一种宽带CMOS低噪声放大电路、放大器及无线接收机的制作方法

本实用新型属于无线通信技术领域，尤其涉及一种宽带CMOS低噪声放大电路、放大器及无线接收机。

背景技术：

随着无线通信技术的迅速发展，人们对高速无线通信提出了更高的要求，无线宽带技术因此备受关注。而低噪声放大器是无线接收机中非常关键的模块，一般位于接收机的最前端，如图1所示，其性能的好坏直接影响接收机的性能。天线接收到的微弱信号经过带通滤波器后，进入低噪声放大器，由于天线接收到的信号在亚微伏数量级，过小的信号很容易淹没在噪声中，对如此微弱的信号进行放大而不恶化信噪比是低噪声放大器设计中的关键。

现有的低噪声放大器一般是采用软件的方式消除电路的噪声系数，但是电路中的元器件所产生的噪声系数还是不可避免的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种宽带CMOS低噪声放大电路、放大器及无线接收机，旨在解决传统的低噪声放大器无法彻底消除噪声，影响低噪声放大器性能的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种宽带CMOS低噪声放大电路，包括：

接收输入信号，并进行输入匹配的信号输入单元；

与所述信号输入单元的输出端连接，对所述输入信号进行放大，并将电路所产生的噪声电流一路直接同相输出，另一路反馈给所述信号输入单元进行噪声电压转换并反相的放大单元；

分别与所述信号输入单元的输出端和所述放大单元的输出端连接，接收经所述信号输入单元转换并反相后的噪声电压以及所述放大单元同相输出的所述噪声电流，并将所述反相后的噪声电压转换为反相的噪声电流后，与所述同相的噪声电流进行叠加进而抵消电路噪声的噪声抵消单元。

进一步的，所述宽带CMOS低噪声放大电路还包括：

连接于所述信号输入单元的输入端，对所述宽带CMOS低噪声放大电路进行静电防护的ESD保护单元。

进一步的，其特征在于，所述ESD保护单元包括：二极管D1和二极管D2；

所述二极管D1的阳极接所述二极管D2的阴极，所述二极管D1的阴极接电源，所述二极管D2的阳极接地，所述二极管D1和所述二极管D2的公共端接所述信号输入单元。

进一步的，所述信号输入单元包括MOS管M1a和MOS管M1b；

所述MOS管M1a的源极接所述MOS管M1b的漏极，所述MOS管M1a的漏极接电源，所述MOS管M1b的源极接地，所述MOS管M1a和所述MOS管M1b的公共端分别接所述二极管D1的阳极、所述放大单元及所述噪声抵消单元，所述MOS管M1a的栅极接所述放大单元。

进一步的，所述放大单元包括MOS管M2a、MOS管M2b及MOS管M2c；所述放大单元采用共源共栅结构；

所述MOS管M2a的源极接所述MOS管M2b的漏极，所述MOS管M2b的源极接所述MOS管M2c的漏极，所述MOS管M2a的漏极和所述MOS管M2b的栅极共接于电源，所述MOS管M2a和所述MOS管M2b的公共端接所述MOS管M1a的栅极，所述MOS管M2c的栅极接所述MOS管M1a的源极，所述MOS管M2c的源极接地。

进一步的，所述噪声抵消单元包括：MOS管M3a、MOS管M3b及MOS管M3c；所述噪声抵消单元采用共源共栅结构，所述MOS管M3a为所述放大单元的源极跟随器；

所述MOS管M3a的源极接所述MOS管M3b的漏极，所述MOS管M3b的源极接所述MOS管M3c的漏极，所述MOS管M3a的栅极接所述MOS管M2a的源极，所述MOS管M3a的漏极接正电源，所述MOS管M3c的栅极接所述MOS管M2c的栅极，所述MOS管M3c的源极接地。

进一步的，所述宽带CMOS低噪声放大电路还包括：

连接于所述放大单元和所述噪声抵消单元之间，进行交流耦合的交流耦合单元。

进一步的，所述交流耦合单元包括：电阻R1、电阻R2及电容C1；

所述电阻R1的第一端和所述电阻R2的第一端共接于电源，所述电阻R1的第二端接所述放大单元，所述电阻R2的第二端接所述噪声抵消单元，所述电容C1的两端分别接所述电阻R1的第二端和所述电阻R2的第二端。

本实用新型还提供了一种低噪声放大器，所述宽带低噪声放大器包括上述所述的宽带CMOS低噪声放大电路。

本实用新型还提供了一种无线接收机，所述宽带接收机包括上述所述的宽带低噪声放大器。

在本实用新型中，宽带CMOS低噪声放大电路包括信号输入单元、放大单元及噪声抵消单元；信号输入单元用于实现输入匹配；放大单元对输入信号进行放大，且将电路产生的噪声电流一路直接同相输出，一路反馈给信号输入单元；信号输入单元将噪声电流转换为噪声电压后，反相输入到噪声抵消单元的输入端；噪声抵消单元将反相的噪声电压转换为反相的噪声电流后，与第一路同相的噪声电流进行叠加，从而达到消除电路噪声的目的。

附图说明

图1是现有技术中的无线接收机的模块结构图；

图2是本实用新型实施例提供的宽带CMOS低噪声放大电路的模块结构图；

图3是本实用新型第一实施例提供的宽带CMOS低噪声放大电路的电路结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一：

本实用新型第一实施例提供了一种宽带CMOS低噪声放大电路。

图2示出了本实用新型实施例提供的宽带CMOS低噪声放大电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

如图2所示，一种宽带CMOS低噪声放大电路，包括：

接收输入信号，并进行输入匹配的信号输入单元102。

与信号输入单元102的输出端连接，对所述输入信号进行放大，并将电路所产生的噪声电流一路直接同相输出，另一路反馈给信号输入单元102进行噪声电压转换并反相的放大单元103。

分别与信号输入单元102的输出端和放大单元103的输出端连接，接收经信号输入单元102转换并反相后的噪声电压以及放大单元103同相输出的所述噪声电流，并将所述反相后的噪声电压转换为反相的噪声电流后，与所述同相的噪声电流进行叠加进而抵消电路噪声的噪声抵消单元104。

作为本实用新型一实施例，宽带CMOS低噪声放大电路还包括：

连接于信号输入单元102的输入端，对所述宽带CMOS低噪声放大电路进行静电防护的ESD保护单元101。

图3示出了本实用新型实施例提供的宽带CMOS低噪声放大电路的电路结构图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

作为本实用新型一实施例，ESD保护单元101包括：二极管D1和二极管D2。

二极管D1的阳极接二极管D2的阴极，二极管D1的阴极接电源，二极管D2的阳极接地，二极管D1和二极管D2的公共端接信号输入单元102。

在本实施例中，将ESD保护单元101接于信号输入单元102的输入端，可有效防止静电对电路造成的损坏。

作为本实用新型一实施例，信号输入单元102包括MOS管M1a和MOS管M1b。

MOS管M1a的源极接MOS管M1b的漏极，MOS管M1a的漏极接电源，MOS管M1b的源极接地，MOS管M1a和MOS管M1b的公共端分别接二极管D1的阳极、放大单元103及噪声抵消单元104，MOS管M1a的栅极接放大单元103。在本实施例中，Bias1为MOS管M1b的栅极提供基准电压。

作为本实用新型一实施例，放大单元103包括MOS管M2a、MOS管M2b及MOS管M2c；放大单元103采用共源共栅结构。

MOS管M2a的源极接MOS管M2b的漏极，MOS管M2b的源极接MOS管M2c的漏极，MOS管M2a的漏极和MOS管M2b的栅极共接于电源，MOS管M2a和MOS管M2b的公共端接MOS管M1a的栅极，MOS管M2c的栅极接MOS管M1a的源极，MOS管M2c的源极接地。在本实施例中，Bias2为MOS管M2a的栅极提供基准电压。

作为本实用新型一实施例，噪声抵消单元104包括：MOS管M3a、MOS管M3b及MOS管M3c；噪声抵消单元104采用共源共栅结构，MOS管M3a为放大单元103的源极跟随器。

MOS管M3a的源极接MOS管M3b的漏极，MOS管M3b的源极接MOS管M3c的漏极，MOS管M3a的栅极接MOS管M2a的源极，MOS管M3a的漏极接正电源，MOS管M3c的栅极接MOS管M2c的栅极，MOS管M3c的源极接地。在本实施例中，Bias3为MOS管M3b的栅极提供基准电压。

作为本实用新型一实施例，所述宽带CMOS低噪声放大电路还包括：

连接于放大单元103和噪声抵消单元104之间，进行交流耦合的交流耦合单元105。

作为本实用新型一实施例，交流耦合单元105包括：电阻R1、电阻R2及电容C1。

电阻R1的第一端和电阻R2的第一端共接于电源，电阻R1的第二端接放大单元，电阻R2的第二端接噪声抵消单元104，电容C1的两端分别接电阻R1的第二端和电阻R2的第二端。

实施例二：

本实用新型第二实施例提供了一种低噪声放大器，该低噪声放大器包括第一实施例所提供的宽带CMOS低噪声放大电路。

实施例三：

本实用新型第三实施例提供了一种无线接收机，该无线接收机包括第二实施例所述提供的低噪声放大器。

以下结合工作原理对本实用新型的实施例作进一步说明：

如图3所示，输入信号进入电路后，分为两路，一路进入放大电路103(即第一级的共源共栅管M2a、M2b、M2c)，反相放大，然后经同相源极跟随器M3a输出，因此，输出信号与输入信号反相，与此同时，共源共栅晶体管M2a、M2b、M2c产生的噪声电流也会经过源极跟随器M3a，同相输出；第二路信号直接进入噪声抵消单元104，经第二级共源共栅管M3a、M3b、M3c放大后反向输出，同时，共源共栅晶体管M2a、M2b、M2c产生的噪声电流经过M1a的负反馈变为噪声电压后，反相输入至噪声抵消单元104(即晶体管M3c的栅极)，然后第二级共源共栅管M3a、M3b、M3c将反相噪声电压转换为反相噪声电流后，与第一级的同相噪声电流进行叠加，达到消除电路噪声的目的。

在本实用新型的实施例中，宽带CMOS低噪声放大电路包括信号输入单元、放大单元及噪声抵消单元；信号输入单元用于实现输入匹配；放大单元对输入信号进行放大，且将电路产生的噪声电流一路直接同相输出，一路反馈给信号输入单元；信号输入单元将噪声电流转换为噪声电压后，反相输入到噪声抵消单元的输入端；噪声抵消单元将反相的噪声电压转换为反相的噪声电流后，与第一路同相的噪声电流进行叠加，从而达到消除电路噪声的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。