本发明专利技术基本上关于接收单端输入信号(Vin)并提供差分输出信号(Vinp、Vinn)的发射线变压器(310)，和接收并放大由所述发射线变压器提供的所述差分信号的低噪声放大器(230b)。在本发明专利技术的第一方面中，所述变压器(310)和所述低噪声放大器(230b)建置于集成电路上。在本发明专利技术的又一方面中，两个可切换电容器(322、332)并联耦合到形成所述变压器(310)的部分的线圈(320、330)，以便获得可切换的高输入阻抗。在接收模式期间，开关(324、334)断开，因而所述变压器(310)以常规方式操作。在发射模式期间，所述开关(324、334)闭合，因而结合所述电容器(322、332)的所述变压器(310)如同谐振电路一样操作，其在输入节点(X)处提供高输入阻抗。结果，使所述低噪声放大器(230b)与信号输入(X)隔离。在本发明专利技术的又一方面中，两个开关(326、336)耦合于接地与所述低噪声放大器的所述输入之间，所述开关可另外用于改进信号隔离并切断所述低噪声放大器的放大晶体管(350、354、360、364)。所述布置可进一步包含位于所述输入节点(X)与发射器之间的开关(340)，其中所述开关在发射模式期间闭合且在接收模式期间断开。在本发明专利技术的又一方面中，调谐电容器(338)用于补偿所述变压器(310)的所述输出信号(Vinp、Vinn)之间的任何振幅失配。在本发明专利技术的又一方面中，所述低噪声放大器包含两个共源共栅级(350、354；360、364)，每一共源共栅级包含源电感器(352、362)和负载电感器(356、366)。在本发明专利技术的又一方面中，所述变压器(310)的所述线圈(320、330)实施于螺旋图案中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及电子器件，且更具体来说，涉及放大器。
技术介绍
放大器通常用于各种电子装置中以提供信号放大。不同类型的放大器可用于不同用途。举例来说，例如蜂窝式电话的无线通信装置可包括用于双向通信的发射器和接收器。 接收器可利用低噪声放大器(LNA)，发射器可利用功率放大器(PA)，且接收器和发射器可利用可变增益放大器(VGA)。接收器可包括经由各种前端电路块耦合到天线的LNA。这些电路块可执行各种功能，例如滤波、在发射器与接收器之间切换、阻抗匹配等。这些电路块可用在含有LNA的集成电路(IC)外部的离散组件来实施且于是可能增加接收器的成本和大小。这些电路块中的每一者还可具有插入损耗，插入损耗可使接收器的噪声指数(NF)降级且因此使接收器的性能降级。
技术实现思路
附图说明图1展示具有芯片外前端电路块的无线装置。图2展示具有芯片上前端电路块的无线装置。图3到图7展示输入电路和LNA的若干示范性设计。图8展示发射开关的示范性设计。图9展示耦合式电感器的示范性设计。图10展示用于调节信号的过程的示范性设计。具体实施例方式词“示范性”在本文中用以指“充当实例、例子或说明”。本文中描述为“示范性” 的任何设计未必解释为比其它设计优选或有利。本文中描述具有组合的输入匹配、平衡-不平衡转换器和/或发射/接收(T/R) 开关的LNA的各种示范性设计。LNA可用于各种电子装置，例如无线和有线通信装置、蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、手持式装置、无线调制解调器、膝上型计算机、无绳电话、蓝牙装置、广播接收器等。下文描述用于无线通信装置的LNA的使用。图1展示无线通信装置100的方框图，所述无线通信装置100可为蜂窝式电话或某一其它装置。无线装置100包括发射器和接收器。为简单起见，图1中仅展示接收器的一部分，且图1中未展示发射器。在接收路径中，天线110接收由基站和/或其它发射器站所发射的信号且提供所接收的射频(RF)信号Vrx。带通滤波器112对所接收的RF信号进行滤波以移除频带外噪声和非所要的信号，且提供经滤波的RF信号。T/R开关114在任何给定时刻将接收器或发射器连接到天线110。在接收模式中，选择接收器，且T/R开关114将经滤波的RF信号从带通滤波器112路由到平衡-不平衡转换器116。在发射节点中，选择发射器，且T/R开关 114接收来自发射器的发射RF信号且将发射RF信号路由到带通滤波器112以用于经由天线110来发射。平衡-不平衡转换器116执行单端到差分转换。平衡-不平衡转换器116经由T/ R开关114接收来自带通滤波器112的单端RF信号，且将差分RF信号提供到匹配电路118。 匹配电路118执行用于LNA 130的输入阻抗匹配，且提供包含非反相输入RF信号Vinp和反相输入RF信号Virm的差分输入RF信号。匹配电路118可用电感器、电容器等来实施。 LNA 130放大差分输入RF信号，且提供包含非反相输出RF信号Voutp和反相输出RF信号 Voutn的差分输出RF信号。图1展示无线通信装置100的前端的示范性设计。一般来说，来自天线的所接收 RF信号可经由LNA前面的任何数目个电路块路由且可通过LNA前面的任何数目个电路块来调节。这些电路块可包括图1中未展示的不同和/或额外电路块。如图1中所示，LNA 130可在集成电路(IC)内在芯片上实施，所述集成电路(IC) 可为模拟IC、RF IC(RFIC)、混频信号IC等。带通滤波器112、T/R开关114、平衡-不平衡转换器116和匹配电路118可在芯片外并在IC外部实施。这些电路块中的一些或全部(例如，T/R开关114和平衡-不平衡转换器116)可以外部离散组件来实施，此可接着增加无线装置100的成本和大小。T/R开关114、平衡-不平衡转换器116和匹配电路118可以级联形式耦合，如图1 中所示。这些电路块可用无源电路来实施。这些电路块中的每一者可接着具有某一插入损耗，插入损耗接着可使接收器的噪声指数降级。举例来说，T/R开关114可具有1分贝(dB) 插入损耗，且平衡-不平衡转换器116还可具有IdB的插入损耗。接收器的最小噪声指数将接着为2dB。一般来说，T/R开关114、平衡-不平衡转换器116和匹配电路118中的每一 dB的插入损耗可转换为接收器噪声指数的相应dB的降级。LNA 130可用互补金属氧化物半导体(CMOS)技术来实施且可能能够实现约1. 5dB的噪声指数。归因于T/R开关114和平衡-不平衡转换器116的2dB的插入损耗，接收器噪声指数接着将降级到约3. 5dB。可使用高性能平衡-不平衡转换器和/或T/R开关，以便减少插入损耗量，但高性能平衡-不平衡转换器和/或T/R开关将更昂贵且将增加无线装置100的成本。此外，T/R开关114可使接收器的线性降级。图2展示具有集成于IC上的前端电路块的无线装置200的示范性设计的方框图。 无线装置200包括发射器和接收器。图2中仅展示接收器的一部分，且图2中未展示发射ο在接收路径中，天线210接收由基站和/或其它发射器站所发射的信号且提供所接收的RF信号。带通滤波器212对所接收的RF信号进行滤波，且将单端输入RF信号Vin 提供到输入电路220。输入电路220接收所述单端输入RF信号，且将差分输入RF信号Vinp 和Vinn提供到LNA 230。输入电路220可执行各种功能，例如输入阻抗匹配、单端到差分转换等。输入电路220还在任何给定时刻将接收器或发射器耦合到带通滤波器212。在接收模式中，LNA 230放大差分输入RF信号且提供差分输出RF信号Voutp和Voutn。输入电路220和LNA 230可在IC内在芯片上实施，所述IC可为模拟IC、RFIC、混频信号IC等。带通滤波器212可在芯片外和IC外部实施。在图2中所示的示范性设计中，T/R开关、平衡-不平衡转换器和匹配电路可组合于单一电路块中，所述单一电路块为输入电路220。在等效功能的情况下，输入电路220可具有比图1中的T/R开关114、平衡-不平衡转换器116和匹配电路118的级联低的插入损耗。具有组合的输入匹配、平衡-不平衡转换器和T/R开关的LNA(例如，如图2中所示) 可能能够实现比具有级联的输入匹配、平衡-不平衡转换器和T/R开关的LNA(例如，如图 1中所示)低的噪声指数和高的线性。此外，具有组合的输入匹配、平衡-不平衡转换器和 T/R开关的LNA可为较低成本的且可占据较小总面积。输入电路220和LNA 230可以各种方式来实施。下文描述输入电路220和LNA 230 的若干示范性设计。图3展示包含具有组合的输入匹配和平衡-不平衡转换器的LNA的前端20 的示范性设计的示意图。前端20 包含输入电路220a和LNA 230a，其分别为图2中的输入电路220和LNA 230的示范性设计。输入电路220a接收单端输入RF信号Vin，且提供差分输入RF信号Vinp和Virm。LNA 230a放大差分输入RF信号，且提供差分输出电流信号 Ioutp 禾口 Ioutn0在图3中所示的示范性设计中，输入电路220a包含耦合式电感器310，耦合式电感器310具有与第二线圈330磁耦合的第一线圈320。耦本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：恩加·龙·艾伦·詹，闵炳旭，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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