超低功耗低噪声放大器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及低噪声放大器领域，具体是一种超低功耗低噪声放大器。
【背景技术】
[0002]传统的低噪声放大电路，为了获取最小噪声系数以及在带内获取高增益，需要采取多级放大器级联的设计方法，造成器件功耗较大。为了降低功耗，器件采用小尺寸的场效应管，造成器件的输出功率很低，无法满足系统对接收端输入线性要求。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺陷和不足，提供一种超低功耗低噪声放大器，该新型放大器的功耗只有传统放大器功耗的1/3，大大的降低了器件功耗，提高了功率效率。
[0004]本实用新型的技术方案如下:
[0005]—种超低功耗低噪声放大器，包括有三级放大器件，其特征在于:所述三级放大器件中的第一级放大器件、第二级放大器件、第三级放大器件的直流电流是串联相通的;所述第三级放大器件中晶体管的漏极与电源正压相连，提供直流电源输入;第三级放大器件中晶体管的源极与第二级放大器件中晶体管的漏极之间是直流相连，第二级放大器件中晶体管的源极与第一级放大器件中晶体管的漏极之间是直流相连，第一级放大器件中晶体管的源极通过电阻和直流地相连;微波射频信号先经过第一级放大器件进行第一级放大，再进入第二级放大器件进行第二级放大，再进入第三级放大器件进行第三级放大输出，实现放大特性。
[0006]所述的超低功耗低噪声放大器，其特征在于:所述第一级放大器件的输入匹配采用最小噪声系数匹配方式。
[0007]所述的超低功耗低噪声放大器，其特征在于:所述第一级放大器件的输出和第二级放大器件的输入之间采用共轭匹配方式，串入适当电感。
[0008]所述的超低功耗低噪声放大器，其特征在于:所述第二级放大器件的输出和第三级放大器件的输入之间采用共轭匹配方式，串入适当电感。
[0009]所述的超低功耗低噪声放大器，其特征在于:所述第三级放大器件的输出采用增益和输出驻波匹配。
[0010]本实用新型的有益效果:
[0011]本实用新型电路结构简单，可大大降低器件直流功耗，功耗只有传统放大器功耗的1/3，具有高效率、高功率、等优点。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型电路结构不意图。
[0013]图2为采用本实用新型测试的增益及增益平坦度图。
[0014]图3为采用本实用新型测试的噪声系数。
[0015]图4为采用本实用新型实测的直流电流。
[0016]图5为采用本实用新型测试后的输出饱和功率对应频率的曲线图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合图1对本实用新型作进一步的说明:
[0018]一种超低功耗低噪声放大器，包括有三级放大器件，第一级放大器件、第二级放大器件、第三级放大器件分别包括有一个晶体管Q1、Q2、Q3，晶体管Q1、Q2、Q3的栅极和漏极分别连接一个电感，晶体管Ql的栅极和漏极分别连接电感L1、L2，晶体管Q2的栅极和漏极分别连接电感L3、L4，晶体管Q3的栅极和漏极分别连接电感L5、L6;晶体管Q3的漏极通过电感L6与电源正压VD连接，电感L3的另一端与电源正压VD之间串联有电阻R2、R3、R4，电感L5的另一端连接到电阻R3、R4之间；电感L6的另一端还与电容C14连接，电容C14的另一端为微波射频输出，晶体管Q3的源极通过电容C13接地，电感L5与电感L4之间连接电容Cll，电感L4与电容Cll之间通过支点连接电容C12，电容C12另一端接地;电感L3与电感L2之间连接电容C8，电感L2与电容C8之间通过支点连接电容C9，电容C9另一端接地，晶体管Q2的源极通过电容ClO接地；电容C9的非接地端与电容ClO的非接地端连接，电容C12的非接地端与电容C13的非接地端连接；晶体管Q3的源极通过相互并联的电阻R1、电容C4接地；电感LI的另一端连接电容电容C6，电容C6的另一端为微波射频输入，电感LI与电容C6之间通过支点连接电感L7，电感L7另一端接地。
[0019]进一步具体说明:
[0020]1、第一级放大器件输入匹配采用最小噪声系数匹配方式，通过将晶体管的寄生效应合并到器件之间的匹配网络中，减少匹配电路，获得较宽的频带，同时输入噪声较小，输入驻波小；
[0021]2、在第一级放大器件的输出和第二级放大器件的输入之间采用共轭匹配方式，串入适当电感，让放大器实现高增益，降低第二级放大器噪声系数对整体放大器噪声系数的影响；
[0022]3、在第二级放大器件的输出和第三级放大器件的输入之间采用共轭匹配方式，串入适当电感，让放大器实现高增益，降低第三级放大器噪声系数对整体放大器噪声系数的影响，实现放大器的整体增益达到28dB;
[0023]4、在第三级放大器件的输出采用增益和输出驻波匹配，让放大器拥有很好的输出驻波特性；
[0024]5、第三级放大器件的漏极链接电源VD端，对放大器进行供电；
[0025]6、第二级放大器件的漏极连接第三级放大器源极，第一级放大器件的漏极连接第二级放大器源极，实现器件电流复用，提供直流偏置，降低整体功耗；
[0026]7、第一级放大器的源级分别并入一定值串联的电阻和电容，作用主用是实现直流电流回流，提高电路稳定性以及平坦电路的宽频带增益；
[0027]8、电源VDl通过电阻分压方式分别给第三级的源极和第二级的源极进行偏置，保证放大器工作在最佳的直流偏置点；
[0028]根据图1的电路结构，选择适当的器件(三级放大器件的尺寸为10um)，以及适当数值的匹配，设计8G-14G超低功耗放大器，仿真结果参见图2-5。
【主权项】
1.一种超低功耗低噪声放大器，包括有三级放大器件，其特征在于:所述三级放大器件中的第一级放大器件、第二级放大器件、第三级放大器件的直流电流是串联相通的;所述第三级放大器件中晶体管的漏极与电源正压相连，提供直流电源输入;第三级放大器件中晶体管的源极与第二级放大器件中晶体管的漏极之间是直流相连，第二级放大器件中晶体管的源极与第一级放大器件中晶体管的漏极之间是直流相连，第一级放大器件中晶体管的源极通过电阻和直流地相连;微波射频信号先经过第一级放大器件进行第一级放大，再进入第二级放大器件进行第二级放大，再进入第三级放大器件进行第三级放大输出，实现放大特性。2.根据权利要求1所述的超低功耗低噪声放大器，其特征在于:所述第一级放大器件的输入匹配采用最小噪声系数匹配方式。3.根据权利要求1所述的超低功耗低噪声放大器，其特征在于:所述第一级放大器件的输出和第二级放大器件的输入之间采用共轭匹配方式，串入适当电感。4.根据权利要求1所述的超低功耗低噪声放大器，其特征在于:所述第二级放大器件的输出和第三级放大器件的输入之间采用共轭匹配方式，串入适当电感。5.根据权利要求1所述的超低功耗低噪声放大器，其特征在于:所述第三级放大器件的输出采用增益和输出驻波匹配。
【专利摘要】本实用新型公开了一种超低功耗低噪声放大器，包括有三级放大器件，三级放大器件中的第一级放大器件、第二级放大器件、第三级放大器件的直流电流是串联相通的；所述第三级放大器件中晶体管的漏极与电源正压相连，提供直流电源输入；第三级放大器件中晶体管的源极与第二级放大器件中晶体管的漏极之间是直流相连，第二级放大器件中晶体管的源极与第一级放大器件中晶体管的漏极之间是直流相连，第一级放大器件中晶体管的源极通过电阻和直流地相连；微波射频信号经过三级放大后输出，实现放大特性。本实用新型电路结构简单，可大大降低器件直流功耗，功耗只有传统放大器功耗的1/3，具有高效率、高功率、等优点的电路性能。
【IPC分类】H03F1/02, H03F1/26
【公开号】CN205320034
【申请号】CN201620051536
【发明人】刘家兵, 黄军恒
【申请人】合肥芯谷微电子有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月19日