一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器的制造方法
专利名称:一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，包括：单端输入端、单转差放大电路(100)、第一级缓冲电路(200)、第二级缓冲电路(300)、第一差分输出端和第二差分输出端。所述单端输入端用于输入单端输入信号；所述单转差放大电路(100)用于对所述单端输入信号进行差分放大；所述第一级缓冲电路(200)用于对所述单转差放大电路(100)输出的差分信号进行滤波和放大；所述第二级缓冲电路(300)用于对所述第一级缓冲电路(200)输出的差分信号进行进一步的放大以及相位和幅度调整。所述第一和第二差分输出端用于可选择地输出所述低噪声放大器的差分输出信号。本实用新型可实现电路增益可调，具有输出信号平衡性和增益平坦性。
【专利说明】
一种单端输入双端输出的増益可调的低噪声放大器
技术领域
[0001]本实用新型属于低噪声放大器领域，涉及一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器。
【背景技术】
[0002]近些年来，无线通讯技术在不断的发展，以满足各行各业的不同需求。低噪声放大器常用于射频接收系统的前端，对接收系统的整体性能起着至关重要的作用，其需要有一定的增益能够放大天线接收到的微弱信号并抑制系统后级电路的噪声干扰，自身的噪声系数要低，线性度要高，从而处理较大的信号，同时需要将从天线接收到的单端信号转换为差分输出信号。低噪声放大器的设计难点就在于需要将以上这些指标进行折中。
[0003]目前市场上的LNA(LowNoise Amplifier低噪声放大器)主要分为两种，一种是在片外采用单端转差分变压器，将从天线接收到的信号转换为差分信号后进入到LNA中进行信号处理，此时LNA设计成差分输入差分输出结构，这种结构具有很好的对称性，但是宽带片外变压器增加了成本;另外一种是在片内做单端输入、差分输出网络，这种LNA不需要片外变压器，而且可以采用噪声消除、非线性抵消等技术来提高噪声系数和线性度，但是这种结构往往存在输出阻抗差分端不平衡的问题，导致在整个宽频段内很难做到平衡的差分输出。
【实用新型内容】
[0004]针对单端输入双端输出LNA在增益不足和输出信号不平衡的问题，本实用新型提供了一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器。
[0005]本实用新型就上述技术问题而提出的技术方案如下:
[0006]—方面，一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，包括:单端输入端、单转差放大电路、第一级缓冲电路、第二级缓冲电路、第一差分输出端和第二差分输出端；
[0007]所述单端输入端连接所述单转差放大电路的输入端，用于输入单端输入信号；所述单转差放大电路用于对所述单端输入信号进行差分放大，所述单转差放大电路的差分输出端连接所述第一级缓冲电路的差分输入端;所述第一级缓冲电路用于对所述单转差放大电路输出的差分信号进行滤波和放大，所述第一级缓冲电路的差分输出端连接至所述第一差分输出端;所述第一级缓冲电路的差分输出端还连接至所述第二级缓冲电路的差分输入端;所述第二级缓冲电路用于对所述第一级缓冲电路输出的差分信号进行进一步的放大以及相位和幅度调整，所述第二级缓冲电路的差分输出端连接至所述第二差分输出端;所述第一和第二差分输出端作为所述低噪声放大器的两个输出端口，用于可选择地输出所述低噪声放大器的差分输出信号。
[0008]优选地，所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器还包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；
[0009]所述第一开关和所述第二开关连接在所述第一级缓冲电路的差分输出端和所述第一差分输出端之间，用于控制所述第一差分输出端信号的输出；所述第三开关和所述第四开关连接在所述第二级缓冲电路的差分输出端和所述第二差分输出端之间，用于控制所述第二差分输出端信号的输出。
[0010]优选地，所述单转差放大电路包括:电源输入端、第一电阻、第二电阻、第一NMOS管、第二 NMOS管、第一偏置电压输入端、第二偏置电压输入端、共栅放大管、共源放大管、第三电阻、第一电容、第二电容、第一电感；
[0011]所述电源输入端分别连接至所述第一电阻和所述第二电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接所述第一匪OS管的漏极，所述第二电阻的另一端连接所述第二匪OS管的漏极;所述第一匪OS管的栅极与所述第二匪OS管的栅极相连，并由所述第一偏置电压输入端供电；所述第一 NMOS管的源极连接所述共栅放大管的漏极;所述第二 NMOS管的源极连接所述共源放大管的漏极;所述共栅放大管的栅极分别连接所述第三电阻的一端和所述第二偏置电压输入端，所述第三电阻的另一端连接所述共源放大管的栅极;所述共栅放大管的源极分别连接所述第一电容的一端、所述第二电容的一端和所述第一电感的一端，所述第一电容的另一端连接所述共源放大管的栅极，所述第二电容的另一端用于输入所述单端输入信号，所述第一电感的另一端接地;所述共源放大管的源极接地。
[0012]优选地，所述共源放大管的尺寸是所述共栅放大管的N倍，N为自然数;所述第一电阻的阻值是所述第二电阻的N倍。
[0013]优选地，所述第一级缓冲电路包括:高通滤波器和全差分放大器;所述高通滤波器的差分输出端连接所述全差分放大器的差分输入端;所述全差分放大器的差分输出端连接所述第一差分输出端。
[0014]优选地，所述全差分放大器包括:电源输入端、第六电阻、第七电阻、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第四偏置电压输入端；
[0015]所述电源输入端分别连接至所述第六电阻和所述第七电阻的一端，所述第六电阻和所述第七电阻的另一端分别连接所述第三NMOS管和所述第四匪OS管的漏极;所述第三NMOS管的源极连接所述第五匪OS管的漏极;所述第四NMOS管的源极连接所述第五NMOS管的漏极;所述第四偏置电压输入端连接所述第五NMOS管的栅极;所述第五NMOS管的源极接地。
[0016]优选地，所述高通滤波器包括:第三电容、第四电容、第四电阻和第五电阻;所述第三电容和所述第四电容的一端用于输入所述单转差放大电路的差分输出信号，所述第三电容的另一端分别连接所述第三NMOS管的栅极和所述第四电阻的一端，所述第四电容的另一端分别连接所述第四NMOS管的栅极和所述第五电阻的一端，所述第四电阻和第五电阻另一端相连并通过第三偏置电压输入端供电。
[0017]优选地，所述第二级缓冲电路的结构与所述第一级缓冲电路的结构相同。
[0018]优选地，所述第二级缓冲电路的结构与所述第一级缓冲电路的结构相同，所述第一级缓冲电路的全差分放大器的电流小于所述第二级缓冲电路的全差分放大器的电流。
[0019]优选地，所述第二级缓冲电路的结构与所述第一级缓冲电路的结构相同，流过所述第五NMOS管的电流为尾电流，所述第一级缓冲电路的尾电流小于所述第二级缓冲电路的尾电流。
[0020]实施本实用新型实施例，具有如下有益效果:本实用新型一方面通过在第一级电路的输出端增加了两级缓冲电路，保证了输出端差分信号的相位平衡和幅度平衡，提高了电路增益和增益平坦度；另一方面通过设置两个可选差分输出端，不同的输出端的增益不同，从而实现电路增益可调。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所属要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本实用新型一个实施例提供的LAN结构示意图‘
[0023]图2为本实用新型另一个实施例提供的LNA的结构示意图；
[0024]图3为单转差放大级电路图；
[0025]图4为第一级缓冲级电路图；
[0026]图5为第二级缓冲电路图。
【具体实施方式】
[0027]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0028]本实施例提供了一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，参照图1，该低噪声放大器，包括:单端输入端Inl、单转差放大电路100、第一级缓冲电路200、第二级缓冲电路300、第一差分输出端0UT3 土以及第二差分输出端0UT5 土。
[0029]单端输入端Inl连接单转差放大电路100的输入端，用于输入单端输入信号Sin。
[0030]单转差放大电路100用于对单端输入信号Sln进行差分放大，单转差放大电路100的差分输出端OUTl ±连接所述第一级缓冲电路200的差分输入端。
[0031]第一级缓冲电路200用于对单转差放大电路100输出的差分信号进行滤波和放大，第一级缓冲电路200的差分输出端0UT2 土连接至所述第一差分输出端0UT3 土；第一级缓冲电路200的差分输出端0UT2 土还连接至第二级缓冲电路300的差分输入端。
[0032]第二级缓冲电路300用于对第一级缓冲电路200输出的差分信号进行进一步的放大以及相位和幅度调整，第二级缓冲电路300的差分输出端01714±连接至所述第二差分输出端0UT5 土。
[0033]第一和第二差分输出端作为低噪声放大器的两个输出端口，用于可选择地输出所述低噪声放大器的差分输出信号。
[0034]在本实施例中，低噪声放大器的工作原理如下:
[0035]天线接收到的单端输入信号Sln进入单转差放大电路100，其中单转差放大电路100中的共栅放大管M3作50欧姆的输入阻抗匹配管，将信号进行放大，且相位与输入信号相同。共源放大管M4对信号的相位进行反向，并辅助消除共栅放大管M3的噪声系数和非线性项。在单转差放大电路100的第一级电路输出端口采用两级缓冲电路，缓冲电路由高通滤波器和全差分放大器两部分组成。隔直电容、供电电阻构成的高通滤波器用于提高增益平坦度，全差分放大器用于抑制输出信号不平衡成分，保证输出信号的对称性。
[0036]进一步地，如图2所示，本实用新型提供的单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器还包括:第一开关Kl、第二开关K2、第三开关K3和第四开关K4。第一开关Kl和第二开关K2连接在第一级缓冲电路200的差分输出端0UT2土和所述第一差分输出端0UT3土之间，用于控制第一差分输出端0UT3土信号的输出。第三开关K3和第四开关K4连接在第二级缓冲电路300的差分输出端0UT4 ±和第二差分输出端0UT5 土之间，用于控制所述第二差分输出端0UT3土信号的输出。
[0037]当第一和第二开关K1、K2闭合且第三和第四开关K3、K4断开的时候，从第一级缓冲电路200输出的差分信号就通过第一和第二开关Kl、Κ2输出到第一差分输出端0UT3+、0UT3-。当第一和第二开关Κ1、Κ2断开且第三和第四开关Κ3、Κ4闭合的时候，从第一级缓冲电路200输出的差分信号就通过第二级缓冲电路300进行进一步的放大以及相位和幅度调整，从第二级缓冲电路300输出的差分信号再通过第三和第四开关Κ3、Κ4输出到第二差分输出端0UT5+、0UT5-。从第一差分输出端0UT3+、0UT3-输出的差分信号比从第二差分输出端0UT5+、0UT5-少经过了一级缓冲电路，因此得到的电路的增益是不一样的。故第一、第二、第三、第四开关K1、K2、K3、通过控制差分信号的输出实现了电路的增益可调。
[0038]当然，还可以通过其他方式来选择低噪声放大器的输出信号是从第一差分输出端还是从第二差分输出端输出，例如，通过用户手动选择将哪一个差分信号输出端连接至外部电路，或者是现有技术中存在的其他可能的方式。
[0039]进一步地，如图3所示，单转差放大电路100包括:电源输入端VDD、第一电阻Rcg、第二电阻Rcs、第一匪OS管Ml、第二 NMOS管M2、第一偏置电压输入端VBl、第二偏置电压输入端VB2、共栅放大管M3、共源放大管M4、第一电阻R1、第一电容Cl、第二电容Cin、第一电感Lext。
[0040]电源输入端VDD分别连接至第一电阻Rcg和第二电阻Rcs的一端。第一电阻Rcg的另一端连接第一 NMOS管Ml的漏极。第二电阻Rcs的另一端连接第一 NMOS管Ml的漏极。第一 NMOS管Ml的栅极与第二 NMOS管M2的栅极相连，并由第一偏置电压输入端VBl供电。第一 NMOS管Ml的源极连接共栅放大管M3的漏极。第二 NMOS管M2的源极连接共源放大管M4的漏极。共栅放大管M3的栅极分别连接第三电阻Rl的一端和第二偏置电压输入端VB2，第三电阻Rl的另一端连接所述共源放大管M4的栅极。共栅放大管M3的源极分别连接第一电容Cl的一端、第二电容Cin的一端和第一电感Lext的一端，第一电容Cl的另一端连接共源放大管M4的栅极，第二电容Cin的另一端用于输入所述单端输入信号Sln，第一电感(Lext)的另一端接地。共源放大管M4的源极接地。应理解，本实施例虽然只给出了单转差放大级100的一个具体实施例，但是本领域技术人员在本实施例的教导下，还可以变换出很多其他的实施例来，比如增加反馈电路来提高共栅放大管M3的等效跨导。
[0041]在本实施例中，共栅放大管M3作50欧姆的输入阻抗匹配。共源放大管M4尺寸为共栅放大管M3的N倍(N为自然数)，且第一电阻Rcs为第二电阻Rcg的N倍，这样可以保证在差分输出端信号放大倍数相等，且将共栅放大管M3产生的噪声抵消，同时将对接收到的信号进行放大。
[0042]具体地，系统的噪声因子与上一级电路的噪声因子成正比，与上一级电路的功率增益成反比。在单转差放大级电路100中，由于共栅放大管M3的跨导与第一电阻Rcg的乘积、共源放大管M4的跨导与第二电阻Rcs的乘积均很大，一方面可以提供足够的增益，另一方面可以抑制后级电路产生的噪声。
[0043]进一步地，如图4所示，第一级缓冲电路200包括:高通滤波器201和全差分放大器202。高通滤波器201的差分输出端连接全差分滤波器202的差分输入端。全差分滤波器202的差分输出端直接或通过第一、第二开关K1、K2连接至第一差分输出端0UT3+、0UT3-。
[0044]具体地，高通滤波器201包括:第三电容C2、第四电容C3、第四电阻R2和第五电阻R3。第三电容(C2)和所述第四电容(C3)的一端用于输入所述单转差放大电路的差分输出信号，所述第三电容(C2)的另一端分别连接所述第三匪OS管(M5)的栅极和所述第四电阻的一端，所述第四电容(C3)的另一端分别连接所述第四NMOS管(M6)的栅极和所述第五电阻(R3)的一端，所述第四电阻(R2)和第五电阻(R3)另一端相连并通过第三偏置电压输入端(VB3)供电。
[0045]具体地，全差分放大器202包括:电源输入端VDD、第六电阻Rl1、第七电阻Rl2、第三NMOS管M5、第四NMOS管M6、第五NMOS管M7、第四偏置电压输入端VB4。
[0046]电源输入端VDD分别连接至第六电阻Ru和第七电阻Rl2的一端;第六电阻Ru和第七电阻Rl2的另一端分别连接第三NMOS管M5和第四NMOS管M6的漏极。第三NMOS管M5的源极连接第五匪OS管M7的漏极。第四匪OS管M6的源极连接第五匪OS管M7的漏极;第四偏置电压输入端VB4作用在第五NMOS管M7的栅极。第五NMOS管M7的源极接地。
[0047]在本实施例中，由于单转差放大电路100的输出信号直流电平不相等，因此需要第三电容C2、第四电容C3和第四电阻R2、第五电阻R3对全差分放大器202的差分对管重新偏置，来保证差分对工作状态相同。由第三电容Cl、第四电容C2和第四电阻R2、第五电阻R3构成一个高通滤波器201，使得低频段的信号放大倍数有限，而高频段的信号能够顺利通过，因而第一缓冲电路200既提供了一定的增益，又使电路有好的增益平坦度，低频、高频的增益不至于相差很多。另外，这个高通滤波器201还对低频的噪声信号进行滤波，从而使得电路的噪声系数比较低。从前一级输出的信号中包含有掺杂在有用信号中的共模噪声信号、幅度不相等的有用信号，这些信号经过全差分放大器202后会将共模信号抑制，而将差模信号进行有效放大，从而将有用信号的幅度进行调整，使得输出端的信号幅度差降低。当第一和第二开关K1、K2闭合，第三和第四开关K3、K4断开的时候，被第一级缓冲电路200处理过的信号就会通过第一差分输出端0UT3+、0UT3-输出。
[0048]进一步地，如图5所示，第二级缓冲电路300与第一级缓冲电路200的结构完全一样。第二级缓冲电路300包括:高通滤波器301和全差分放大器302。高通滤波器301的差分输出连接全差分滤波器302的差分输入，全差分滤波器302的差分输出端直接或通过第三、第四开关Κ3、Κ4连接第二差分输出端0UT5+、0UT5-。高通滤波器301的结构与高通滤波器201的结构相同，全差分放大器302的结构与全差分放大器202的结构相同。但是，流过第一级缓冲电路200的全差分放大器202的主电流小于流过第二级缓冲电路300的全差分放大器302的电流。具体地，如图5所示，流过第五匪OS管的电流为尾电流，也就是全差分放大器的主电流，第一级缓冲电路的尾电流Il小于第二级缓冲电路的尾电流12。
[0049]在本实施例中，当第一和第二开关K1、K2断开，第三和第四开关K3、K4闭合的时候，第二级缓冲电路300将对第一级缓冲电路200的输出差分信号进行进一步的放大以及相位和幅度调整，然后从第二差分输出端0UT5+、0UT5-输出。在本实用新型中经过两级缓冲电路调整之后的相位差在1°以内，幅度差在IdB以内，具有很好的对称性。为了保证电路的线性度不被恶化，第二级缓冲电路300的第二尾电流12大于第一级缓冲电路200的第一尾电流Il，从而提尚线性度。
[0050]以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求作等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。
【主权项】
1.一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，包括:单端输入端(Ini)、单转差放大电路(100)、第一级缓冲电路(200)、第二级缓冲电路(300)、第一差分输出端(OUT3+、OUT3-)和第二差分输出端(OUT5+、OUT5-); 所述单端输入端(Inl)连接所述单转差放大电路(100)的输入端，用于输入单端输入信号(Sln);所述单转差放大电路(100)用于对所述单端输入信号(Sln)进行差分放大，所述单转差放大电路(100)的差分输出端(OUT1+、OUTI _)连接所述第一级缓冲电路(200)的差分输入端； 所述第一级缓冲电路(200)用于对所述单转差放大电路(100)输出的差分信号进行滤波和放大，所述第一级缓冲电路(200)的差分输出端(0UT2+、0UT2_)连接至所述第一差分输出端(0UT3+、0UT3-);所述第一级缓冲电路(200)的差分输出端(0UT2+、0UT2_)还连接至所述第二级缓冲电路(300)的差分输入端； 所述第二级缓冲电路(300)用于对所述第一级缓冲电路(200)输出的差分信号进行进一步的放大以及相位和幅度调整，所述第二级缓冲电路(300)的差分输出端(0UT4+、0UT4_)连接至所述第二差分输出端(0UT5+、0UT5_); 所述第一和第二差分输出端作为所述低噪声放大器的两个输出端口，用于可选择地输出所述低噪声放大器的差分输出信号。2.根据权利要求1所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，还包括第一开关(Kl)、第二开关(K2)、第三开关(K3)和第四开关(K4); 所述第一开关(Kl)和所述第二开关(K2)连接在所述第一级缓冲电路(200)的差分输出端(0UT2+、0UT2_)和所述第一差分输出端(0UT3+、0UT3_)之间，用于控制所述第一差分输出端(0UT3+、0UT3_)信号的输出； 所述第三开关(K3)和所述第四开关(K4)连接在所述第二级缓冲电路(300)的差分输出端(0UT4+、0UT4_)和所述第二差分输出端(0UT5+、0UT5_)之间，用于控制所述第二差分输出端(0UT3+、0UT3_)信号的输出。3.根据权利要求1所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，所述单转差放大电路(100)包括:电源输入端(VDD)、第一电阻(Rcg)、第二电阻(Rcs)、第一NMOS管(Ml)、第二NMOS管(M2)、第一偏置电压输入端(VBl)、第二偏置电压输入端(VB2)、共栅放大管(M3)、共源放大管(M4)、第三电阻(Rl)、第一电容(Cl)、第二电容(Cin)、第一电感(Lext)； 所述电源输入端(VDD)分别连接至所述第一电阻(Rcg)和所述第二电阻(Rcs)的一端，所述第一电阻(Rcg)的另一端连接所述第一 NMOS管(Ml)的漏极，所述第二电阻(Rcs)的另一端连接所述第二 NMOS管(M2)的漏极;所述第一 NMOS管(Ml)的栅极与所述第二 NMOS管(M2)的栅极相连，并由所述第一偏置电压输入端(VBl)供电;所述第一 NMOS管(Ml)的源极连接所述共栅放大管(M3)的漏极;所述第二 NMOS管(M2)的源极连接所述共源放大管(M4)的漏极;所述共栅放大管(M3)的栅极分别连接所述第三电阻(Rl)的一端和所述第二偏置电压输入端(VB2)，所述第三电阻(Rl)的另一端连接所述共源放大管(M4)的栅极;所述共栅放大管(M3)的源极分别连接所述第一电容(Cl)的一端、所述第二电容(Cin)的一端和所述第一电感(Lext)的一端，所述第一电容(Cl)的另一端连接所述共源放大管(M4)的栅极，所述第二电容(Cin)的另一端用于输入所述单端输入信号(Sln)，所述第一电感(Lext)的另一端接地;所述共源放大管(M4)的源极接地。4.根据权利要求3所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，所述共源放大管(M4)的尺寸是所述共栅放大管(M3)的N倍，N为自然数;所述第一电阻(Rcg)的阻值是所述第二电阻(Rcs)的N倍。5.根据权利要求1所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，所述第一级缓冲电路(200)包括:高通滤波器(201)和全差分放大器(202);所述高通滤波器(201)的差分输出端连接所述全差分放大器(202)的差分输入端;所述全差分放大器(202)的差分输出端连接所述第一差分输出端(OUT3+、OUT3-)。6.根据权利要求5所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，所述全差分放大器(202)包括:电源输入端(VDD)、第六电阻(Ru)、第七电阻(RL2)、第三NMOS管(M5)、第四NMOS管(M6)、第五NMOS管(M7)、第四偏置电压输入端(VB4)； 所述电源输入端(VDD)分别连接至所述第六电阻(Ru)和所述第七电阻(Rl2)的一端，所述第六电阻(Ru)和所述第七电阻(Rl2)的另一端分别连接所述第三匪OS管(M5)和所述第四WOS管(M6)的漏极;所述第三匪OS管(M5)的源极连接所述第五WOS管(M7)的漏极;所述第四匪OS管(M6)的源极连接所述第五匪OS管(M7)的漏极;所述第四偏置电压输入端(VB4)连接所述第五NMOS管(M7)的栅极;所述第五NMOS管(M7)的源极接地。7.根据权利要求6所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，所述高通滤波器(201)包括:第三电容(C2)、第四电容(C3)、第四电阻(R2)和第五电阻(R3);所述第三电容(C2)和所述第四电容(C3)的一端用于输入所述单转差放大电路的差分输出信号，所述第三电容(C2)的另一端分别连接所述第三NMOS管(M5)的栅极和所述第四电阻的一端，所述第四电容(C3)的另一端分别连接所述第四NMOS管(M6)的栅极和所述第五电阻(R3)的一端，所述第四电阻(R2)和第五电阻(R3)另一端相连并通过第三偏置电压输入端(VB3)供电。8.根据权利要求1所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，所述第二级缓冲电路(300)的结构与所述第一级缓冲电路(200)的结构相同。9.根据权利要求5所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，所述第二级缓冲电路(300)的结构与所述第一级缓冲电路(200)的结构相同，所述第一级缓冲电路(200)的全差分放大器的电流小于所述第二级缓冲电路(300)的全差分放大器的电流。10.根据权利要求6所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，所述第二级缓冲电路(300)的结构与所述第一级缓冲电路(200)的结构相同，流过所述第五NMOS管(M7)的电流为尾电流，所述第一级缓冲电路(200)的尾电流小于所述第二级缓冲电路(300)的尾电流。
【文档编号】H03F1/26GK205693637SQ201620312588
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年4月14日 公开号201620312588.9, CN 201620312588, CN 205693637 U, CN 205693637U, CN-U-205693637, CN201620312588, CN201620312588.9, CN205693637 U, CN205693637U
【发明人】张科峰, 余杨
【申请人】武汉芯泰科技有限公司
【专利摘要】本实用新型公开了一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，包括：单端输入端、单转差放大电路(100)、第一级缓冲电路(200)、第二级缓冲电路(300)、第一差分输出端和第二差分输出端。所述单端输入端用于输入单端输入信号；所述单转差放大电路(100)用于对所述单端输入信号进行差分放大；所述第一级缓冲电路(200)用于对所述单转差放大电路(100)输出的差分信号进行滤波和放大；所述第二级缓冲电路(300)用于对所述第一级缓冲电路(200)输出的差分信号进行进一步的放大以及相位和幅度调整。所述第一和第二差分输出端用于可选择地输出所述低噪声放大器的差分输出信号。本实用新型可实现电路增益可调，具有输出信号平衡性和增益平坦性。
【专利说明】
一种单端输入双端输出的増益可调的低噪声放大器
技术领域
[0001]本实用新型属于低噪声放大器领域，涉及一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器。
【背景技术】
[0002]近些年来，无线通讯技术在不断的发展，以满足各行各业的不同需求。低噪声放大器常用于射频接收系统的前端，对接收系统的整体性能起着至关重要的作用，其需要有一定的增益能够放大天线接收到的微弱信号并抑制系统后级电路的噪声干扰，自身的噪声系数要低，线性度要高，从而处理较大的信号，同时需要将从天线接收到的单端信号转换为差分输出信号。低噪声放大器的设计难点就在于需要将以上这些指标进行折中。
[0003]目前市场上的LNA(LowNoise Amplifier低噪声放大器)主要分为两种，一种是在片外采用单端转差分变压器，将从天线接收到的信号转换为差分信号后进入到LNA中进行信号处理，此时LNA设计成差分输入差分输出结构，这种结构具有很好的对称性，但是宽带片外变压器增加了成本;另外一种是在片内做单端输入、差分输出网络，这种LNA不需要片外变压器，而且可以采用噪声消除、非线性抵消等技术来提高噪声系数和线性度，但是这种结构往往存在输出阻抗差分端不平衡的问题，导致在整个宽频段内很难做到平衡的差分输出。
【实用新型内容】
[0004]针对单端输入双端输出LNA在增益不足和输出信号不平衡的问题，本实用新型提供了一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器。
[0005]本实用新型就上述技术问题而提出的技术方案如下:
[0006]—方面，一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，包括:单端输入端、单转差放大电路、第一级缓冲电路、第二级缓冲电路、第一差分输出端和第二差分输出端；
[0007]所述单端输入端连接所述单转差放大电路的输入端，用于输入单端输入信号；所述单转差放大电路用于对所述单端输入信号进行差分放大，所述单转差放大电路的差分输出端连接所述第一级缓冲电路的差分输入端;所述第一级缓冲电路用于对所述单转差放大电路输出的差分信号进行滤波和放大，所述第一级缓冲电路的差分输出端连接至所述第一差分输出端;所述第一级缓冲电路的差分输出端还连接至所述第二级缓冲电路的差分输入端;所述第二级缓冲电路用于对所述第一级缓冲电路输出的差分信号进行进一步的放大以及相位和幅度调整，所述第二级缓冲电路的差分输出端连接至所述第二差分输出端;所述第一和第二差分输出端作为所述低噪声放大器的两个输出端口，用于可选择地输出所述低噪声放大器的差分输出信号。
[0008]优选地，所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器还包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；
[0009]所述第一开关和所述第二开关连接在所述第一级缓冲电路的差分输出端和所述第一差分输出端之间，用于控制所述第一差分输出端信号的输出；所述第三开关和所述第四开关连接在所述第二级缓冲电路的差分输出端和所述第二差分输出端之间，用于控制所述第二差分输出端信号的输出。
[0010]优选地，所述单转差放大电路包括:电源输入端、第一电阻、第二电阻、第一NMOS管、第二 NMOS管、第一偏置电压输入端、第二偏置电压输入端、共栅放大管、共源放大管、第三电阻、第一电容、第二电容、第一电感；
[0011]所述电源输入端分别连接至所述第一电阻和所述第二电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接所述第一匪OS管的漏极，所述第二电阻的另一端连接所述第二匪OS管的漏极;所述第一匪OS管的栅极与所述第二匪OS管的栅极相连，并由所述第一偏置电压输入端供电；所述第一 NMOS管的源极连接所述共栅放大管的漏极;所述第二 NMOS管的源极连接所述共源放大管的漏极;所述共栅放大管的栅极分别连接所述第三电阻的一端和所述第二偏置电压输入端，所述第三电阻的另一端连接所述共源放大管的栅极;所述共栅放大管的源极分别连接所述第一电容的一端、所述第二电容的一端和所述第一电感的一端，所述第一电容的另一端连接所述共源放大管的栅极，所述第二电容的另一端用于输入所述单端输入信号，所述第一电感的另一端接地;所述共源放大管的源极接地。
[0012]优选地，所述共源放大管的尺寸是所述共栅放大管的N倍，N为自然数;所述第一电阻的阻值是所述第二电阻的N倍。
[0013]优选地，所述第一级缓冲电路包括:高通滤波器和全差分放大器;所述高通滤波器的差分输出端连接所述全差分放大器的差分输入端;所述全差分放大器的差分输出端连接所述第一差分输出端。
[0014]优选地，所述全差分放大器包括:电源输入端、第六电阻、第七电阻、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第四偏置电压输入端；
[0015]所述电源输入端分别连接至所述第六电阻和所述第七电阻的一端，所述第六电阻和所述第七电阻的另一端分别连接所述第三NMOS管和所述第四匪OS管的漏极;所述第三NMOS管的源极连接所述第五匪OS管的漏极;所述第四NMOS管的源极连接所述第五NMOS管的漏极;所述第四偏置电压输入端连接所述第五NMOS管的栅极;所述第五NMOS管的源极接地。
[0016]优选地，所述高通滤波器包括:第三电容、第四电容、第四电阻和第五电阻;所述第三电容和所述第四电容的一端用于输入所述单转差放大电路的差分输出信号，所述第三电容的另一端分别连接所述第三NMOS管的栅极和所述第四电阻的一端，所述第四电容的另一端分别连接所述第四NMOS管的栅极和所述第五电阻的一端，所述第四电阻和第五电阻另一端相连并通过第三偏置电压输入端供电。
[0017]优选地，所述第二级缓冲电路的结构与所述第一级缓冲电路的结构相同。
[0018]优选地，所述第二级缓冲电路的结构与所述第一级缓冲电路的结构相同，所述第一级缓冲电路的全差分放大器的电流小于所述第二级缓冲电路的全差分放大器的电流。
[0019]优选地，所述第二级缓冲电路的结构与所述第一级缓冲电路的结构相同，流过所述第五NMOS管的电流为尾电流，所述第一级缓冲电路的尾电流小于所述第二级缓冲电路的尾电流。
[0020]实施本实用新型实施例，具有如下有益效果:本实用新型一方面通过在第一级电路的输出端增加了两级缓冲电路，保证了输出端差分信号的相位平衡和幅度平衡，提高了电路增益和增益平坦度；另一方面通过设置两个可选差分输出端，不同的输出端的增益不同，从而实现电路增益可调。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所属要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本实用新型一个实施例提供的LAN结构示意图‘
[0023]图2为本实用新型另一个实施例提供的LNA的结构示意图；
[0024]图3为单转差放大级电路图；
[0025]图4为第一级缓冲级电路图；
[0026]图5为第二级缓冲电路图。
【具体实施方式】
[0027]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0028]本实施例提供了一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，参照图1，该低噪声放大器，包括:单端输入端Inl、单转差放大电路100、第一级缓冲电路200、第二级缓冲电路300、第一差分输出端0UT3 土以及第二差分输出端0UT5 土。
[0029]单端输入端Inl连接单转差放大电路100的输入端，用于输入单端输入信号Sin。
[0030]单转差放大电路100用于对单端输入信号Sln进行差分放大，单转差放大电路100的差分输出端OUTl ±连接所述第一级缓冲电路200的差分输入端。
[0031]第一级缓冲电路200用于对单转差放大电路100输出的差分信号进行滤波和放大，第一级缓冲电路200的差分输出端0UT2 土连接至所述第一差分输出端0UT3 土；第一级缓冲电路200的差分输出端0UT2 土还连接至第二级缓冲电路300的差分输入端。
[0032]第二级缓冲电路300用于对第一级缓冲电路200输出的差分信号进行进一步的放大以及相位和幅度调整，第二级缓冲电路300的差分输出端01714±连接至所述第二差分输出端0UT5 土。
[0033]第一和第二差分输出端作为低噪声放大器的两个输出端口，用于可选择地输出所述低噪声放大器的差分输出信号。
[0034]在本实施例中，低噪声放大器的工作原理如下:
[0035]天线接收到的单端输入信号Sln进入单转差放大电路100，其中单转差放大电路100中的共栅放大管M3作50欧姆的输入阻抗匹配管，将信号进行放大，且相位与输入信号相同。共源放大管M4对信号的相位进行反向，并辅助消除共栅放大管M3的噪声系数和非线性项。在单转差放大电路100的第一级电路输出端口采用两级缓冲电路，缓冲电路由高通滤波器和全差分放大器两部分组成。隔直电容、供电电阻构成的高通滤波器用于提高增益平坦度，全差分放大器用于抑制输出信号不平衡成分，保证输出信号的对称性。
[0036]进一步地，如图2所示，本实用新型提供的单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器还包括:第一开关Kl、第二开关K2、第三开关K3和第四开关K4。第一开关Kl和第二开关K2连接在第一级缓冲电路200的差分输出端0UT2土和所述第一差分输出端0UT3土之间，用于控制第一差分输出端0UT3土信号的输出。第三开关K3和第四开关K4连接在第二级缓冲电路300的差分输出端0UT4 ±和第二差分输出端0UT5 土之间，用于控制所述第二差分输出端0UT3土信号的输出。
[0037]当第一和第二开关K1、K2闭合且第三和第四开关K3、K4断开的时候，从第一级缓冲电路200输出的差分信号就通过第一和第二开关Kl、Κ2输出到第一差分输出端0UT3+、0UT3-。当第一和第二开关Κ1、Κ2断开且第三和第四开关Κ3、Κ4闭合的时候，从第一级缓冲电路200输出的差分信号就通过第二级缓冲电路300进行进一步的放大以及相位和幅度调整，从第二级缓冲电路300输出的差分信号再通过第三和第四开关Κ3、Κ4输出到第二差分输出端0UT5+、0UT5-。从第一差分输出端0UT3+、0UT3-输出的差分信号比从第二差分输出端0UT5+、0UT5-少经过了一级缓冲电路，因此得到的电路的增益是不一样的。故第一、第二、第三、第四开关K1、K2、K3、通过控制差分信号的输出实现了电路的增益可调。
[0038]当然，还可以通过其他方式来选择低噪声放大器的输出信号是从第一差分输出端还是从第二差分输出端输出，例如，通过用户手动选择将哪一个差分信号输出端连接至外部电路，或者是现有技术中存在的其他可能的方式。
[0039]进一步地，如图3所示，单转差放大电路100包括:电源输入端VDD、第一电阻Rcg、第二电阻Rcs、第一匪OS管Ml、第二 NMOS管M2、第一偏置电压输入端VBl、第二偏置电压输入端VB2、共栅放大管M3、共源放大管M4、第一电阻R1、第一电容Cl、第二电容Cin、第一电感Lext。
[0040]电源输入端VDD分别连接至第一电阻Rcg和第二电阻Rcs的一端。第一电阻Rcg的另一端连接第一 NMOS管Ml的漏极。第二电阻Rcs的另一端连接第一 NMOS管Ml的漏极。第一 NMOS管Ml的栅极与第二 NMOS管M2的栅极相连，并由第一偏置电压输入端VBl供电。第一 NMOS管Ml的源极连接共栅放大管M3的漏极。第二 NMOS管M2的源极连接共源放大管M4的漏极。共栅放大管M3的栅极分别连接第三电阻Rl的一端和第二偏置电压输入端VB2，第三电阻Rl的另一端连接所述共源放大管M4的栅极。共栅放大管M3的源极分别连接第一电容Cl的一端、第二电容Cin的一端和第一电感Lext的一端，第一电容Cl的另一端连接共源放大管M4的栅极，第二电容Cin的另一端用于输入所述单端输入信号Sln，第一电感(Lext)的另一端接地。共源放大管M4的源极接地。应理解，本实施例虽然只给出了单转差放大级100的一个具体实施例，但是本领域技术人员在本实施例的教导下，还可以变换出很多其他的实施例来，比如增加反馈电路来提高共栅放大管M3的等效跨导。
[0041]在本实施例中，共栅放大管M3作50欧姆的输入阻抗匹配。共源放大管M4尺寸为共栅放大管M3的N倍(N为自然数)，且第一电阻Rcs为第二电阻Rcg的N倍，这样可以保证在差分输出端信号放大倍数相等，且将共栅放大管M3产生的噪声抵消，同时将对接收到的信号进行放大。
[0042]具体地，系统的噪声因子与上一级电路的噪声因子成正比，与上一级电路的功率增益成反比。在单转差放大级电路100中，由于共栅放大管M3的跨导与第一电阻Rcg的乘积、共源放大管M4的跨导与第二电阻Rcs的乘积均很大，一方面可以提供足够的增益，另一方面可以抑制后级电路产生的噪声。
[0043]进一步地，如图4所示，第一级缓冲电路200包括:高通滤波器201和全差分放大器202。高通滤波器201的差分输出端连接全差分滤波器202的差分输入端。全差分滤波器202的差分输出端直接或通过第一、第二开关K1、K2连接至第一差分输出端0UT3+、0UT3-。
[0044]具体地，高通滤波器201包括:第三电容C2、第四电容C3、第四电阻R2和第五电阻R3。第三电容(C2)和所述第四电容(C3)的一端用于输入所述单转差放大电路的差分输出信号，所述第三电容(C2)的另一端分别连接所述第三匪OS管(M5)的栅极和所述第四电阻的一端，所述第四电容(C3)的另一端分别连接所述第四NMOS管(M6)的栅极和所述第五电阻(R3)的一端，所述第四电阻(R2)和第五电阻(R3)另一端相连并通过第三偏置电压输入端(VB3)供电。
[0045]具体地，全差分放大器202包括:电源输入端VDD、第六电阻Rl1、第七电阻Rl2、第三NMOS管M5、第四NMOS管M6、第五NMOS管M7、第四偏置电压输入端VB4。
[0046]电源输入端VDD分别连接至第六电阻Ru和第七电阻Rl2的一端;第六电阻Ru和第七电阻Rl2的另一端分别连接第三NMOS管M5和第四NMOS管M6的漏极。第三NMOS管M5的源极连接第五匪OS管M7的漏极。第四匪OS管M6的源极连接第五匪OS管M7的漏极;第四偏置电压输入端VB4作用在第五NMOS管M7的栅极。第五NMOS管M7的源极接地。
[0047]在本实施例中，由于单转差放大电路100的输出信号直流电平不相等，因此需要第三电容C2、第四电容C3和第四电阻R2、第五电阻R3对全差分放大器202的差分对管重新偏置，来保证差分对工作状态相同。由第三电容Cl、第四电容C2和第四电阻R2、第五电阻R3构成一个高通滤波器201，使得低频段的信号放大倍数有限，而高频段的信号能够顺利通过，因而第一缓冲电路200既提供了一定的增益，又使电路有好的增益平坦度，低频、高频的增益不至于相差很多。另外，这个高通滤波器201还对低频的噪声信号进行滤波，从而使得电路的噪声系数比较低。从前一级输出的信号中包含有掺杂在有用信号中的共模噪声信号、幅度不相等的有用信号，这些信号经过全差分放大器202后会将共模信号抑制，而将差模信号进行有效放大，从而将有用信号的幅度进行调整，使得输出端的信号幅度差降低。当第一和第二开关K1、K2闭合，第三和第四开关K3、K4断开的时候，被第一级缓冲电路200处理过的信号就会通过第一差分输出端0UT3+、0UT3-输出。
[0048]进一步地，如图5所示，第二级缓冲电路300与第一级缓冲电路200的结构完全一样。第二级缓冲电路300包括:高通滤波器301和全差分放大器302。高通滤波器301的差分输出连接全差分滤波器302的差分输入，全差分滤波器302的差分输出端直接或通过第三、第四开关Κ3、Κ4连接第二差分输出端0UT5+、0UT5-。高通滤波器301的结构与高通滤波器201的结构相同，全差分放大器302的结构与全差分放大器202的结构相同。但是，流过第一级缓冲电路200的全差分放大器202的主电流小于流过第二级缓冲电路300的全差分放大器302的电流。具体地，如图5所示，流过第五匪OS管的电流为尾电流，也就是全差分放大器的主电流，第一级缓冲电路的尾电流Il小于第二级缓冲电路的尾电流12。
[0049]在本实施例中，当第一和第二开关K1、K2断开，第三和第四开关K3、K4闭合的时候，第二级缓冲电路300将对第一级缓冲电路200的输出差分信号进行进一步的放大以及相位和幅度调整，然后从第二差分输出端0UT5+、0UT5-输出。在本实用新型中经过两级缓冲电路调整之后的相位差在1°以内，幅度差在IdB以内，具有很好的对称性。为了保证电路的线性度不被恶化，第二级缓冲电路300的第二尾电流12大于第一级缓冲电路200的第一尾电流Il，从而提尚线性度。
[0050]以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求作等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。
【主权项】
1.一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，包括:单端输入端(Ini)、单转差放大电路(100)、第一级缓冲电路(200)、第二级缓冲电路(300)、第一差分输出端(OUT3+、OUT3-)和第二差分输出端(OUT5+、OUT5-); 所述单端输入端(Inl)连接所述单转差放大电路(100)的输入端，用于输入单端输入信号(Sln);所述单转差放大电路(100)用于对所述单端输入信号(Sln)进行差分放大，所述单转差放大电路(100)的差分输出端(OUT1+、OUTI _)连接所述第一级缓冲电路(200)的差分输入端； 所述第一级缓冲电路(200)用于对所述单转差放大电路(100)输出的差分信号进行滤波和放大，所述第一级缓冲电路(200)的差分输出端(0UT2+、0UT2_)连接至所述第一差分输出端(0UT3+、0UT3-);所述第一级缓冲电路(200)的差分输出端(0UT2+、0UT2_)还连接至所述第二级缓冲电路(300)的差分输入端； 所述第二级缓冲电路(300)用于对所述第一级缓冲电路(200)输出的差分信号进行进一步的放大以及相位和幅度调整，所述第二级缓冲电路(300)的差分输出端(0UT4+、0UT4_)连接至所述第二差分输出端(0UT5+、0UT5_); 所述第一和第二差分输出端作为所述低噪声放大器的两个输出端口，用于可选择地输出所述低噪声放大器的差分输出信号。2.根据权利要求1所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，还包括第一开关(Kl)、第二开关(K2)、第三开关(K3)和第四开关(K4); 所述第一开关(Kl)和所述第二开关(K2)连接在所述第一级缓冲电路(200)的差分输出端(0UT2+、0UT2_)和所述第一差分输出端(0UT3+、0UT3_)之间，用于控制所述第一差分输出端(0UT3+、0UT3_)信号的输出； 所述第三开关(K3)和所述第四开关(K4)连接在所述第二级缓冲电路(300)的差分输出端(0UT4+、0UT4_)和所述第二差分输出端(0UT5+、0UT5_)之间，用于控制所述第二差分输出端(0UT3+、0UT3_)信号的输出。3.根据权利要求1所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，所述单转差放大电路(100)包括:电源输入端(VDD)、第一电阻(Rcg)、第二电阻(Rcs)、第一NMOS管(Ml)、第二NMOS管(M2)、第一偏置电压输入端(VBl)、第二偏置电压输入端(VB2)、共栅放大管(M3)、共源放大管(M4)、第三电阻(Rl)、第一电容(Cl)、第二电容(Cin)、第一电感(Lext)； 所述电源输入端(VDD)分别连接至所述第一电阻(Rcg)和所述第二电阻(Rcs)的一端，所述第一电阻(Rcg)的另一端连接所述第一 NMOS管(Ml)的漏极，所述第二电阻(Rcs)的另一端连接所述第二 NMOS管(M2)的漏极;所述第一 NMOS管(Ml)的栅极与所述第二 NMOS管(M2)的栅极相连，并由所述第一偏置电压输入端(VBl)供电;所述第一 NMOS管(Ml)的源极连接所述共栅放大管(M3)的漏极;所述第二 NMOS管(M2)的源极连接所述共源放大管(M4)的漏极;所述共栅放大管(M3)的栅极分别连接所述第三电阻(Rl)的一端和所述第二偏置电压输入端(VB2)，所述第三电阻(Rl)的另一端连接所述共源放大管(M4)的栅极;所述共栅放大管(M3)的源极分别连接所述第一电容(Cl)的一端、所述第二电容(Cin)的一端和所述第一电感(Lext)的一端，所述第一电容(Cl)的另一端连接所述共源放大管(M4)的栅极，所述第二电容(Cin)的另一端用于输入所述单端输入信号(Sln)，所述第一电感(Lext)的另一端接地;所述共源放大管(M4)的源极接地。4.根据权利要求3所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，所述共源放大管(M4)的尺寸是所述共栅放大管(M3)的N倍，N为自然数;所述第一电阻(Rcg)的阻值是所述第二电阻(Rcs)的N倍。5.根据权利要求1所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，所述第一级缓冲电路(200)包括:高通滤波器(201)和全差分放大器(202);所述高通滤波器(201)的差分输出端连接所述全差分放大器(202)的差分输入端;所述全差分放大器(202)的差分输出端连接所述第一差分输出端(OUT3+、OUT3-)。6.根据权利要求5所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，所述全差分放大器(202)包括:电源输入端(VDD)、第六电阻(Ru)、第七电阻(RL2)、第三NMOS管(M5)、第四NMOS管(M6)、第五NMOS管(M7)、第四偏置电压输入端(VB4)； 所述电源输入端(VDD)分别连接至所述第六电阻(Ru)和所述第七电阻(Rl2)的一端，所述第六电阻(Ru)和所述第七电阻(Rl2)的另一端分别连接所述第三匪OS管(M5)和所述第四WOS管(M6)的漏极;所述第三匪OS管(M5)的源极连接所述第五WOS管(M7)的漏极;所述第四匪OS管(M6)的源极连接所述第五匪OS管(M7)的漏极;所述第四偏置电压输入端(VB4)连接所述第五NMOS管(M7)的栅极;所述第五NMOS管(M7)的源极接地。7.根据权利要求6所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，所述高通滤波器(201)包括:第三电容(C2)、第四电容(C3)、第四电阻(R2)和第五电阻(R3);所述第三电容(C2)和所述第四电容(C3)的一端用于输入所述单转差放大电路的差分输出信号，所述第三电容(C2)的另一端分别连接所述第三NMOS管(M5)的栅极和所述第四电阻的一端，所述第四电容(C3)的另一端分别连接所述第四NMOS管(M6)的栅极和所述第五电阻(R3)的一端，所述第四电阻(R2)和第五电阻(R3)另一端相连并通过第三偏置电压输入端(VB3)供电。8.根据权利要求1所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，所述第二级缓冲电路(300)的结构与所述第一级缓冲电路(200)的结构相同。9.根据权利要求5所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，所述第二级缓冲电路(300)的结构与所述第一级缓冲电路(200)的结构相同，所述第一级缓冲电路(200)的全差分放大器的电流小于所述第二级缓冲电路(300)的全差分放大器的电流。10.根据权利要求6所述的一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器，其特征在于，所述第二级缓冲电路(300)的结构与所述第一级缓冲电路(200)的结构相同，流过所述第五NMOS管(M7)的电流为尾电流，所述第一级缓冲电路(200)的尾电流小于所述第二级缓冲电路(300)的尾电流。
【文档编号】H03F1/26GK205693637SQ201620312588
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年4月14日 公开号201620312588.9, CN 201620312588, CN 205693637 U, CN 205693637U, CN-U-205693637, CN201620312588, CN201620312588.9, CN205693637 U, CN205693637U
【发明人】张科峰, 余杨
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