一种用于核磁共振成像的低噪声放大器的制作方法

文档序号:14686060发布日期:2018-06-14 22:57阅读:来源:国知局
技术特征:

1.一种用于核磁共振成像的低噪声放大器,其特征在于所述的低噪声放大器包括两级共栅结构和一级共源结构,前两级采用共栅结构,第三级采用共源结构,前端的共栅结构能够在保持噪声的情况下降低输入阻抗,且两级的共栅结构能够进一步拉低输入阻抗;第三级的共源结构能够提供较高的增益。

2.按权利要求1所述的低噪声放大器,其特征在于所述的低噪声放大器第一级采用能够保持良好噪声的同时降低输入阻抗的共栅结构,利用并联若干个晶体管和选择合适的长宽比来调节输入阻抗。

3.按权利要求1所述的低噪声放大器,其特征在于所述的低噪声放大器的第二级仍采用能够降低输入阻抗的共栅结构,第二级的输入阻抗作为第一级的负载同样也影响到第一级的输入阻抗;与第一级相同也采用并联若干个晶体管和选择合适的长宽比来控制输入阻抗。

4.按权利要求1所述的低噪声放大器,其特征在于所述的低噪声放大器还包括第三级共源结构的输出端加入匹配网络;所述的匹配网络是在第三级放大电路输出端与后续电路匹配结构,以减少回波并提高增益。

5.按权利要求1所述的低噪声放大器,其特征在于低噪声放大器的晶体管选用并联的赝调制掺杂异质结场效应晶体管pHEMT。

6.按权利要求1或2所述的低噪声放大器,其特征在于在第一级共栅放大电路中在pHEMT工艺库,采用并联10个多指数100μm栅宽pHEMT,采用较大的宽长比,在13mA的偏置电流下,输入阻抗降低到2欧姆以下,并且噪声系数控制在0.1dB以下。

7.按权利要求1或3所述的低噪声放大器,其特征在于第二级共栅放大电路中,依然采用与第一级共栅放大电路同一工艺库的并联多指数100μm栅宽pHEMT,并联管子的个数减少到4个,同时偏置电流减少到2mA,第二级的输入阻抗对整体电路的输入阻抗由决定,其中RD为第一级的负\t载阻抗,gm为跨导,ro为漏源电阻,而μ为管子中载流子迁移率,COX为栅极单位电容,W为沟道宽度,L为沟道长度,ID为偏置电流;第二级的输入阻抗是第一级的负载,减少第二级的输入阻抗同样可以降低电路的输入抗阻,达到2欧姆以下。

8.按权利要求1所述的低噪声放大器,其特征在于第三级共源放大电路中,采用pHEMT的共源放大电路结构,并联管子的个数进一步减少到1至4个;前两级的共栅放大电路提供的增益为7dB,并且受到负载的影响,在第三级采用共源放大电路提高增益的同时,提供稳定的第三级输入阻抗,而放大器的输出需要连接后续电路,采用匹配网络将输出端与负载阻抗匹配,在5mA的第三级偏置电流下,使得整体电路的增益提高到30dB以上。

9.按权利要求1-4中任一项所述的低噪声放大器的应用,其特征在于用于核磁共振成像,同时满足低输入阻抗和低噪声系数的要求。

10.按权利要求9所述的应用,其特征在于在核磁共振成像系统63.8MHz和128MHz两个频率点上,整体的放大电路增益在30dB以上,噪声系数保持在0.1dB,输入阻抗为1.5欧姆,而总电流仅为20mA。

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