器、第一电感器、第二电感器和电阻器,其中,第二电感器的第一端连接到所述低噪声放大电路的第六输入端口,第二电感器的第二端连接到第二电容器的第一端和第二nmos的漏极端子,第二nmos的栅极端子连接到所述低噪声放大电路的第二输入端口,第二nmos的源极端子连接到第一nmos的漏极端子,第一nmos的栅极端子连接到所述电阻器的第一...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑金汪,李泰安,段连成,李侃,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:
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