本发明专利技术提供用于设计一种用于在广范围的输入功率电平上操作的低噪声放大器LNA的技术。在一示范性实施例中，并行地提供第一增益路径与第二增益路径。所述第一增益路径包括具有电感器源极退化的差动级联放大器。所述第二增益路径包括不具有电感器源极退化的差动级联放大器。可向所述增益路径的级联晶体管选择性地施加偏压以启用或停用所述第一和/或第二增益路径。通过向所述级联晶体管和输入晶体管选择性地施加偏压，可选择所述第一和第二增益路径的各种组合以为任何输入功率电平提供优化的增益配置。
【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，且更特定来说涉及包括低噪声放大器(LNA)的放大器的设计。
技术介绍
用于无线通信的接收器通常将低噪声放大器(LNA)并入在射频(RF)前端中。LNA 可经设计以在到接收器的输入处适应广范围的功率电平。举例来说，当到接收器的输入处于高功率电平时，LNA必须显现良好的线性特性以避免将非线性失真产物引入到LNA输出中。相反，当到接收器的输入处于低功率电平时，LNA必须显现高增益和低噪声特性以在不产生过度噪声的情况下充分放大输入信号。在放大器设计中，良好的线性和低噪声的要求通常是矛盾的。将需要提供用于设计一种可适应广范围的预期输入功率电平的LNA的技术。
技术实现思路
附图说明图1说明其中可实施本专利技术的技术的现有技术无线通信装置的设计的框图。图2说明可用于图1的无线通信装置中的LNA的示范性实施例。图3说明采用双架构的LNA的实施方案，其中组件的某些集合经复制以适应HL模式和LN模式两者中的操作。图4说明根据本专利技术的LNA的示范性实施例。图4A说明适应第三模式的LNA的示范性实施例，在所述第三模式中第二增益路径接通且第一增益路径断开。图5说明根据本专利技术的方法的示范性实施例。 具体实施例方式下文结合附图阐述的具体实施方式希望作为对本专利技术的示范性实施例的描述，且并不希望表示其中可实践本专利技术的仅有示范性实施例。贯穿此描述所使用的术语“示范性” 意味着“充当实例、例子或说明”，且不必解释为较其它示范性实施例来说为优选或有利的。具体实施方式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将了解，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和装置，以免使本文中呈现的示范性实施例的新颖性模糊不清。图1说明其中可实施本专利技术的技术的现有技术无线通信装置100的设计的框图。 请注意，装置100仅出于说明性目的而展示，且并非意图以任何方式限制本专利技术的范围。在图1中展示的设计中，无线装置100包括收发器120和数据处理器110，所述数据处理器Iio具有用以存储数据和程序代码的存储器112。收发器120包括支持双向通信的发射器130和接收器150。一般来说，无线装置100可包括用于任何数目的通信系统和频带的任何数目的发射器和任何数目的接收器。发射器或接收器可用超外差式(super-heterodyne)架构或直接转换架构来实施。在超外差式架构中，信号在多个级中在射频(RF)与基带之间进行频率转换，例如，在一个级中从RF转换到中频(IF)，且接着针对接收器在另一级中从IF转换到基带。在直接转换架构中，信号在一个级中在RF与基带之间进行频率转换。超外差式架构和直接转换架构可使用不同的电路块，和/或具有不同要求。在图1中所展示的设计中，发射器130和接收器150用直接转换架构来实施。在发射路径中，数据处理器110处理待发射的数据，且将I和Q模拟输出信号提供到发射器130。在发射器130内，低通滤波器13 和13 分别对I和Q模拟输出信号进行滤波，以移除由先前数/模转换引起的不当图像。放大器(Amp) 13 和134b分别放大来自低通滤波器13 和132b的信号，且提供I和Q基带信号。升频转换器140用来自发射 (TX)本机振荡(LO)信号产生器170的I和Q TX LO信号对I和Q基带信号进行升频转换， 且提供经升频转换的信号。滤波器142对经升频转换的信号滤波以移除由升频转换引起的不当图像以及接收频带中的噪声。功率放大器(PA) 144放大来自滤波器142的信号以获得所要输出功率电平，且提供发射RF信号。发射RF信号经由双工器或开关146投送，且经由天线148进行发射。在接收路径中，天线148接收通过基站发射的信号并提供所接收的RF信号，所述所接收的RF信号经由双工器或开关146投送，且提供到低噪声放大器(LNA) 152。所述所接收的RF信号通过LNA 152放大，且通过滤波器IM进行滤波，以获得所要RF输入信号。降频转换器160用来自接收(RX) LO信号产生器180的I和Q RX LO信号对RF输入信号进行降频转换，且提供I和Q基带信号。I和Q基带信号由放大器16 和162b放大且进一步由低通滤波器16 和164b滤波，以获得提供到数据处理器110的I和Q模拟输入信号。TXLO信号产生器170产生用于升频转换的I和Q TX LO信号。RXLO信号产生器 180产生用于降频转换的I和Q RX LO信号。每一 LO信号为具有特定基本频率的周期性信号。PLL 172从数据处理器110接收定时信息，且产生用以调整来自LO信号产生器170的 TX LO信号的频率和/或相位的控制信号。类似地，PLL 182从数据处理器110接收定时信息，且产生用以调整来自LO信号产生器180的RX LO信号的频率和/或相位的控制信号。图1展示实例收发器设计。一般来说，发射器和接收器中的信号的调节可通过放大器、滤波器、升频转换器、降频转换器等的一个或一个以上级来执行。这些电路块可不同于图1中展示的配置而进行布置。此外，还可使用在图1中未展示的其它电路块来调节发射器和接收器中的信号。也可省略图1中的一些电路块。可在一个或一个以上模拟集成电路(IC)、RF IC(RFIC)、混合信号IC等上实施收发器120的全部或一部分。图2说明可用于图1的无线通信装置100中的LNA的示范性实施例200。LNA 200 可用作(例如)图1中的装置100的LNA 152。请注意，虽然在LNA的情形下描述本专利技术的示范性实施例，但将了解，本专利技术的技术可易于应用于其它类型的放大器的设计。此类替代示范性实施例预期在本专利技术的范围内。LNA 200放大输入信号IN以产生输出信号OUT，其中LNA 200的操作模式由模式控制信号210a来控制。在示范性实施例中，模式控制信号210a可配置LNA 200从而以低噪声(LN)模式或高线性(HL)模式操作。在LN模式中，LNA 200可经设计以向输入信号IN 提供相对高的增益，同时使噪声指数最小化。在HL模式中，LNA 200可针对最大线性而设计，以免将过度失真引入到输出信号OUT中。在示范性实施例中，模式控制信号210a可依据(例如)检测器(未图示)的输出来设定，所述检测器检测输入信号IN中干扰信号(jammer)的存在。图3说明采用双架构的LNA的实施方案300，其中组件的某些集合经复制以适应两个增益模式(例如，HL模式和LN模式)中的操作。LNA 300的更多细节揭示于安纳普沙乌拉(Anup Savla)和罗杰布罗肯伯勒(Roger Brockenbrough)的题目为“支持多个增益模式的放大器(Amplifier Supporting Multiple Gain Modes) ”的共同待决美国临时专利申请案(档案号0 ^948Ρ1)中，所述专利申请案转让给本申请案的受让人且与本申请案同时申请，所述专利申请案的内容全文以引用的方式并入本文中。在LNA 300中，RF输入信号RF IN耦合到匹配网络370，所述匹配网络370使RF 输入信号的阻抗与LNA输入匹配以实现最佳功率递送。匹配网络370的差动输出耦合到第一输入本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种支持多个增益模式的用于放大信号的设备，所述设备包含：第一增益路径，其包含耦合到第一级联晶体管的第一输入晶体管，所述第一输入晶体管的源极耦合到退化电感器；以及第二增益路径，其包含耦合到第二级联晶体管的第二输入晶体管，所述第二输入晶体管的源极耦合到射频ＲＦ接地，所述第二级联晶体管的栅极在高线性增益模式中选择性地耦合到低偏置电压且在低噪声增益模式中选择性地耦合到高偏置电压，所述第一级联晶体管的输出耦合到所述第二级联晶体管的输出。
【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：哈里什·S·穆萨利，熊志杰，
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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