本发明专利技术揭示用于将共源极及共栅极放大器拓扑集成于单一放大器设计中的技术。在一方面中，将输入电压提供到共源极放大器及共栅极放大器两者。将所述共源极放大器及所述共栅极放大器的输出电压提供到差分块以用于产生与所述输出电压之间的差成比例的单端电压。当应用于(例如)低噪声放大器LNA的设计时，所揭示的技术可提供优于现有技术的经改良的噪声性能。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及集成电路(IC)设计，且更确切地说，涉及用于设计共栅极共源极放大器的技术。
技术介绍
在晶体管放大器设计中，两个常用电路拓扑为共栅极放大器及共源极放大器。共栅极放大器及共源极放大器可用于(例如)针对射频集成电路(RFIC)的低噪声放大器 (LNA)的设计中。在典型LNA设计中，共源极放大器可提供良好的噪声性能的优点，但具有输入匹配范围较窄的缺点。另一方面，共栅极放大器可提供稳固的输入匹配的优点，但具有较高的噪声指数(NF)。存在用于将共栅极拓扑及共源极拓扑统一到单一放大器设计中的现有技术。参见 (例如)布莱克密耳(Blaakmeer)等人的“具有同时输出平衡、噪声消除及失真消除的宽带平衡 / 不平衡转换器-LNA(Wideband Balun-LNA With Simultaneous Output Balancing, Noise-Canceling and Distortion-Canceling) ” (IEEE 固态电路期刊，第 43 卷，第 6 期， 2008年6月，第1341页到第1350页)。将需要改良所述统一化的共栅极共源极放大器的性能，(例如)以减小所述放大器的噪声指数使其优于可从现有技术得到的放大器。
技术实现思路
附图说明图1说明根据本专利技术的共栅极共源极放大器的示范性实施例。图2说明图1中所展示的放大器的示范性实施例。图2A及图2B说明在共栅极共源极放大器的操作期间存在的信号电流及电压。图3说明根据本专利技术的差分块的替代示范性实施例。图4说明本专利技术的示范性实施例，其中差分块的多个例子耦合到电压Vra及Vcs。图5说明根据本专利技术的方法的示范性实施例。图6说明可在其中实施本专利技术的技术的无线通信装置的设计的框图。具体实施例方式下文中结合附图所阐述的详细描述意在作为本专利技术的示范性实施例的描述，且不意在表示可实践本专利技术的仅有的示范性实施例。贯穿此描述所使用的术语“示范性”意谓 “充当实例、例子或说明”，且未必应被解释为比其它示范性实施例优选或有利。详细描述出于提供对本专利技术的示范性实施例的透彻理解的目的而包括特定细节。所属领域的技术人员应了解，可在无这些特定细节的情况下实践本专利技术的示范性实施例。在一些例子中，以框图形式来展示众所周知的结构及装置，以便避免使本文中所呈现的示范性实施例的新颖性模糊。图1说明根据本专利技术的共栅极共源极放大器100的示范性实施例。在图1中，输入电压Vin交流耦合(AC-coupled)到节点1 (其中将经标记的节点描绘为附图中对应的被圈起的数字)。节点1耦合到共栅极放大器110及共源极放大器120两者的输入。共栅极放大器110在节点2处产生共栅极输出电压Vra，且共源极放大器120在节点3处产生共源极输出电压Vcs。Vra及Vcs耦合到差分块130的输入，差分块130将Vra与Vcs之间的电压差转换为单端输出电压VOT。图2说明图1中所展示的放大器100的示范性实施例100. 1。在图2中，输入电压 Vin经由耦合电容器Cl而交流耦合到节点1。节点1同时耦合到共栅极放大器110的示范性例子110. 1的输入，且耦合到共源极放大器120的示范性例子120. 1的输入。共栅极放大器110. 1包括通过电压VB加偏压的晶体管Ml。Ml的源极耦合到节点 1，且进一步耦合到电源阻抗Zs。Ml的漏极耦合到节点2，且进一步耦合到负载阻抗Zp展示电流源In耦合于晶体管Ml的漏极与源极之间。在一示范性实施例中，电流源In可表示来自晶体管Ml的信道电流噪声贡献。共栅极放大器110. 1在节点2处产生与节点1处的共栅极输入电压有关的共栅极输出电压Vra，所述共栅极输入电压是从放大器输入电压Vin 导出。一般所属领域的技术人员应了解，在共栅极放大器的示范性实施例中，电源阻抗 Zs可包括电阻，或电感，或电流源输出，等等。另外，负载阻抗4可包括电感，或电阻，或任何其它负载元件。预期所述示范性实施例将在本专利技术的范畴内。如图2中进一步展示，共源极放大器120. 1包括互补晶体管M2及M3。注意，在本说明书中及在权利要求书中，术语“互补”可指代“P型”晶体管与“N型”晶体管之间的关系。举例来说，NMOS晶体管的互补晶体管可为PMOS晶体管，且PMOS晶体管的互补晶体管可为NMOS晶体管。在共源极放大器120. 1中，节点1处的信号电压分别经由耦合电容器C2及C3交流耦合到M2及M3的栅极。共源极放大器120. 1在节点3处产生与节点1处的共源极输入电压有关的共源极输出电压Vcs。注意，M2及M3的DC偏压未明确地展示于图1中，但可容易地由一般所属领域的技术人员导出。一般所属领域的技术人员应了解，在本专利技术的替代示范性实施例中，共源极放大器可具有与图2中所展示的配置不同的配置。举例来说，可将共源极放大器120. 1中的互补晶体管M2及M3中的任一者省去并由(例如)例如电阻或电感的无源负载替换。另外， 可将源极退化(未图示)并入于共源极放大器中。在替代示范性实施例(未图示)中，共源极放大器的输出可进一步耦合到级联晶体管以(例如)缓冲共源极放大器的输出。预期所述替代示范性实施例将在本专利技术的范畴内。图2A及图2B说明在例如100. 1的共栅极共源极放大器的操作期间存在的信号电流及电压。注意，仅出于说明性目的而展示图2A及图2B中的信号，且并不打算将本专利技术的范畴限于所描绘的任何特定信号波形。在图2A中，将输入电压Vin的说明性例子V1/展示 为信号210，相对于时间⑴来绘图。将节点1处的归因于信号210的电压扰动展示为信号210. 1。信号210. 1具有与信号210相同的极性，因为节点1处的电压是经由耦合电容器Cl直接交流耦合到输入电压 Vin(如图2中所展示)。将节点2处的归因于信号210. 1的电压扰动展示为信号210. 2。信号210. 2具有与信号210. 1相同的极性。这是因为共栅极放大器110. 1为非反相放大器，且因此共栅极输入节点1处的电压具有与共栅极输出节点2处的电压相同的极性。将节点3处的归因于信号210. 1的电压扰动展示为信号210. 3。信号210. 3具有与信号210. 1相反的极性。这是因为共源极放大器120. 1为反相放大器，且因此共源极输入节点1处的电压具有与共源极输出节点3处的电压相反的极性。如从图2A所见，节点2及节点3处的归因于信号210的电压扰动具有彼此相反的极性。 现参看图2B，将来自电流源In的电流的说明性例子In*展示为信号220。将节点1处的归因于信号220的电压扰动展示为信号220. 1。信号220. 1具有与信号220相同的极性，因为来自In的电流经由电源阻抗Zs流到地面。将节点2处的归因于信号220的电压扰动展示为信号220. 2。信号220. 2具有与信号220相反的极性，因为来自In的电流经由负载阻抗&而来源自VDD。将节点3处的归因于信号220的电压扰动展示为信号220. 3。信号220. 3具有与信号220. 1相反的极性，因为共源极放大器120. 1为反相放大器，且因此共源极输入节点1 处的电压具有与共源极输出节点3处的电压相反的极性。如从图2B所见，节点2及节点3处的归因于信号220的电压扰动具有相同极性。基于前述描本文档来自技高网...
【技术保护点】
以得到所述单端输出电压。１．一种用于放大输入电压以得到单端输出电压的方法，所述方法包含：使用共栅极放大器来放大所述输入电压以产生共栅极输出电压；使用共源极放大器来放大所述输入电压以产生共源极输出电压；及使用差分块来产生所述共栅极输出电压与所述共源极输出电压之间的差
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：李孝勇，拉胡尔·A·爱普特，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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