本实用新型涉及设计射频技术领域，尤其涉及一种低噪声放大器。
背景技术：
在无线或者移动通信系统中的无线设备(例如，智能手机)常常会采用射频开关(射频Switch)进行射频通道选择。例如在WiFi、蓝牙等模块中使用射频开关选择发射和接收通道；在移动通信中使用射频开关进行多频段多模式的控制。射频开关在无线移动终端设备的射频前端设计中扮演越来越重要的角色。低噪声放大器是射频前端必不可少的器件，用于放大由天线接收到的微弱射频信号，其输出送到后级放大器或者混频器进行放大或变频处理。
现有技术中，射频开关和低噪声放大器是两个分开的模块，占用面积多，寄生影响大。
技术实现要素：
本实用新型实施提供了一种低噪声放大器，以减少低噪声放大器的占用面积，降低寄生影响。
本实用新型实施例提供了一种低噪声放大器，该低噪声放大器包括：
多个增益级电路，数量大于或等于待放大的射频信号的数量，用于在被启用时，对所述射频信号进行独立放大；
多个放大选择开关电路，每个所述放大选择开关电路与一所述增益级电路连接，用于根据所述射频信号选择增益级电路，选择启用的所述增益级电路；
多个驱动电路，每个所述驱动电路与一所述增益级电路连接，用于在所述增益级电路被启用时，接收至少一个经所述增益级电路放大后的射频信号，并且将所述放大后的射频信号输出；
至少一个负载电路，所述驱动电路的连接，用于根据所述驱动电路输出的放大后的射频信号，输出至少一个射频输出信号。
本实用新型实施例提供的技术方案，通过放大选择开关电路与增益级电路的连接配合达到实现射频开关与低噪声放大的能力，低噪声放大器同时具备了射频开关和低噪声放大的能力，无需单独设置射频开关模块，同时实现射频开关以及低噪声放大的能力，减少占用面积，降低寄生影响，适应范围广，安全可靠。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的低噪声放大器的一种应用示意框图。
图2为本实用新型实施例提供的低噪声放大器的另一种应用示意框图。
图3为本实用新型实施例提供的一种低噪声放大器的电路原理示意图。
图4A-图4C分别为图3中所示的低噪声放大器的第一操作模式、第二操作模式和第三操作模式的操作示例。
图5A为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图；
图5B为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图；
图5C为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图；
图6A为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图；
图6B为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图；
图6C为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图；
图7为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图；
图8A和8B分别为图7中所示的低噪声放大器的第一操作模式的两种示意操作。
图9A和9B分别为图7中所示的低噪声放大器的第二操作模式的两种示意操作。
图10A和10B分别为图7中所示的低噪声放大器的第三操作模式的2种示意操作。
图11A为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图；
图11B为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图；
图11C为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图；
图12为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图；
图13A为本实用新型实施例提供的一种利用低噪声放大器的射频放大方法的流程示意图；
图13B为本实用新型实施例提供的另一种利用低噪声放大器的射频放大方法的流程示意图；
图13C为本实用新型实施例提供的另一种利用低噪声放大器的射频放大方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
为了同时实现射频开关以及低噪声放大的能力，减少占用面积，降低寄生影响，本实用新型实施例提供的低噪声放大器包括：
多个增益级电路，数量大于或等于待放大的射频信号的数量，用于在被启用时，对射频信号进行独立放大。
多个放大选择开关电路，与增益级电路连接，用于根据射频信号选择增益级电路，选择启用的增益级电路，使得被选择启用的增益级电路对射频信号进行放大。
多个驱动电路，与增益级电路连接，用于在增益级电路被启用时，接收至少一个经增益级电路放大后的射频信号，并且将放大后的射频信号输出，例如输出至负载电路；
至少一个负载电路，驱动电路的连接，用于根据驱动电路输出的放大后的射频信号，输出至少一个射频输出信号。
需要说明书的是，本实用新型实施例中的多个是指两个或者两个以上，例如多个增益级电路指的是两个或者两个以上的增益级电路。
具体地，可通过多个增益级电路来接收待放大的射频信号，待放大的射频信号一般为交流小信号，待放大的射频信号为一路或多路，每一路待放大的射频信号对应输入一增益级电路。每个增益级电路包括放大器，能对每一对应的射频信号进行独立放大。具体实施时，待放大射频信号的数量一般小于等于放大器，在对待放大射频信号进行放大时，均需要通过放大选择开关电路来选择启用与待放大射频信号对应增益级电路，即放大选择开关电路能根据待放大射频信号来启用一个或者多个增益级电路内的放大器。而增益级电路未被选择时，增益级电路内放大器一般处于关断状态。驱动电路一端与增益级电路相连，另一端与负载电路相连，负载电路一端与驱动电路且与旁路电路连接，另一端与电源电压VDD连接，电源电压VDD的大小根据需要进行选择确定。射频信号在增益级电路内的放大器放大后经驱动电路传输给负载电路。并通过负载电路将射频输出信号通过射频信号放大输出端输出。通过放大选择开关电路与增益级电路的连接配合达到实现射频开关与低噪声放大的能力，低噪声放大器同时具备了射频开关和低噪声放大的能力，无需单独设置射频开关模块，达到了减少了电路的占用面积，降低寄生影响的效果。
进一步的，低噪声放大器还包括至少一个旁路电路，旁路电路包括输入端和输出端；增益级电路包括输入端和第一端，驱动电路包括输入端和输出端；每个放大选择开关电路连接一增益级电路的输入端；驱动电路的输入端与增益级电路的第一端连接，驱动电路的输出端与负载电路连接；旁路电路的输入端与一增益级电路的输入端连接，输出端与至少一负载电路连接，用于在被启用时根据其输入端输入的射频信号输出射频传输信号至其连接的负载电路；
负载电路还用于接收旁路电路传输的射频传输信号，根据射频传输信号提供至少一个射频输出信号。
其中，旁路电路用于缓解射频信号幅度过大造成的输出失真。
具体地，在第一操作模式下，旁路电路被禁用，可通过与被禁用的旁路电路连接的一个或多个增益级电路来接收待放大的射频信号，一个或者多个增益级电路将放大后的射频信号输出至负载电路，负载电路根据放大后的射频信号输出射频输出信号，实现增益级电路对每一路射频信号的独立传输。
在第二操作模式下，增益级电路被禁用，输入的射频信号通过与被禁用的旁路电路，负载电路根据射频信号产生输出射频信号，将输出射频信号输出至负载电路，负载电路根据输出射频信号输出射频输出信号。实现旁路电路中对每一路射频信号的独立传输。
在第三操作模式中，多个增益级电路中的一个或多个增益级电路被启用，得到一个或者多个放大后的射频信号，放大后的射频信号传输至与启用的增益级电路连接的负载电路，负载电路根据放大后的射频信号输出射频输出信号。多个旁路电路中的一个或多个旁路电路被启用，得到一个或多个射频传输信号，射频传输信号传输至与启用的旁路电路连接的负载电路，负载电路根据射频传输信号输出射频输出信号。
本实用新型实施例提供的低噪声放大器可以是多输入多输出，并且带有开关和旁路功能。
每个增益级电路可包括放大器电路，放大器电路包括增益晶体管，射频信号加载到增益晶体管的控制极，增益晶体管的控制极与放大选择开关电路和旁路电路的输入端连接，增益晶体管的漏极与驱动电路连接。
低噪声放大器还可包括至少一个耦合电路，增益级电路还包括第二端，每个增益级电路的第二端还与一接地的耦合电路相连接。
多个放大选择开关电路与多个增益级电路一一对应连接，放大选择电路可包括电源开关、选择电阻器和接地开关，电源开关的一端与偏置电压相连，电源开关的另一端与接地开关的一端连接，且通过选择电阻器与对应的增益级电路相连，接地开关的另一端接地。
驱动电路可包括至少一个驱动晶体管，每个驱动晶体管的第一极连接一个增益级电路，第二极连接一个负载电路，控制极用于输入控制电压，并根据控制电压启用或者禁用。
旁路电路可包括至少一个旁路选择开关和至少一个旁路耦合电容，旁路选择开关的一端与一个增益级电路的输入端连接，旁路选择开关的另一端通过旁路耦合电容与一个负载电路相连接。
具体实施时，旁路耦合开关、放大选择开关电路内的电源开关以及接地开关可接收控制，根据接收到的控制信号闭合或者关断；其中控制信号可由相应的控制信号产生电路提供。即控制信号产生电路能对旁路电路中的旁路耦合开关、放大选择开关电路内的电源开关以及接地开关进行独立控制，旁路支路中的旁路耦合开关与旁路耦合电容一一对应连接，即实现旁路支路中旁路耦合电容对每一待传输射频信号的独立传输。且放大选择开关电路与增益级电路内的放大器呈现一一对应连接，实现增益级电路内的放大器对每一待放大射频信号的独立放大。
当控制信号产生电路的控制信号使得电源开关闭合，增益级电路被启用并且控制接地开关关断和旁路耦合开关关断，能使增益级电路对射频信号进行放大后输出。当控制信号产生电路的控制信号使得电源开关关断时，增益级电路被禁用，且接地开关闭合且旁路耦合开关闭合时，能使得旁路支路中的旁路耦合电容导通，从而实现旁路电路对射频信号的传输。
通过放大选择开关电路与增益级电路的连接配合达到实现射频开关与低噪声放大的能力，并通过放大选择开关与旁路电路的连接配合，缓解射频信号幅度过大造成的输出失真，同时实现射频开关和射频信号传输的能力，减少占用面积，降低寄生影响的目的。
具体地，在上述第一操作模式、第二操作模式或第三操作模式下，可通过控制信号产生电路输出的控制信号，控制电压开关和接地开关的闭合和关断，以使增益级电路被启用或者禁用。通过控制信号产生电路输出的控制信号，控制旁路耦合开关的闭合或者关断，以使旁路电路被启用或者禁用。示例性的，当控制信号产生电路的输出的控制信号使得电源开关闭合、接地开关关断时，增益级电路被启用，且旁路耦合开关关断时，能使得增益级电路对射频信号进行放大，并将放大后的射频信号输出值驱动电路，进而传输至负载电路，输出射频输出信号，从而实现射频信号输出，实现增益级电路对每一待传输射频信号的独立传输。当控制信号产生电路的输出的控制信号使得电源开关关断时，增益级电路被禁用，且接地开关和旁路耦合开关闭合时，能使得旁路支路中的旁路耦合电容导通，从而实现射频信号的传输。具体实施时，控制信号产生电路能对旁路电路中的旁路耦合开关进行独立控制，旁路支路中的旁路耦合开关与旁路耦合电容一一对应连接，即实现旁路支路中旁路耦合电容对每一待传输射频信号的独立传输。
进一步地，增益级电路还与用于接地的耦合电路连接。本实用新型实施例中，耦合电路包括耦合电感，耦合电感包括片上电感、封装电感、分立器件电感和焊线电感中的一种或多种组合。
负载电路可包括负载电感、负载电容、负载电阻、巴伦或晶体管中的一种或多种组合。通过驱动电路对所有经放大的射频放大信号进行驱动，以在射频信号放大输出端得到射频输出信号。
本实用新型实施例中，在第一操作模式下，旁路电路被禁用，待放大的射频信号加载到增益晶体管的控制极端，增益晶体管的控制极与旁路电路中的旁路耦合开关且通过连接选择电阻器与接地开关连接，增益晶体管的源极通过耦合电路接地，此外，耦合电路的数量为一个或与增益级电路中增益晶体管的数量相一致。电源开关、旁路耦合开关和接地开关的开关状态由控制信号产生电路控制，控制信号产生电路的具体形式可以根据需要进行选择确定，具体为本技术领域人员所确定。当控制信号产生电路的控制信号使得旁路耦合开关关断时，旁路电路被禁用，且电源开关闭合和接地开关关断，能使得放大选择电路连接的增益晶体管导通，从而能通过增益晶体管对待放大射频信号进行放大。具体实施时，控制信号产生电路能对放大选择开关电路内的放大选择电路进行独立控制，放大选择开关电路内的放大选择器与增益级电路内的放大器呈现一一对应连接，即实现增益级电路内的放大器对每一待放大射频信号的独立放大。待放大射频信号的工作频率或频段可以相同或不同，具体根据需要进行选择确定，此处不再赘述。
图1为本实用新型实施例提供的低噪声放大器的一种应用示意框图。待放大的n(n≥2)路射频信号(RFin1、RFin2、……、RFinn)由匹配网络11以及天线10形成，并加载到本实用新型实施例带有开关和旁路功能的多输入多输出低噪声放大器12，射频信号放大输出端输出的m(m≥1)路射频输出信号(RFout1、RFout2、……、RFoutm)经后级放大器/混频器13进行放大或混频后输出，匹配网络11以及后级放大器/混频器13的作用以及目的为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。
进一步地，增益级电路用于接收射频信号的输入端与射频信号放大输出端间设有旁路电路，旁路电路用于缓解射频信号幅度过大引起输出失真路，旁路电路可包括与待放大射频信号数量相一致的旁路支路，旁路支路与放大选择开关电路、增益级电路对应连接；旁路电路包括旁路选择开关，旁路选择开关的一端与放大选择开关电路以及增益级电路连接，旁路选择开关的另一端通过旁路耦合电容器与射频信号放大输出端连接。
本实用新型实施例中，在待放大射频信号的幅度过大时，在经过增益级电路以及驱动电路后会导致从射频信号放大输出端输出的射频输出信号失真，此时，放大选择开关电路不选择多个增益级电路中任一放大器，即增益级电路中所有的放大器均处于关闭状态，待放大的射频信号通过旁路支路加载到射频信号放大输出端。旁路选择开关的开关状态也有控制信号产生电路进行控制，当控制信号产生电路产生的控制信号使得旁路选择开关处于闭合状态时，且使放大选择开关电路中的接地开关接地，能使得与旁路选择开关连接的待放大射频信号经旁路耦合电容器传输到射频信号放大输出端。旁路耦合电容为AC耦合/DC隔断的电容。
图2是本实用新型实施例提供的低噪声放大器的另一种应用的示意框图。图2中带有开关和旁路功能的多输入单输出低噪声放大器的示意框图对应图1中n≥2，m＝1的特殊状态。此时，待放大的n(n≥2)路射频信号(RFin1、RFin2、……、RFinn)由匹配网络11以及天线10形成，并加载到本实用新型带有开关和旁路功能的多输入多输出低噪声放大器12，射频信号放大输出端输出的m(m＝1)路射频输出信号RFout1经后级放大器/混频器13进行放大或混频后输出，匹配网络11以及后级放大器/混频器13的作用以及目的为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。此外，图2中的示意框图的功能部件、使用方法与图1类似，此处不再赘述。
本实用新型实施例中，所述带有开关的低噪声放大器可以采用各种电路架构来实现，也可以用各种类型的有源、无源器件实现。以下阐述采用N沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管实现的带有开关的低噪声放大器的一些具体实施方式。
如图3所示，图3为本实用新型实施例提供的一种低噪声放大器的电路原理示意图，通过旁路电路140xa、旁路电路140ya、放大选择开关电路8xa、放大选择开关电路8ya、增益级电路16xa、增益级电路16ya、驱动电路20xa、驱动电路20ya、负载电路24xa、耦合电路4xa和耦合电路4ya形成第一低噪声放大器5，所述第一低噪声放大器5能对两个射频输入信号RFin1、RFin2放大和/或直接传输后输出。
具体地，耦合电路4xa包含一个用于源极负反馈的耦合电感2xa，耦合电路4ya包含一个用于源极负反馈的耦合电感2ya，增益级电路16xa包括增益晶体管6xa、增益级电路16ya包括增益晶体管6ya，增益晶体管6xa和增益晶体管6ya可以采用各种类型的晶体管，例如本实施例中，增益晶体管6xa和增益晶体管6ya均采用NMOS管。增益晶体管6xa的源极端与耦合电感2xa的一端连接，耦合电感2xa的另一端接地。增益晶体管6ya的源极端与耦合电感2ya的一端连接，耦合电感2ya的另一端接地。此外，增益晶体管6xa的源极端、增益晶体管6ya的源极端也可以直接接地，也可以通过一耦合电感2xa接地。
驱动电路20xa包括的驱动晶体管22xa以及驱动电路20ya包括的驱动晶体管22ya均可以采用各种类型的晶体管，例如本实施例中均采用NMOS管。驱动晶体管22xa的栅极端与控制电压Vctrl1连接、驱动晶体管22ya的栅极端与控制电压Vctrl2连接。驱动晶体管22xa的源极端与增益晶体管6xa的漏极端连接，驱动晶体管22ya的源极端与增益晶体管6ya的漏极端连接。控制电压Vctrl1、控制电压Vctrl2的大小由控制信号产生电路产生，可以根据具体的电路进行适应性配置。
负载电路24xa包括负载电感34xa。负载电感34xa的一端与电源电压VDD连接，负载电感34xa的另一端与驱动晶体管22xa的漏极端且与驱动晶体管22ya的漏极端且与旁路电路140xa的旁路耦合电容148xa且与旁路电路140ya的旁路耦合电容148ya相互连接后形成射频信号输出端。此外，负载电路24xa还可以包括负载电容、负载电阻、巴伦晶体管中的一种或多种组合来提供有源负载。负载电路24xa输出信号的频率响应可以是窄带的，也可以是宽带的。
放大选择开关电路8xa包括电源开关10xa、接地开关12xa和选择电阻器14xa。放大选择开关电路8ya包括电源开关10ya、接地开关12ya和选择电阻器14ya。电源开关10xa的一端与偏置电压Vbias1连接，电源开关10xa的另一端与选择电阻器14xa的一端且与接地开关12xa连接，接地开关12xa的另一端接地，选择电阻器14xa的另一端与增益晶体管6xa的栅极端且与旁路电路140xa中的旁路开关146xa的一端连接，旁路开关146xa的另一端与旁路耦合电容148xa的一端连接，旁路耦合电容148xa的另一端连接射频输出端。电源开关10ya的一端与偏置电压Vbias2连接，电源开关10ya的另一端与选择电阻器14ya的一端且与接地开关12ya连接，接地开关12ya的另一端接地，选择电阻器14ya的另一端与增益晶体管6ya的栅极端且与旁路电路140ya中的旁路开关146ya的一端连接，旁路开关146ya的另一端与旁路耦合电容148ya的一端连接，旁路耦合电容148ya的另一端连接射频输出端。电源开关10xa、电源开关10ya、接地开关12xa、接地开关12ya、旁路耦合开关146xa以及旁路耦合开关146ya的开闭状态分别受控制信号产生电路进行控制。待放大射频信号RFin1、待放大射频信号RFin2的频率或频段可以相同或不同。
可以看到该低噪声放大器包括两个射频输入端和一个射频输出端。
在一示例性设计中，增益级电路16xa和增益级电路16ya可以各自被启用(即被导通)或者各自被禁用(即被关断)。具体地，(i)可以将电源开关10xa闭合，接地开关12xa与旁路电路开关146xa断开，使得偏置电压Vbias1加载到增益晶体管6xa的栅极端，使得增益晶体管6xa被启用，或者(ii)将电源开关10xa断开、接地开关12xa闭合，使得增益晶体管6xa的栅极通过选择电阻器14xa与地相连，使得增益晶体管6xa被关断。增益晶体管6ya的启用与禁用过程与增益晶体管6xa的过程类似，这里就不再赘述。
在一示例性设计中，旁路电路140xa和旁路电路140ya可以各自被启用(即，被导通)或者各自被禁用(即被关断)。具体地，(i)可以将旁路开关146xa闭合，接地开关12xa接地，电源开关10xa断开，使得增益晶体管6xa被关断，旁路电路140xa被启用，射频输入信号RFin1经过旁路耦合电容148xa传输到输出端O1。(ii)将旁路开关146xa断开，则旁路电路140xa被禁用。旁路电路140ya的启用与禁用过程与旁路电路140xa的过程类似，这里就不再赘述。
第一低噪声放大器5可包含第一操作模式、第二操作模式和第三操作模式。在第一操作模式中，旁路电路被禁用，多个增益级电路中的一个或多个增益级电路被启用得到一个或多个经放大射频信号。
在第二操作模式中，增益级电路被禁用，多个旁路电路中的一个或多个旁路电路被启用来得到一个或多个射频传输信号,用于缓解射频信号幅度过大造成的失真。
在第三操作模式中，多个增益级电路中的一个或多个增益级电路和多个旁路电路中的一个或多个旁路电路被启用得到一个或多个经放大射频信号和一个或多个射频传输信号。
图4A为图3中本实用新型实施例提供的一种低噪声放大器的第一操作模式的一种操作示例。如图4A所示，具体实施时，接地开关12xa断开，旁路开关146xa断开，电源开关10xa闭合，偏置电压Vbias1通过选择电阻器14xa加载到增益晶体管6xa的栅极端，增益晶体管6xa导通来放大输入的射频信号RFin1，控制电压Vctrl1开启驱动晶体管22xa，使得到的放大后的射频信号经过驱动晶体管22xa传输到负载电路24xa，与负载电感34xa作用产生输出射频信号并从射频信号输出端O1输出。
进一步地，接地开关12ya断开，旁路开关146ya断开，电源开关10ya闭合，偏置电压Vbias2通过选择电阻器14ya加载到增益晶体管6ya的栅极端，增益晶体管6ya导通来放大输入的射频信号RFin2，控制电压Vctrl2开启驱动晶体管22ya，使得放大后射频信号经过驱动晶体管22ya传输到负载电路24xa，与负载电感34xa作用产生输出射频信号RFout1并从射频信号输出端O1输出。
其中，图4A中的虚线可表示射频信号传输的路径。
图4A仅为第一低噪声放大器5的第一操作模式下的一种且不唯一的一种操作示例。具体地第一低噪声放大器5的第一操作模式还包含，通过控制信号电路控制关闭所有的旁路电路，并且设置放大开关选择电路和控制驱动电路开启与关断，使得一个或多个射频输入信号通过增益级电路放大，使得经放大的射频信号通过驱动电路传输到负载电路，并与负载电路作用产生输出一个或多个射频输出信号。
图4B为图3中本实用新型实施例提供的一种低噪声放大器的第二操作模式的一种操作示例。如图4B所示，具体实施时，接地开关12xa闭合，旁路开关146xa闭合，电源开关10xa关断，增益晶体管6xa的栅极端通过选择电阻器14xa与地连接，增益晶体管6xa被关断，射频输入信号RFin1经过旁路耦合电容148xa传输到负载电路24xa，与负载电感34xa作用产生输出射频信号并从射频信号输出端O1输出。
进一步地，接地开关12ya闭合，旁路开关146ya闭合，电源开关10ya关断，增益晶体管6ya的栅极端通过选择电阻器14ya与地连接，增益晶体管6ya被关断，射频输入信号RFin2经过旁路耦合电容148ya传输到负载电路24xa，与负载电感34xa作用产生输出射频信号并从射频信号输出端输出。
其中，图4B中的虚线可表示射频信号传输的路径。图4B仅为第一低噪声放大器5的第二操作模式下的一种且不唯一的一种操作示例。具体地第一低噪声放大器5的第二操作模式还包含，通过控制信号产生电路设置放大开关选择电路，使得多个增益级电路中的所有增益晶体管都被关断，并控制旁路电路中的旁路开关的开启与关断，使得一个或多个射频输入信号通过旁路耦合电容旁路输出到负载电路，并与负载电路作用产生一个或多个射频输出信号。
图4C为图3中本实用新型实施例提供的一种低噪声放大器的第三操作模式的一种操作示例。如图4C所示，具体实施时，接地开关12xa闭合，旁路开关146xa闭合，电源开关10xa关断，增益晶体管6xa的栅极端通过选择电阻器14xa与地连接，增益晶体管6xa被关断，射频输入信号RFin1经过旁路耦合电容148xa传输到负载电路24xa，与负载电感34xa作用产生输出射频信号并从射频信号输出端输出。
进一步地，接地开关12ya断开，旁路开关146ya断开，电源开关10ya闭合，偏置电压Vbias2通过选择电阻器14ya加载到增益晶体管6ya的栅极端，增益晶体管6ya导通来放大输入的射频信号RFin2，控制电压Vctrl2开启驱动晶体管22ya，使得放大后的射频信号经过驱动晶体管22ya传输到负载电路24xa，与负载电感34xa作用产生输出射频信号并从射频信号输出端输出。
图4C仅为第一低噪声放大器5的第三操作模式下的一种且不唯一的一种示例。具体地第一低噪声放大器5的第三操作模式还包含，通过控制信号产生电路设置放大开关选择电路，使得多个增益级电路中的一个或多个增益晶体管都被导通，并控制旁路电路中的旁路开关与驱动晶体管的开启与关断，使得一个或多个射频输入信号通过旁路耦合电容旁路输出到负载电路，与此同时另外的一个或多个射频输入信号通过增益级电路与驱动电路放大输出到负载电路，两者共同与负载电路作用产生多个射频输出信号。
图5A为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路示意图。如图5A所示，通过旁路电路140xe、旁路电路140ye、放大选择开关电路8xe、放大选择开关电路8ye、增益级电路16xe、增益级电路16ye、驱动电路20xe、驱动电路20ye、负载电路24xe、耦合电路4xe形成第二低噪声放大器15，所述第二低噪声放大器15能对两个输入射频信号RFin1、RFin2放大和/或直接传输后输出。
具体地，耦合电路4xe包含一个用于源极负反馈的耦合电感2xe，增益级电路16xe包括增益晶体管6xe、增益级电路16ye包括增益晶体管6ye，增益晶体管可以采用各种类型的晶体管，例如本实施例中，增益晶体管6xe和增益晶体管6ye均采用NMOS管。增益晶体管6xe的源极端与增益晶体管6ye的源极端且与耦合电感2xe的一端相互连接，耦合电感2xe的另一端接地。此外，增益晶体管6xe的源极端、增益晶体管6ye的源极端也可以直接接地。
驱动电路20xe包括驱动晶体管22xe以及驱动电路20ye包括的驱动晶体管22ye均可以采用各种类型的晶体管，例如本实施例中均采用NMOS管。驱动晶体管22xe的栅极端与控制电压Vctrl1连接、驱动晶体管22ye的栅极端与控制电压Vctrl2连接。驱动晶体管22xe的源极端与增益晶体管6xe的漏极端连接，驱动晶体管22ye的源极端与增益晶体管6ye的漏极端连接。控制电压Vctrl1、控制电压Vctrl2的大小由控制信号产生电路产生，可以根据具体的电路进行适应性配置。
负载电路24xe包括负载电感34xe。负载电感34xe的一端与电源电压VDD连接，负载电感34xe的另一端与驱动晶体管22xe的漏极端且与驱动晶体管22ye的漏极端且与旁路电路140xe的旁路耦合电容148xe且与旁路电路140ye的旁路耦合电容148ye相互连接后形成射频信号输出端。此外，负载电路24xe还可以包括负载电容、负载电阻、巴伦晶体管中的一种或多种组合来提供有源负载。负载电路24xe输出信号的频率响应可以是窄带的，也可以是宽带的。
放大选择开关电路8xe包括电源开关10xe、接地开关12xe和电阻选择器14xe。放大选择开关电路8ye包括电源开关10ye、接地开关12ye和电阻选择器14ye。电源开关10xe的一端与偏置电压Vbias1连接，电源开关10xe的另一端与选择电阻器14xe的一端且与接地开关12xe连接，接地开关12xe的另一端接地，选择电阻器14xe的另一端与增益晶体管6xe的栅极端且与旁路电路140xe中的旁路开关146xe的一端连接，旁路开关146xe的另一端与旁路耦合电容148xe的一端连接，旁路耦合电容148xe的另一端连接射频输出端。电源开关10ye的一端与偏置电压Vbias2连接，电源开关10ye的另一端与选择电阻器的14ye的一端且与接地开关12ye连接，接地开关12ye的另一端接地，选择电阻器14ye的另一端与增益晶体管6ye的栅极端且与旁路电路140ye中的旁路开关146ye的一端连接，旁路开关146ye的另一端与旁路耦合电容148ye的一端连接，旁路耦合电容148ye的另一端连接射频输出端。电源开关10xe、电源开关10ye、接地开关12xe、接地开关12ye、旁路耦合开关146xe以及旁路耦合开关146ye的开闭状态分别受控制信号产生电路进行控制。待放大射频信号RFin1、待放大射频信号RFin2的频率或频段可以相同或不同。
图5A中所述第二低噪声放大器15中的旁路电路140xe、旁路电路140ye、放大选择开关电路8xe、放大选择开关电路8ye、增益级电路16xe、增益级电路16ye、驱动电路20xe、驱动电路20ye、负载电路24xe、耦合电路4xe和耦合电路4ye的作用分别与图3中的第一低噪声放大器5的旁路电路140xa、旁路电路140ya、放大选择开关电路8xa、放大选择开关电路8ya、增益级电路16xa、增益级电路16ya、驱动电路20xa、驱动电路20ya、负载电路24xa、耦合电路4xa和耦合电路4ya的作用对应说明一致，仅仅是图5A中第二低噪声放大器15的增益晶体管6xe的源极端与增益晶体管6ye的源极端且与耦合电感2xe的一端相互连接，耦合电感2xe的另一端接地连接。也就是说，增益级电路16xe和增益级电路16ye可以共用同一个耦合电路4xe，形成增益级电路的负反馈电路，在减小电路的非线性失真的基础上，还可节省耦合电路4xe的数量，进而节省电路面积。
而图3中的第一低噪声放大器5中增益晶体管6xa的源极端和耦合电感2xa的一端连接，耦合电感2xa的另一端接地连接。增益晶体管6ya的源极端和耦合电感2ya的一端连接，耦合电感2ya的另一端接地连接。
第二低噪声放大器15的工作模式与第一低噪声放大器5的工作模式相同，具体地工作过程不再赘述。
图5B为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图。如图5B所示，通过旁路电路140xf、旁路电路140yf、放大选择开关电路8xf、放大选择开关电路8yf、增益级电路16xf、增益级电路16yf、驱动电路20xf、驱动电路20yf、负载电路24xf、耦合电路4xf形成第三低噪声放大器25，所述第三低噪声放大器25能对两个输入射频信号RFin1、RFin2放大和/或直接传输后输出。
具体地，耦合电路4xf包括一个用于源极负反馈的耦合电感2xf，增益级电路16xf包括增益晶体管6xf、增益级电路16yf包括增益晶体管6yf，增益晶体管可以采用各种类型的晶体管，例如本实施例中，增益晶体管6xf、增益晶体管6yf均采用NMOS管。增益晶体管6xf的源极端与增益晶体管6yf的源极端且与耦合电感2xf的一端相互连接，耦合电感2xf的另一端接地。此外，增益晶体管6xf的源极端、增益晶体管6yf的源极端也可以直接接地。
驱动电路20xf包括的驱动晶体管22xf以及驱动电路20yf包括的驱动晶体管22yf均可以采用各种类型的晶体管，本实施例中均采用NMOS管。驱动晶体管22xf的栅极端与控制电压Vctrl1连接、驱动晶体管22yf的栅极端与控制电压Vctrl2连接。驱动晶体管22xf的源极端与增益晶体管6xf的漏极端连接，驱动晶体管22yf的源极端与增益晶体管6yf的漏极端连接。控制电压Vctrl1、控制电压Vctrl2的大小由控制信号产生电路产生，可以根据具体的电路进行适应性配置。
负载电路24xf包括负载电感34xf。负载电感34xf的一端与电源电压VDD连接，负载电感34xf的另一端与驱动晶体管22xf的漏极端且与驱动晶体管22yf的漏极端且与旁路电路140xf的旁路耦合电容148xf相互连接后形成射频信号输出端O1。此外，负载电路24xf还可以包括负载电容、负载电阻、巴伦晶体管中的一种或多种组合来提供有源负载。负载电路24xf输出信号的频率响应可以是窄带的，也可以是宽带的。
放大选择开关电路8xf包括电源开关10xf、接地开关12xf和电阻选择器14xf。放大选择开关电路8yf包括电源开关10yf、接地开关12yf和电阻选择器14yf。电源开关10xf的一端与偏置电压Vbias1连接，电源开关10xf的另一端与选择电阻器14xf的一端且与接地开关12xf连接，接地开关12xf的另一端接地，选择电阻器14xf的另一端与增益晶体管6xf的栅极端且与旁路电路140xf中的旁路开关146xf的一端连接，旁路开关146xf的另一端与旁路耦合电容148xf的一端连接，旁路耦合电容148xf的另一端连接射频输出端。电源开关10yf的一端与偏置电压Vbias2连接，电源开关10yf的另一端与选择电阻器14yf的一端且与接地开关12yf连接，接地开关12yf的另一端接地，选择电阻器14yf的另一端与增益晶体管6yf的栅极端且与旁路电路140yf中的旁路开关146yf的一端连接，旁路开关146yf的另一端与旁路耦合电容148xf的一端连接，旁路耦合电容148xf的另一端连接射频输出端。电源开关10xf、电源开关10yf、接地开关12xf、接地开关12yf、旁路开关146xf以及旁路开关146yf的开闭状态分别受控制信号产生电路进行控制。待放大射频信号RFin1、待放大射频信号RFin2的频率或频段可以相同或不同。
图5B中所示的第三低噪声放大器25中的旁路电路140xf、旁路电路140yf、放大选择开关电路8xf、放大选择开关电路8yf、增益级电路16xf、增益级电路16yf、驱动电路20xf、驱动电路20yf、负载电路24xf、耦合电路4xf和耦合电路4yf的作用分别与图5A中的第二低噪声放大器15的旁路电路140xe、旁路电路140ye、放大选择开关电路8xe、放大选择开关电路8ye、增益级电路16xe、增益级电路16ye、驱动电路20xe、驱动电路20ye、负载电路24xe、耦合电路4xe和耦合电路4ye的作用对应说明一致，仅仅是图5B中第三低噪声放大器25的旁路开关146yf与旁路开关146xf共用旁路耦合电容148xf。
而图5A的第二低噪声放大器15的旁路电路140yf与旁路耦合电容148yf连接，旁路电路140xf与旁路耦合电容148xf连接。
第三低噪声放大器25的工作模式与第二低噪声放大器15的工作模式相同，具体地工作过程不再赘述。
图5C为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图。如图5C所示，通过旁路电路140xg、旁路电路140yg、放大选择开关电路8xg、放大选择开关电路8yg、增益级电路16xg、增益级电路16yg、驱动电路20xg、驱动电路20yg、负载电路24xg、耦合电路4xg形成第四低噪声放大器30，所述第四低噪声放大器30能对两个输入的射频信号RFin1、RFin2放大和/或直接传输后输出。
具体地，耦合电路4xg包含一个用于源极负反馈的耦合电感2xg，增益级电路16xg包括增益晶体管6xg、增益级电路16yg包括增益晶体管6yg，增益晶体管可以采用各种类型的晶体管，例如本实施例中，增益晶体管6xg和增益晶体管6yg均采用NMOS管。增益晶体管6xg的源极端与增益晶体管6yg的源极端且与耦合电感2xg的一端相互连接，耦合电感2xg的另一端接地。此外，增益晶体管6xg的源极端、增益晶体管6yg的源极端也可以直接接地。
驱动电路20xg包括驱动晶体管22xg以及驱动电路20yg包含驱动晶体管22yg均可以采用各种类型的晶体管，例如本实施例中均采用NMOS管。驱动晶体管22xg的栅极端与控制电压Vctrl1连接、驱动晶体管22yg的栅极端与控制电压Vctrl2连接。驱动晶体管22xg的源极端与增益晶体管6xg的漏极端连接，驱动晶体管22yg的源极端与增益晶体管6yg的漏极端连接。控制电压Vctrl1、控制电压Vctrl2的大小由控制信号产生电路产生，可以根据具体的电路进行适应性配置。
负载电路24xg包括巴伦(balun)34xg。巴伦34xg的不平衡端34gi与电源电压VDD连接，巴伦34xg的不平衡端34gj与驱动晶体管22xg的漏极端、驱动晶体管22yg的漏极端、旁路电路140xg的旁路耦合电容148xg以及旁路电路140yg的旁路耦合电容148yg相互连接，巴伦的平衡端34gk和平衡端34gl形成了低噪声放大器的射频信号输出端。此外，负载电路24xg还可以包括负载电容、负载电阻、巴伦晶体管中的一种或多种组合来提供有源负载。输出负载电路24xg的频率响应可以是窄带的，也可以是宽带的。
放大选择开关电路8xg包括电源开关10xg、接地开关12xg和电阻选择器14xg。放大选择开关电路8yg包括电源开关10yg、接地开关12yg和电阻选择器14yg。电源开关10xg的一端与偏置电压Vbias1连接，电源开关10xg的另一端与选择电阻器14xg的一端且与接地开关12xg连接，接地开关12xg的另一端接地，选择电阻器14xg的另一端与增益晶体管6xg的栅极端且与旁路电路140xg中的旁路开关146xg的一端连接，旁路开关146xg的另一端与旁路耦合电容148xg的一端连接，旁路耦合电容148xg的另一端连接射频输出端O1。电源开关10yg的一端与偏置电压Vbias2连接，电源开关10yg的另一端与选择电阻器14yg的一端且与接地开关12yg连接，接地开关12yg的另一端接地，选择电阻器14yg的另一端与增益晶体管6yg的栅极端且与旁路电路140yg中的旁路开关146yg的一端连接，旁路开关146yg的另一端与旁路耦合电容148yg的一端连接，旁路耦合电容148yg的另一端连接射频输出端O1。电源开关10xg、电源开关10yg、接地开关12xg、接地开关12yg、旁路耦合开关146xg以及旁路耦合开关146yg的开闭状态分别受控制信号产生电路进行控制。待放大射频信号RFin1、待放大射频信号RFin2的频率或频段可以相同或不同。
图5C中所示的第四低噪声放大器30中的旁路电路140xg、旁路电路140yg、放大选择开关电路8xg、放大选择开关电路8yg、增益级电路16xg、增益级电路16yg、驱动电路20xg、驱动电路20yg、负载电路24xg、耦合电路4xg和耦合电路4yg的作用分别与图5A中的第二低噪声放大器15的旁路电路140xe、旁路电路140ye、放大选择开关电路8xe、放大选择开关电路8ye、增益级电路16xe、增益级电路16ye、驱动电路20xe、驱动电路20ye、负载电路24xe、耦合电路4xe和耦合电路4ye的作用对应说明一致，仅仅是图5C中第四低噪声放大器30的负载电路为巴伦，而图5A中的第二低噪声放大器15的负载电路为负载电感。第四低噪声放大器30的工作模式与第二低噪声放大器15的工作模式相同，具体地工作过程不再赘述。
图6A为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图。如图6A所示，通过旁路电路140y1到旁路电路140yN的N个旁路电路、放大选择开关电路8y1到放大选择开关电路8yN的N个放大选择开关、增益级电路16y1到增益级电路16yN的N个增益级电路、驱动电路20y1到驱动电路20yN的N个驱动电路、负载电路24y1、耦合电路4y1到耦合电路4yN的N个耦合电路形成第五低噪声放大器40，第五低噪声放大器40能对N(N≥2)个输入射频信号RFin1到RFinN放大和/或直接传输后输出。
图6A简便地描述了第五低噪声放大器的连接方式，图6A中只显示了旁路电路140y1、旁路电路140yN、放大选择开关电路8y1、放大选择开关电路8yN、增益级电路16y1、增益级电路16yN、驱动电路20y1和驱动电路20yN、负载电路24y1、耦合电路4y1和耦合电路4yN的具体连接。
具体地，耦合电路4y1包含一个用于源极负反馈的耦合电感2y1，增益级电路16y1包括增益晶体管6y1、增益级电路16yN包括增益晶体管6yN，增益晶体管可以采用各种类型的晶体管，本实施例中，所述增益晶体管6y1、增益晶体管6yN均采用NMOS管。增益晶体管6y1的源极端与耦合电感2y1的一端相互连接，耦合电感2y1的另一端接地。增益晶体管6yN的源极端与耦合电感2yN的一端相互连接，耦合电感2yN的另一端接地。此外，增益晶体管6y1的源极端、增益晶体管6yN的源极端也可以直接接地。
驱动电路20y1包括驱动晶体管22y1以及驱动电路20yN包含驱动晶体管22yN均可以采用各种类型的晶体管，本实施例中均采用NMOS管。驱动晶体管22y1的栅极端与控制电压Vctrl1连接、驱动晶体管22yN的栅极端与控制电压VctrlN连接。驱动晶体管22y1的源极端与增益晶体管6y1的漏极端连接，驱动晶体管22yN的源极端与增益晶体管6yN的漏极端连接。控制电压Vctrl1、控制电压VctrlN的大小由控制信号产生电路产生，可根据具体电路进行配置。
负载电路24y1包括负载电感34y1。负载电感34y1的一端与电源电压VDD连接，负载电感34y1的另一端与驱动晶体管22y1的漏极端且与驱动晶体管22yN的漏极端且与旁路电路140y1的旁路耦合电容148y1且与旁路电路140yN的旁路耦合电容148yN相互连接后形成射频信号输出端。此外，负载电路24y1还可以包括负载电容、负载电阻、巴伦晶体管中的一种或多种组合来提供有源负载。输出负载电路24y1的频率响应可以是窄带的，也可以是宽带的。
放大选择开关电路8y1包括电源开关10y1、接地开关12y1和电阻选择器14y1。放大选择开关电路8yN包括电源开关10yN、接地开关12yN和电阻选择器14yN。电源开关10y1的一端与偏置电压Vbias1连接，电源开关10y1的另一端与选择电阻器14y1的一端且与接地开关12y1连接，接地开关12y1的另一端接地，选择电阻器14y1的另一端与增益晶体管6y1的栅极端且与旁路电路140y1中的旁路开关146y1的一端连接，旁路开关146y1的另一端与旁路耦合电容148y1的一端连接，旁路耦合电容148y1的另一端连接射频输出端OUT。电源开关10yN的一端与偏置电压VbiasN连接，电源开关10yN的另一端与选择电阻器的14yN的一端且与接地开关12yN连接，接地开关12yN的另一端接地，选择电阻器14yN的另一端与增益晶体管6yN的栅极端且与旁路电路140yN中的旁路开关146yN的一端连接，旁路开关146yN的另一端与旁路耦合电容148yN的一端连接，旁路耦合电容148yN的另一端连接射频输出端O1。电源开关10y1、电源开关10yN、接地开关12y1、接地开关12yN、旁路耦合开关146y1以及旁路耦合开关146yN的开闭状态分别受控制信号产生电路进行控制。待放大射频信号RFin1、待放大射频信号RFin2的频率或频段可以相同或不同。其中，RFout1表示射频输出信号。
图6A中所述第五低噪声放大器40中的旁路电路140y1到旁路电路140yN的N个旁路电路、放大选择开关电路8y1到放大选择开关电路8yN的N个放大选择开关、增益级电路16y1到增益级电路16yN的N个增益级电路、驱动电路20y1到驱动电路20yN的N个驱动电路、负载电路24y1、耦合电路4y1到耦合电路4yN的N个耦合电路的作用分别与图3中的第一低噪声放大器5的旁路电路140xa、旁路电路140ya、放大选择开关电路8xa、放大选择开关电路8ya、增益级电路16xa、增益级电路16ya、驱动电路20xa、驱动电路20ya、负载电路24xa、耦合电路4xa和耦合电路4ya的作用对应说明一致，仅仅是图3的第一低噪声放大器5对应图6A中第五低噪声放大器40的N＝2的一种示例。第五低噪声放大器40的工作模式与第一低噪声放大器5的工作模式相同，具体地工作过程不再赘述。
图6B为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图。如图6B所示，该低噪声放大器由K个第五放大器(40z1至40zK)组成(K≥2)。通过旁路电路140x1y1到旁路电路140x1yN的N个旁路电路、放大选择开关电路8x1y1到放大选择开关电路8x1yN的N个放大选择开关、增益级电路16x1y1到增益级电路16x1yN的N个增益级电路、驱动电路20x1y1到驱动电路20x1yN的N个驱动电路、负载电路24z1、耦合电路4x1y1到耦合电路4x1yN的N个耦合电路、共同构成第五低噪声放大器40z1，第五放大器40z1能对N(N≥2)个输入射频信号RFinX1到RFinXN放大和/或直接传输后输出。
通过旁路电路140xKy1到旁路电路140xKyM的M个旁路电路、放大选择开关电路8xKy1到放大选择开关电路8xKyM的M个放大选择开关、增益级电路16xKy1到增益级电路16xKyM的M个增益级电路、驱动电路20xKy1到驱动电路20xKyM的M个驱动电路、负载电路24zK、耦合电路4xKy1到耦合电路4xKyM的M个耦合电路形成第五低噪声放大器40zK，第五放大器40zK能对M(M≥2)个输入射频信号RFinY1到RFinYM放大和/或直接传输后输出。
该低噪声放大器还包括选择输出电路30z1到选择输出电路30zK的K个输出选择电路以及输出隔直电路38z。
图6B简便地描述了低噪声放大器的连接方式，图6B只显示了第五放大器40z1、第五放大器40zK、输出选择电路30z1、输出选择电路30zK以及输出隔直电路38z的连接方式。
第五放大器40z1中只显示了旁路电路140x1y1、旁路电路140x1yN、放大选择开关电路8x1y1、放大选择开关电路8x1yN、增益级电路16x1y1、增益级电路16x1yN、驱动电路20x1y1和驱动电路20x1yN、负载电路24z1、耦合电路4x1y1和耦合电路4x1yN的具体连接。
具体地，耦合电路4x1y1包含一个用于源极负反馈的耦合电感2x1y1，增益级电路16x1y1包括增益晶体管6x1y1、增益级电路16x1yN包括增益晶体管6x1yN，增益晶体管可以采用各种类型的晶体管，本实施例中，所述增益晶体管6x1y1、增益晶体管6x1yN均采用NMOS管。增益晶体管6x1y1的源极端与增益晶体管6x1yN的源极端且与耦合电感2x1y1的一端相互连接，耦合电感2x1y1的另一端接地。此外，增益晶体管6x1y1的源极端、增益晶体管6x1yN的源极端也可以直接接地。
驱动电路20x1y1包括驱动晶体管22x1y1以及驱动电路20x1yN包含驱动晶体管22x1yN均可以采用各种类型的晶体管，本实施例中均采用NMOS管。驱动晶体管22x1y1的栅极端与控制电压VctrlX1连接、驱动晶体管22x1yN的栅极端与控制电压VctrlXN连接。驱动晶体管22x1y1的源极端与增益晶体管6x1y1的漏极端连接，驱动晶体管22x1yN的源极端与增益晶体管6x1yN的漏极端连接。控制电压VctrlX1、控制电压VctrlXN的大小由控制信号产生电路产生，可根据具体电路进行配置。
负载电路24z1包括负载电感34z1。负载电感34z1的一端与电源电压VDD连接，负载电感34z1的另一端与驱动晶体管22x1y1的漏极端且与驱动晶体管22x1yN的漏极端且与旁路电路140x1y1的旁路耦合电容148x1y1且与旁路电路140x1yN的旁路耦合电容148x1yN相互连接后形成射频信号输出端。此外，负载电路24z1还可以包括负载电容、负载电阻、巴伦晶体管中的一种或多种组合来提供有源负载。输出负载电路24z1的频率响应可以是窄带的，也可以是宽带的。
放大选择开关电路8x1y1包括电源开关10x1y1、接地开关12x1y1和电阻选择器14x1y1。放大选择开关电路8x1yN包括电源开关10x1yN、接地开关12x1yN和电阻选择器14x1yN。电源开关10x1y1的一端与偏置电压VbiasX1连接，电源开关10x1y1的另一端与选择电阻器14x1y1的一端且与接地开关12x1y1连接，接地开关12x1y1的另一端接地，选择电阻器14x1y1的另一端与增益晶体管6x1y1的栅极端且与旁路电路140x1y1中的旁路开关146x1y1的一端连接，旁路开关146x1y1的另一端与旁路耦合电容148x1y1的一端连接，旁路耦合电容148x1y1的另一端连接射频输出端O1。电源开关10x1yN的一端与偏置电压VbiasXN连接，电源开关10x1yN的另一端与选择电阻器的14x1yN的一端且与接地开关12x1yN连接，接地开关12x1yN的另一端接地，选择电阻器14x1yN的另一端与增益晶体管6x1yN的栅极端且与旁路电路140x1yN中的旁路开关146x1yN的一端连接，旁路开关146x1yN的另一端与旁路耦合电容148x1yN的一端连接，旁路耦合电容148x1yN的另一端连接射频输出端O1。电源开关10x1y1、电源开关10x1yN、接地开关12x1y1、接地开关12x1yN、旁路耦合开关146x1y1以及旁路耦合开关146x1yN的开闭状态分别受控制信号产生电路进行控制。待放大射频信号RFinX1、……、待放大射频信号RFinXN的频率或频段可以相同或不同。
图6B中所述第五低噪声放大器40z1中的旁路电路140x1y1到旁路电路140x1yN的N个旁路电路、放大选择开关电路8x1y1到放大选择开关电路8x1yN的N个放大选择开关、增益级电路16x1y1到增益级电路16x1yN的N个增益级电路、驱动电路20x1y1到驱动电路20x1yN的N个驱动电路、负载电路24z1、耦合电路4x1y1到耦合电路4x1yN的N个耦合电路的作用均与图3中的第一低噪声放大器5的旁路电路140xa、旁路电路140ya、放大选择开关电路8xa、放大选择开关电路8ya、增益级电路16xa、增益级电路16ya、驱动电路20xa、驱动电路20ya、负载电路24xa、耦合电路4xa和耦合电路4ya的作用对应说明一致，仅仅是图3的第一低噪声放大器5对应图6B中第五低噪声放大器40z1的N＝2的一种示例。第五低噪声放大器40z1的工作模式与第一低噪声放大器5的工作模式相同，具体地工作过程不再赘述。
第五放大器40zK只显示了旁路电路140xKy1、旁路电路140xKyM、放大选择开关电路8xKy1、放大选择开关电路8xKyM、增益级电路16xKy1、增益级电路16xKyM、驱动电路20xKy1和驱动电路20xKyM、负载电路24zK、耦合电路4xKy1和耦合电路4xKyM的具体连接。
具体地，耦合电路4xKy1包含一个用于源极负反馈的耦合电感2xKy1，增益级电路16xKy1包括增益晶体管6xKy1、增益级电路16xKyM包括增益晶体管6xKyM，增益晶体管可以采用各种类型的晶体管，本实施例中，所述增益晶体管6xKy1、增益晶体管6xKyM均采用MMOS管。增益晶体管6xKy1的源极端与增益晶体管6xKyM的源极端且与耦合电感2xKy1的一端相互连接，耦合电感2xKy1的另一端接地。此外，增益晶体管6xKy1的源极端、增益晶体管6xKyM的源极端也可以直接接地。
驱动电路20xKy1包括驱动晶体管22xKy1以及驱动电路20xKyM包含驱动晶体管22xKyM均可以采用各种类型的晶体管，本实施例中均采用MMOS管。驱动晶体管22xKy1的栅极端与控制电压VctrlY1连接、驱动晶体管22xKyM的栅极端与控制电压VctrlYM连接。驱动晶体管22xKy1的源极端与增益晶体管6xKy1的漏极端连接，驱动晶体管22xKyM的源极端与增益晶体管6xKyM的漏极端连接。控制电压VctrlY1、控制电压VctrlYM的大小由控制信号产生电路产生，可根据具体电路进行配置。
负载电路24zK包括负载电感34zK。负载电感34zK的一端与电源电压VDD连接，负载电感34zK的另一端与驱动晶体管22xKy1的漏极端且与驱动晶体管22xKyM的漏极端且与旁路电路140xKy1的旁路耦合电容148xKy1且与旁路电路140xKyM的旁路耦合电容148xKyM相互连接后形成射频信号输出端。此外，负载电路24zK还可以包括负载电容、负载电阻、巴伦晶体管中的一种或多种组合来提供有源负载。输出负载电路24zK的频率响应可以是窄带的，也可以是宽带的。
放大选择开关电路8xKy1包括电源开关10xKy1、接地开关12xKy1和电阻选择器14xKy1。放大选择开关电路8xKyM包括电源开关10xKyM、接地开关12xKyM和电阻选择器14xKyM。电源开关10xKy1的一端与偏置电压VbiasY1连接，电源开关10xKy1的另一端与选择电阻器14xKy1的一端且与接地开关12xKy1连接，接地开关12xKy1的另一端接地，选择电阻器14xKy1的另一端与增益晶体管6xKy1的栅极端且与旁路电路140xKy1中的旁路开关146xKy1的一端连接，旁路开关146xKy1的另一端与旁路耦合电容148xKy1的一端连接，旁路耦合电容148xKy1的另一端连接射频输出端OK。电源开关10xKyM的一端与偏置电压VbiasYM连接，电源开关10xKyM的另一端与选择电阻器的14xKyM的一端且与接地开关12xKyM连接，接地开关12xKyM的另一端接地，选择电阻器14xKyM的另一端与增益晶体管6xKyM的栅极端且与旁路电路140xKyM中的旁路开关146xKyM的一端连接，旁路开关146xKyM的另一端与旁路耦合电容148xKyM的一端连接，旁路耦合电容148xKyM的另一端连接射频输出端OK。电源开关10xKy1、电源开关10xKyM、接地开关12xKy1、接地开关12xKyM、旁路耦合开关146xKy1以及旁路耦合开关146xKyM的开闭状态分别受控制信号产生电路进行控制。待放大射频信号RFinY1、……、待放大射频信号RFinYM的频率或频段可以相同或不同。
图6B中所述第五放大器40zK中的旁路电路140xKy1到旁路电路140xKyM的M个旁路电路、放大选择开关电路8xKy1到放大选择开关电路8xKyM的M个放大选择开关、增益级电路16xKy1到增益级电路16xKyM的M个增益级电路、驱动电路20xKy1到驱动电路20xKyM的M个驱动电路、负载电路24zK、耦合电路4xKy1到耦合电路4xKyM的M个耦合电路的作用均与图3中的第一低噪声放大器5的旁路电路140xa、旁路电路140ya、放大选择开关电路8xa、放大选择开关电路8ya、增益级电路16xa、增益级电路16ya、驱动电路20xa、驱动电路20ya、负载电路24xa、耦合电路4xa和耦合电路4ya的作用对应说明一致，仅仅是图3的第一低噪声放大器5对应图6B中第五放大器40zK的M＝2的一种示例。第五放大器40zK的工作模式与第一低噪声放大器5的工作模式相同，具体地工作过程不再赘述。
输出选择电路30z1包含一个隔直电容26z1和输出选择开关28z1，隔直电容26z1的一端连接第五放大器40z1的输出端O1，隔直电容26z1的另一端连接输出选择开关28z1的一端相连，输出选择开关28z1的另一端通过输出隔直电容36z连接到射频输出端。
输出选择电路30zK包含一个隔直电容26zK和输出选择开关28zK，隔直电容26zK的一端连接第五放大器40zK的输出端OK，隔直电容26zK的另一端连接输出选择开关28zK的一端相连，输出选择开关28zK的另一端通过输出隔直电容36z连接到射频输出端。
具体操作时，K个输出选择电路30z1到30zK接收来自K个第五放大器40z1至第五放大器40zK中的一个或多个射频信号，并通过控制信号控制K个输出选择开关28z1到28zK的闭合或关断，将一个或多个射频信号通过输出隔直电容36z输出。
图6C为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图。如图6C所示，该放大器由K个第五放大器(40c1至40cK)组成(K≥2)。通过旁路电路140a1b1到旁路电路140a1bN的N个旁路电路、放大选择开关电路8a1b1到放大选择开关电路8a1bN的N个放大选择开关、增益级电路16a1b1到增益级电路16a1bN的N个增益级电路、驱动电路20a1b1到驱动电路20a1bN的N个驱动电路、负载电路24c1、耦合电路4a1b1到耦合电路4a1bN的N个耦合电路形成第五低噪声放大器40c1，第五低噪声放大器40c1能对N(N≥2)个输入射频信号RFinX1到RFinXN放大和/或直接传输后输出。
通过旁路电路140aKb1到旁路电路140aKbM的M个旁路电路、放大选择开关电路8aKb1到放大选择开关电路8aKbM的M个放大选择开关、增益级电路16aKb1到增益级电路16aKbM的M个增益级电路、驱动电路20aKb1到驱动电路20aKbM的M个驱动电路、负载电路24cK、耦合电路4aKb1到耦合电路4aKbM的M个耦合电路形成第五低噪声放大器40cK，第五低噪声放大器40cK能对M(M≥2)个输入射频信号RFinY1到RFinYM放大和/或直接传输后输出。
该低噪声放大器还包括K个输出选择电路电路30c1指30cK以及输出隔直电路38c。
图6C简便地描述了第六低噪声放大器的连接方式，图6C只显示了第五放大器40c1、第五放大器40cK、输出选择电路30c1、输出选择电路30cK以及输出隔直电路38c的连接方式。
第五放大器40c1中只显示了旁路电路140a1b1、旁路电路140a1bN、放大选择开关电路8a1b1、放大选择开关电路8a1bN、增益级电路16a1b1、增益级电路16a1bN、驱动电路20a1b1和驱动电路20a1bN、负载电路24c1、耦合电路4a1b1和耦合电路4a1bN的具体连接。
具体地，耦合电路4a1b1包含一个用于源极负反馈的耦合电感2a1b1，增益级电路16a1b1包括增益晶体管6a1b1、增益级电路16a1bN包括增益晶体管6a1bN，增益晶体管可以采用各种类型的晶体管，本实施例中，所述增益晶体管6a1b1、增益晶体管6a1bN均采用NMOS管。增益晶体管6a1b1的源极端与增益晶体管6a1bN的源极端且与耦合电感2a1b1的一端相互连接，耦合电感2a1b1的另一端接地。此外，增益晶体管6a1b1的源极端、增益晶体管6a1bN的源极端也可以直接接地。
驱动电路20a1b1包括驱动晶体管22a1b1以及驱动电路20a1bN包含驱动晶体管22a1bN均可以采用各种类型的晶体管，本实施例中均采用NMOS管。驱动晶体管22a1b1的栅极端与控制电压VctrlY1连接、驱动晶体管22a1bN的栅极端与控制电压VctrlYN连接。驱动晶体管22a1b1的源极端与增益晶体管6a1b1的漏极端连接，驱动晶体管22a1bN的源极端与增益晶体管6a1bN的漏极端连接。控制电压VctrlY1、……、控制电压VctrlYN的大小由控制信号产生电路产生，可根据具体电路进行配置。
负载电路24c1包括负载电感34c1。负载电感34c1的一端与电源电压VDD连接，负载电感34c1的另一端与驱动晶体管22a1b1的漏极端且与驱动晶体管22a1bN的漏极端且与旁路电路140a1b1的旁路耦合电容148a1b1且与旁路电路140a1bN的旁路耦合电容148a1bN相互连接后形成射频信号输出端。此外，负载电路24c1还可以包括负载电容、负载电阻、巴伦晶体管中的一种或多种组合来提供有源负载。输出负载电路24c1的频率响应可以是窄带的，也可以是宽带的。
放大选择开关电路8a1b1包括电源开关10a1b1、接地开关12a1b1和电阻选择器14a1b1。放大选择开关电路8a1bN包括电源开关10a1bN、接地开关12a1bN和电阻选择器14a1bN。电源开关10a1b1的一端与偏置电压VbiasX1连接，电源开关10a1b1的另一端与选择电阻器14a1b1的一端且与接地开关12a1b1连接，接地开关12a1b1的另一端接地，选择电阻器14a1b1的另一端与增益晶体管6a1b1的栅极端且与旁路电路140a1b1中的旁路开关146a1b1的一端连接，旁路开关146a1b1的另一端输出隔直电容36c的一端连接，输出隔直电容36c的另一端连接射频输出端。
电源开关10a1bN的一端与偏置电压VbiasXN连接，电源开关10a1bN的另一端与选择电阻器的14a1bN的一端且与接地开关12a1bN连接，接地开关12a1bN的另一端接地，选择电阻器14a1bN的另一端与增益晶体管6a1bN的栅极端且与旁路电路140a1bN中的旁路开关146a1bN的一端连接，旁路开关146a1bN的另一端输出隔直电容36c的一端连接，输出隔直电容36c的另一端连接射频输出端。
电源开关10a1b1、电源开关10a1bN、接地开关12a1b1、接地开关12a1bN、旁路耦合开关146a1b1以及旁路耦合开关146a1bN的开闭状态分别受控制信号产生电路进行控制。待放大射频信号RFinX1、……、待放大射频信号RFinXN的频率或频段可以相同或不同。
图6C中所述第五放大器40c1中的旁路电路140a1b1到旁路电路140a1bN的N个旁路电路、放大选择开关电路8a1b1到放大选择开关电路8a1bN的N个放大选择开关、增益级电路16a1b1到增益级电路16a1bN的N个增益级电路、驱动电路20a1b1到驱动电路20a1bN的N个驱动电路、负载电路24c1、耦合电路4a1b1到耦合电路4a1bN的N个耦合电路的作用均与图3中的第一低噪声放大器5的旁路电路140xa、旁路电路140ya、放大选择开关电路8xa、放大选择开关电路8ya、增益级电路16xa、增益级电路16ya、驱动电路20xa、驱动电路20ya、负载电路24xa、耦合电路4xa和耦合电路4ya的作用对应说明一致，仅仅是图3的第一低噪声放大器5对应图6C中第五放大器40c1的N＝2的一种示例。第五放大器40c1的工作模式与第一低噪声放大器5的工作模式相同，具体地工作过程不再赘述。
第五放大器40cK只显示了旁路电路140aKb1、旁路电路140aKbM、放大选择开关电路8aKb1、放大选择开关电路8aKbM、增益级电路16aKb1、增益级电路16aKbM、驱动电路20aKb1和驱动电路20aKbM、负载电路24cK、耦合电路4aKb1和耦合电路4aKbM的具体连接。
具体地，耦合电路4aKb1包含一个用于源极负反馈的耦合电感2aKb1，增益级电路16aKb1包括增益晶体管6aKb1、增益级电路16aKbM包括增益晶体管6aKbM，增益晶体管可以采用各种类型的晶体管，本实施例中，所述增益晶体管6aKb1、增益晶体管6aKbM均采用MMOS管。增益晶体管6aKb1的源极端与增益晶体管6aKbM的源极端且与耦合电感2aKb1的一端相互连接，耦合电感2aKb1的另一端接地。此外，增益晶体管6aKb1的源极端、增益晶体管6aKbM的源极端也可以直接接地。
驱动电路20aKb1包括驱动晶体管22aKb1以及驱动电路20aKbM包含驱动晶体管22aKbM均可以采用各种类型的晶体管，本实施例中均采用MMOS管。驱动晶体管22aKb1的栅极端与控制电压VctrlY1连接、驱动晶体管22aKbM的栅极端与控制电压VctrlYM连接。驱动晶体管22aKb1的源极端与增益晶体管6aKb1的漏极端连接，驱动晶体管22aKbM的源极端与增益晶体管6aKbM的漏极端连接。控制电压VctrlY1、控制电压VctrlYM的大小由控制信号产生电路产生，可根据具体电路进行配置。
负载电路24cK包括负载电感34cK。负载电感34cK的一端与电源电压VDD连接，负载电感34cK的另一端与驱动晶体管22aKb1的漏极端且与驱动晶体管22aKbM的漏极端且与旁路电路140aKb1的旁路耦合电容148aKb1且与旁路电路140aKbM的旁路耦合电容148aKbM相互连接后形成射频信号输出端。此外，负载电路24cK还可以包括负载电容、负载电阻、巴伦晶体管中的一种或多种组合来提供有源负载。输出负载电路24cK的频率响应可以是窄带的，也可以是宽带的。
放大选择开关电路8aKb1包括电源开关10aKb1、接地开关12aKb1和电阻选择器14aKb1。放大选择开关电路8aKbM包括电源开关10aKbM、接地开关12aKbM和电阻选择器14aKbM。电源开关10aKb1的一端与偏置电压VbiasY1连接，电源开关10aKb1的另一端与选择电阻器14aKb1的一端且与接地开关12aKb1连接，接地开关12aKb1的另一端接地，选择电阻器14aKb1的另一端与增益晶体管6aKb1的栅极端且与旁路电路140aKb1中的旁路开关146aKb1的一端连接，旁路开关146aKb1的另一端输出隔直电容36c的一端连接，输出隔直电容36c的另一端连接射频输出端。
电源开关10aKbM的一端与偏置电压VbiasM连接，电源开关10aKbM的另一端与选择电阻器的14aKbM的一端且与接地开关12aKbM连接，接地开关12aKbM的另一端接地，选择电阻器14aKbM的另一端与增益晶体管6aKbM的栅极端且与旁路电路140aKbM中的旁路开关146aKbM的一端连接，旁路开关146aKbm的另一端输出隔直电容36c的一端连接，输出隔直电容36c的另一端连接射频输出端。
电源开关10aKb1、电源开关10aKbM、接地开关12aKb1、接地开关12aKbM、旁路耦合开关146aKb1以及旁路耦合开关146aKbM的开闭状态分别受控制信号产生电路进行控制。待放大射频信号RFinY1、……、待放大射频信号RFinYM的频率或频段可以相同或不同。
图6C中所述第五放大器40cK中的旁路电路140aKb1到旁路电路140aKbM的M个旁路电路、放大选择开关电路8aKb1到放大选择开关电路8aKbM的M个放大选择开关、增益级电路16aKb1到增益级电路16aKbM的M个增益级电路、驱动电路20aKb1到驱动电路20aKbM的M个驱动电路、负载电路24cK、耦合电路4aKb1到耦合电路4aKbM的M个耦合电路的作用均与图3中的第一低噪声放大器5的旁路电路140xa、旁路电路140ya、放大选择开关电路8xa、放大选择开关电路8ya、增益级电路16xa、增益级电路16ya、驱动电路20xa、驱动电路20ya、负载电路24xa、耦合电路4xa和耦合电路4ya的作用对应说明一致，仅仅是图3的第一低噪声放大器5对应图6C中第五放大器40cK的M＝2的一种示例。第五放大器40cK的工作模式与第一低噪声放大器5的工作模式相同，具体地工作过程不再赘述。
输出选择电路30c1包含一个隔直电容26c1和输出选择开关28c1，隔直电容26c1的一端连接第五放大器40c1的输出端O1，隔直电容26c1的另一端连接输出选择开关28c1的一端相连，输出选择开关28c1的另一端通过输出隔直电容36c连接到射频输出端。
输出选择电路30cK包含一个隔直电容26cK和输出选择开关28cK，隔直电容26cK的一端连接第五放大器40cK的输出端OK，隔直电容26cK的另一端连接输出选择开关28cK的一端相连，输出选择开关28cK的另一端通过输出隔直电容36c连接到射频输出端。
具体操作时，K个输出选择电路30c1到30cK接收来自K个第五放大器40c1至第五放大器40cK中的一个或多个射频信号，并通过控制信号控制K个输出选择开关28c1到28cK的闭合或关断，将一个或多个射频信号通过输出隔直电容36c输出。
图7是本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图。如图7所示，通过旁路电路140a、旁路电路140b、放大选择开关电路8a、放大选择开关电路8b、增益级电路16a、增益级电路16b、驱动电路20a、驱动电路20b、负载电路24a、负载电路24b、耦合电路4a和耦合电路4b形成第六低噪声放大器45，所述第六低噪声放大器45能对两个输入的射频信号RFin1、RFin2放大和/或直接传输后输出。
具体地，耦合电路4a包含一个用于源极负反馈的耦合电感2a，耦合电路4b包含一个用于源极负反馈的耦合电感2b，增益级电路16a包括增益晶体管6a，增益级电路16b包括增益晶体管6b，增益晶体管6a和增益晶体管6b可以采用各种类型的晶体管，例如本实施例中，所述增益晶体管6a和增益晶体管6b均采用NMOS管。增益晶体管6a的源极端与耦合电感2a的一端连接，耦合电感2a的另一端接地。增益晶体管6b的源极端与耦合电感2b的一端连接，耦合电感2b的另一端接地。此外，增益晶体管6a的源极端、增益晶体管6b的源极端也可以直接接地，也可以通过一耦合电感2a接地。
驱动电路20a包括的驱动晶体管22a和驱动晶体管22b，驱动电路20b驱动晶体管22c以及驱动晶体管22d均可以采用各种类型的晶体管，例如本实施例中均采用NMOS管。驱动晶体管22a的栅极端与控制电压Vctrl1连接、驱动晶体管22b的栅极端与控制电压Vctrl2连接、驱动晶体管22c的栅极端与控制电压Vctrl3连接以及驱动晶体管22d的栅极端与控制电压Vctrl4连接。驱动晶体管22a的源极端与驱动晶体管22b的源极端且与增益晶体管6a的漏极端连接，驱动晶体管22c的源极端与驱动晶体管22d的源极端且与增益晶体管6b的漏极端连接。控制电压Vctrl1、控制电压Vctrl2、控制电压Vctrl3和控制电压Vctrl4的大小由控制信号产生电路产生，可以根据具体的电路进行确定。
负载电路24a包括负载电感34a，负载电路24b包括负载电感34b。负载电感34a的一端与电源电压VDD连接，负载电感34a的另一端与驱动晶体管22a的漏极端且与驱动晶体管22d的漏极端且与旁路电路140a的旁路耦合电容148a且与旁路电路140b的旁路耦合电容148d相互连接后形成射频信号输出端。负载电感34b的一端与电源电压VDD连接，负载电感34b的另一端与驱动晶体管22b的漏极端且与驱动晶体管22c的漏极端且与旁路电路140b的旁路耦合电容148b且与旁路电路140b的旁路耦合电容148c相互连接后形成射频信号输出端。此外，负载电路24a和负载电路24b还可以包括负载电容、负载电阻、巴伦晶体管中的一种或多种组合来提供有源负载。输出负载电路24a和负载电路24b输出信号的频率响应可以是窄带的，也可以是宽带的。
放大选择开关电路8a包括电源开关10a、接地开关12a和选择电阻器14a。放大选择开关电路8b包括电源开关10b、接地开关12b和选择电阻器14b。电源开关10a的一端与偏置电压Vbias1连接，电源开关10a的另一端与选择电阻器14a的一端且与接地接地开关12a连接，接地开关12a的另一端接地，选择电阻器14a的另一端与增益晶体管6a的栅极端且与旁路电路140a中的旁路开关146a的一端且与旁路开关146b的一端连接，旁路开关146a的另一端与旁路耦合电容148a的一端连接，旁路耦合电容148b的另一端连接射频输出端，旁路开关146b的另一端与旁路耦合电容148b的一端连接，旁路耦合电容148b的另一端连接射频输出端。电源开关10b的一端与偏置电压Vbias2连接，电源开关10b的另一端与选择电阻器14b的一端且与接地开关12b连接，接地开关12b的另一端接地，选择电阻器14b的另一端与增益晶体管6b的栅极端且与旁路电路140b中的旁路开关146c的一端且与旁路开关146d的一端连接，旁路开关146c的另一端与旁路耦合电容148c的一端连接，旁路耦合电容148c的另一端连接射频输出端，旁路开关146d的另一端与旁路耦合电容148d的一端连接，旁路耦合电容148d的另一端连接射频输出端。电源开关10a、电源开关10b、接地开关12a、接地开关12b、旁路耦合开关146a、旁路耦合开关146b、旁路耦合开关146c以及旁路耦合开关146d的开闭状态分别受控制信号产生电路进行控制。待放大射频信号RFin1、待放大射频信号RFin2的频率或频段可以相同或不同。可以看到图7所示的低噪声放大器包括两个射频输入端和两个射频输出端。
在一示例性设计中，增益级电路16a和增益级电路16b可以各自被启用(即被导通)或者各自被禁用(即被关断)。具体地，(i)可以将电源开关10a闭合，接地开关12a与旁路电路开关146a与旁路电路开关146b断开，使得偏置电压Vbias1加载到增益晶体管6a的栅极端，使得增益晶体管6a被启用，或者(ii)将电源开关10a断开、接地开关12a闭合，使得增益晶体管6a的栅极通过选择电阻器14a与地相连，使得增益晶体管6a被关断。增益晶体管6b的启用与禁用过程与增益晶体管6a的过程类似，这里就不再赘述。
在一示例性设计中，旁路电路140a和旁路电路140b可以各自被启用(即，被导通)或者各自被禁用(即被关断)。具体地，(i)可以将旁路开关146a和/或旁路开关146b闭合，接地开关12a接地，电源开关10a断开，使得增益晶体管6a被关断，旁路电路140a被启用，射频输入信号经过旁路耦合电容148a和/或148b传输到射频输出端。(ii)将旁路开关146a和旁路开关146b断开，则旁路电路140a被禁用。旁路电路140b的启用与禁用过程与旁路电路140a的过程类似，这里就不再赘述。
第六低噪声放大器45包含第一操作模式、第二操作模式和第三操作模式。在第一操作模式中，旁路电路被禁用，多个增益级电路中的一个或多个增益级电路被启用得到一个或多个经放大射频信号。
在第二操作模式中，增益级电路被禁用，多个旁路电路中的一个或多个旁路电路被启用来得到一个或多个射频传输信号,用于缓解射频信号幅度过大造成的失真。
在第三操作模式中，多个增益级电路中的一个或多个增益级电路和多个旁路电路中的一个或多个旁路电路被启用得到一个或多个经放大射频信号和一个或多个射频传输信号。
图8A为图7中的低噪声放大器的第一操作模式的一种示例。如图8A所示，具体实施时，在第六低噪声放大器45中，接地开关12a断开，旁路开关146a断开，旁路开关146b断开，电源开关10a闭合，偏置电压Vbias1通过选择电阻器14a加载到增益晶体管6a的栅极端，增益晶体管6a导通来放大输入射频信号RFin1，控制电压Vctrl1开启驱动晶体管22a，控制电压Vctrl2关闭驱动晶体管22b，使得经增益晶体管6a放大后的射频信号经过驱动晶体管22a传输到负载电路24a，与负载电感34a作用产生输出射频信号RFout1。
进一步地，接地开关12b断开，旁路开关146c断开，旁路开关146d断开，电源开关10b闭合，偏置电压Vbias2通过选择电阻器14b加载到增益晶体管6b的栅极端，增益晶体管6b导通来放大输入射频信号RFin2，控制电压Vctrl3开启驱动晶体管22c，控制电压Vctrl4关闭驱动晶体管22d，使得经增益晶体管6b放大后的射频信号经过驱动晶体管22c传输到负载电路24b，与负载电感34b作用产生输出射频信号RFout2。
图8A仅为第六低噪声放大器45的第一操作模式下的一种且不唯一的一种示例。具体地，第六低噪声放大器45的第一操作模式还包含，通过控制信号电路控制关闭所有的旁路电路，并且设置放大开关选择电路和控制驱动电路开启与关断，使得一个或多个射频输入信号通过增益级电路放大，使得经放大的射频信号通过驱动电路传输到负载电路，并与负载电路作用产生输出一个或多个射频输出信号。
图8B为图7中的低噪声放大器的第一操作模式的另一种示例。如图8B所示，具体实施时，接地开关12a断开，旁路开关146a断开，旁路开关146b断开，电源开关10a闭合，偏置电压Vbias1通过选择电阻器14a加载到增益晶体管6a的栅极端，增益晶体管6a导通来放大输入射频信号RFin1，控制电压Vctrl1关闭驱动晶体管22a，控制电压Vctrl2开启驱动晶体管22b，使得到的经放大射频信号经过驱动晶体管22b传输到负载电路24b，与负载电感34b作用产生输出射频信号RFout2。
进一步地，接地开关12b断开，旁路开关146c断开，旁路开关146d断开，电源开关10b闭合，偏置电压Vbias2通过选择电阻器14b加载到增益晶体管6b的栅极端，增益晶体管6b导通来放大输入射频信号RFin2，控制电压Vctrl3关闭驱动晶体管22c，控制电压Vctrl4开启驱动晶体管22d，使得到的经放大射频信号经过驱动晶体管22d传输到负载电路24a，与负载电感34ab作用产生输出射频信号RFout1。
图8B仅为第六低噪声放大器45的第一操作模式下的一种且不唯一的一种示例。具体地，第六低噪声放大器45的第一操作模式还包含，通过控制信号电路控制关闭所有的旁路电路，并且设置放大开关选择电路和控制驱动电路开启与关断，使得一个或多个射频输入信号通过增益级电路放大，使得经放大的射频信号通过驱动电路传输到负载电路，并与负载电路作用产生输出一个或多个射频输出信号。
图9A为图7第六低噪声放大器45中的第二操作模式的一种示例。如图9A所示，具体实施时，接地开关12a闭合，电源开关10a断开，旁路开关146a闭合、旁路开关146b断开，增益晶体管6a的栅极端通过选择电阻器14a与地连接，增益晶体管6a被关断，旁路耦合电容148a导通来传输输入射频信号RFin1，传输后的射频信号与负载电路24a作用，产生输出射频信号RFout1。
进一步地，接地开关12b闭合，电源开关10b断开，旁路开关146c闭合、旁路开关146d断开，增益晶体管6b的栅极端通过选择电阻器14b与地连接，增益晶体管6b被关断，旁路耦合电容148c导通来传输输入射频信号RFin1，传输后的射频信号与负载电路24b作用，产生输出射频信号RFout2。
图9A仅为第六低噪声放大器45的第二操作模式下的一种且不唯一的一种示例。具体地第六低噪声放大器45的第二操作模式下还包含，通过控制信号产生电路设置放大开关选择电路，使得多个增益级电路中的所有增益晶体管都被关断，并控制旁路电路中的旁路开关的开启与关断，使得一个或多个射频输入信号通过旁路耦合电容旁路输出到负载电路，并与负载电路作用产生一个或多个射频输出信号。
图9B为图7第六低噪声放大器45中的第二操作模式的另一种示例。如图9B所示，具体实施时，接地开关12a闭合，电源开关10a断开，旁路开关146a断开、旁路开关146b闭合，增益晶体管6a的栅极端通过选择电阻器14a与地连接，增益晶体管6a被关断，旁路耦合电容148b导通来传输输入射频信号RFin1，传输后的射频信号与负载电路24b作用，产生输出射频信号RFout2。
进一步地，接地开关12b闭合，电源开关10b断开，旁路开关146c断开，旁路开关146d闭合，增益晶体管6b的栅极端通过选择电阻器14b与地连接，增益晶体管6b被关断，旁路耦合电路148d导通来传输输入射频信号RFin2,传输后的射频信号与负载电路24a作用，产生输出射频信号RFout1。图9B仅为第六低噪声放大器45的第二操作模式下的一种且不唯一的一种示例。具体地第六低噪声放大器45的第二操作模式下还包含，通过控制信号产生电路设置放大开关选择电路，使得多个增益级电路中的所有增益晶体管都被关断，并控制旁路电路中的旁路开关的开启与关断，使得一个或多个射频输入信号通过旁路耦合电容旁路输出到负载电路，并与负载电路作用产生一个或多个射频输出信号。
图10A为图7第六低噪声放大器45中的第三操作模式的一种示例。如图10A所示，具体实施时，接地开关12a闭合，电源开关10a断开，旁路开关146a闭合、旁路开关146b断开，增益晶体管6a的栅极端通过选择电阻器14a与地连接，增益晶体管6a被关断，旁路耦合电容148a导通来传输输入射频信号RFin1，传输后的射频信号与负载电路24a作用，产生输出射频信号RFout1。
进一步地，接地开关12b断开，电源开关10b闭合，旁路开关146c断开、旁路开关146d断开，偏置电压Vbias2通过选择电阻器14b加载到增益晶体管6b的栅极端，增益晶体管6b被开启来放大输入射频信号RFin2，控制电压Vctrl3开启驱动晶体管22c，控制电压Vctrl4关断驱动晶体管22d，使得经放大的射频信号通过驱动晶体管22c传输到负载电路24b，并与负载电路24b作用产生输出射频信号RFout2。
图10A仅为第六低噪声放大器45的第三操作模式下的一种且不唯一的一种示例。具体地第六低噪声放大器45的第三操作模式下还包含，通过控制信号产生电路设置放大开关选择电路，使得多个增益级电路中的一个或多个增益晶体管都被导通，并控制旁路电路中的旁路开关与驱动晶体管的开启与关断，使得一个或多个射频输入信号通过旁路耦合电容旁路输出到负载电路，与此同时另外的一个或多个射频输入信号通过增益级电路与驱动电路放大输出到负载电路，两者共同与负载电路作用产生多个射频输出信号。
图10B为图7中的低噪声放大器的第三操作模式的另一种操作示例。如图10B所示，具体实施时，接地开关12a断开，电源开关10a闭合，旁路开关146a断开、旁路开关146b断开，偏置电压Vbias1通过选择电阻器14a加载到增益晶体管6a的栅极端，增益晶体管6a被开启来放大射频输入信号RFin1，控制电压Vctrl1关断驱动晶体管22a，控制电压Vctrl2开启驱动晶体管22b，使得经增益晶体管6a放大的射频信号，通过驱动晶体管22b，传输到负载电路24b，并与负载电感34b作用，产生射频输出信号RFout2。
进一步地，接地开关12b闭合，电源开关10b断开，旁路开关146c断开、旁路开关146d闭合，增益晶体管6b的栅极端通过选择电阻器14b与地连接，增益晶体管6b被关断，旁路耦合电容148d导通来传输输入射频信号RFin2，传输后的射频信号与负载电路24a作用，产生输出射频信号RFout1。
图10B仅为第六低噪声放大器45的第三操作模式下的一种且不唯一的一种示例。具体地第六低噪声放大器45的第三操作模式下还包含，通过控制信号产生电路设置放大开关选择电路，使得多个增益级电路中的一个或多个增益晶体管都被导通，并控制旁路电路中的旁路开关与驱动晶体管的开启与关断，使得一个或多个射频输入信号通过旁路耦合电容旁路输出到负载电路，与此同时另外的一个或多个射频输入信号通过增益级电路与驱动电路放大输出到负载电路，两者共同与负载电路作用产生多个射频输出信号。
图11A为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图，如图11A所示，第七低噪声放大器60中的放大选择开关电路8ag、放大选择开关电路8bg、旁路电路140ag、旁路电路140bg，驱动电路20ag、驱动电路20bg、负载电路24ag和负载电路24bg的作用分别与图7中的第六低噪声放大器45中的放大选择开关电路8a、放大选择开关电路8b、旁路电路140a、旁路电路140b，驱动电路20a、驱动电路20b、负载电路24a和负载电路24b的作用对应说明一致，仅仅是图7中的第六低噪声放大器45中的增益晶体管6a的源极端与耦合电感2a连接，增益晶体管6b与耦合电感2b连接。而图11A中的第七低噪声放大器60中的增益晶体管6ag的源极端与增益晶体管管6bg的源极端一起连接到耦合电感2ag。第七低噪声放大器60的工作模式与第六低噪声放大器45的工作模式相同，具体地工作过程不再赘述。增益晶体管6ag和增益晶体管6bg共用一个耦合电感2ag，在实现相同电路功能的前提下，可以进一步节省电路面积。
图11B为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图，如图11B所示，图11B中的第八低噪声放大器90中的旁路开关146bh的一端与射频输入信号端连接，旁路开关146bh的另一端与旁路耦合电容148ch和旁路开关146ch的公共端连接。且第八低噪声放大器90中的旁路开关146dh的一端与射频输入信号端连接，旁路开关146dh的另一端与旁路耦合电容148ah和旁路开关146ah的公共端连接。旁路开关140ah中的旁路支路和旁路开关140bh中的旁路支路共用了旁路耦合电容148ah和旁路耦合电容148ch
而图7中的第六低噪声放大器45中旁路开关146b的一端与射频输入信号RFin1连接，旁路开关146b的另一端与旁路耦合电容148b的一端连接，旁路耦合电容148b的另一端与射频输出信号端O2连接。旁路开关146d的一端与射频输入信号RFin2连接，旁路开关146d的另一端与旁路耦合电容148d的一端连接，旁路耦合电容148d的另一端与射频输出信号O1连接。相对于图7中所示的低噪声放大器15，本实用新型实施例提供的低噪声放大器90可以节省旁路耦合电容的个数。
第八低噪声放大器90的工作模式与第六低噪声放大器45的工作模式相同，具体地工作过程不再赘述。
图11C为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图，如图11C所示，与图7中所示的低噪声放大器不同的是，负载电路24aj和负载电路24bj分别采用巴伦34xj和巴伦34yj。巴伦34yj的不平衡端34ej与电源电压VDD连接，巴伦34yj的另一不平衡端34fj与驱动晶体管22cj的漏极端且与驱动晶体管22bj的漏极端且与旁路电路140aj的旁路耦合电容148bj且与旁路电路140bj的旁路耦合电容148cj相互连接，巴伦34yj的平衡端34gj、34hj用于形成射频输出端。
此外，负载电路24aj和负载电路24bj还可以包括负载电容、负载电阻、巴伦晶体管中的一种或多种组合来提供有源负载。输出负载电路24aj和输出负载电路24bj的频率响应可以是窄带的，也可以是宽带的。
第九低噪声放大器150中的放大选择开关电路8aj、放大选择开关电路8bj、旁路电路140aj、旁路电路140bj，驱动电路20aj、驱动电路20bj、负载电路24aj和负载电路24bj的作用分别与图7中所示第六低噪声放大器45中的旁路电路140a、旁路电路140b、放大选择开关电路8a、放大选择开关电路8b、增益级电路16a、增益级电路16b、驱动电路20a、驱动电路20b、负载电路24a和负载电路24b对应说明一致，仅仅是图11B中第九低噪声放大器的负载电路24aj采用巴伦，而图7中的第六低噪声放大器的负载电路24a采用负载电感，具体地工作过程不再赘述。
图12为本实用新型实施例提供的另一种低噪声放大器的电路原理示意图，图12显示的是带有开关和旁路支路的N(N≥2)输入M(M≥1)输出的低噪声放大器的一种示例设计，如图12所示，电路包含旁路电路140x1到旁路电路140xN的N个旁路电路、放大选择开关电路8x1到放大选择开关电路8xN的N个放大选择开关电路、增益级电路16x1到增益级电路16xN的N个增益级电路、驱动电路20x1到驱动电路20xN的N个驱动电路、负载电路24x1到负载电路24xM的M个负载电路、耦合电路4x1到耦合电路4xN的N个耦合电路，形成第十低噪声放大器180，所述第十低噪声放大器180能对N个输入射频信号RFin1到输入射频信号RFinN中的一个或多个射频输入信号进行放大和/或直接传输后，并从M个射频信号输出端O1到射频信号输出端OM中的一个或多个射频信号输出端输出。
图12简便地描述了第十低噪声放大器的连接方式，图12只显示了旁路电路140x1、旁路电路140xM、放大选择开关电路8x1、放大选择开关电路8xN、增益级电路16x1、增益级电路16xN、驱动电路20x1、驱动电路20xN、负载电路24x1、负载电路24xM、耦合电路4x1和耦合电路4xN的部分具体连接。
具体地，耦合电路4x1包含一个用于源极负反馈的耦合电感2x1，耦合电路4xN包含一个用于源极负反馈的耦合电感2xN，增益级电路16x1包括增益晶体管6x1、增益级电路16xN包括增益晶体管6xN，增益晶体管可以采用各种类型的晶体管，本实施例中，所述增益晶体管6x1、增益晶体管6xN均采用NMOS管。增益晶体管6x1的源极端与耦合电感2x1的一端连接，耦合电感2x1的另一端接地。增益晶体管6xN的源极端与耦合电感2xN的一端连接，耦合电感2xN的另一端接地。此外，增益晶体管6x1的源极端、增益晶体管6xN的源极端也可以直接接地，也可以通过一耦合电感接地。
驱动电路20x1包括驱动晶体管22x11到驱动晶体管22x1M的M个驱动晶体管，驱动电路20xN的驱动晶体管22xN1到驱动晶体管22xNM的M个驱动晶体管均可以采用各种类型的晶体管，本实施例中均采用NMOS管。驱动晶体管22x11的栅极端与控制电压Vctrl11连接、驱动晶体管22x1M的栅极端与控制电压Vctrl1M连接、驱动晶体管22xN1的栅极端与控制电压VctrlN1连接以及驱动晶体管22xNM的栅极端与控制电压VctrlNM连接。驱动晶体管22x11的源极端到驱动晶体管22x1M的源极端且与增益晶体管6x1的漏极端连接，驱动晶体管22xN1的源极端到驱动晶体管22xNM的源极端且与增益晶体管6xN的漏极端连接。控制电压Vctrl11到控制电压Vctrl1M的M个控制电压、控制电压VctrlN1和控制电压VctrlNM的M个控制电压的大小由控制信号产生电路产生，具体为本技术领域人员所确定，此处不再赘述。
负载电路24x1包括负载电感34x1，负载电路24xN包括负载电感34xN。负载电感34x1的一端与电源电压VDD连接，负载电感34x1的另一端与驱动晶体管22x11的漏极端且与驱动晶体管22xNM的漏极端且与旁路电路140x1的旁路耦合电容148x11且与旁路电路140xN的旁路耦合电容148xNM相互连接后形成射频信号输出端O1。负载电感34xM的一端与电源电压VDD连接，负载电感34xM的另一端与驱动晶体管22xN1的漏极端且与驱动晶体管22x1M的漏极端且与旁路电路140x1的旁路耦合电容148x1M且与旁路电路140xN的旁路耦合电容148xN1相互连接后形成射频信号输出端OM。此外，负载电路24x1到负载电路24xM的M个负载电路还可以包括负载电容、负载电阻、巴伦晶体管中的一种或多种组合来提供有源负载。输出负载电路24x1到输出负载电路24xM的M个输出负载电路的频率响应可以是窄带的，也可以是宽带的。
放大选择开关电路8x1包括电源开关10x1、电源开关10x1、接地开关12x1、接地开关12x1。电源开关10x1的一端与偏置电压Vbias1连接，电源开关10x1的另一端与选择电阻器的14x1的一端且与接地接地开关12x1连接，接地开关12x1的另一端接地，选择电阻器14x1的另一端与增益晶体管6x1的栅极端且与旁路电路140x1中的旁路开关146x11的一端且与旁路开关146x1M的一端连接，旁路开关146x11的另一端与旁路耦合电容148x11的一端连接，旁路耦合电容148x11的另一端连接射频输出端O1，旁路开关146x1M的另一端与旁路耦合电容148x1M的一端连接，旁路耦合电容148x1M的另一端连接射频输出端OM。电源开关10xN的一端与偏置电压VbiasN连接，电源开关10xN的另一端与选择电阻器的14xN的一端且与接地接地开关12xN连接，接地开关12xN的另一端接地，选择电阻器14xN的另一端与增益晶体管6xN的栅极端且与旁路电路140xN1中的旁路开关146xN1的一端且与旁路开关146xNM的一端连接，旁路开关146xN1的另一端与旁路耦合电容148xN1的一端连接，旁路耦合电容148xN1的另一端连接射频输出端OM，旁路开关146xNM的另一端与旁路耦合电容148xNM的一端连接，旁路耦合电容148xNM的另一端连接射频输出端O1。电源开关、接地开关、旁路耦合开关、旁路耦合开关1的开闭状态分别受控制信号产生电路进行控制。待放大射频信号RFin1到待放大射频信号RFinN的N个射频输入信号的频率或频段可以相同或不同。
第十低噪声放大器180中的放大选择开关电路8x1、放大选择开关电路8xN、旁路电路140x1、旁路电路140xN，驱动电路20x1、驱动电路20xM、负载电路24x1、负载电路24xM、增益级电路16x1、增益级电路16xN、耦合电路4x1、耦合电路4xN的作用分别与图7中的第六低噪声放大器45的放大选择开关电路8a、放大选择开关电路8b、旁路电路140a、旁路电路140b，驱动电路20a、驱动电路20b、负载电路24a和负载电路24b的作用对应说明一致，只是图7的第六低噪声放大器对应图12中第十低噪声放大器n＝2，m＝2的特例，具体地工作过程不再赘述。
本实用新型实施例还提供了一种利用低噪声放大器的射频放大方法，其中，低噪声放大器包括多个增益级电路，数量大于或等于待放大的射频信号的数量，用于在被启用时，对所述射频信号进行独立放大；多个放大选择开关电路，与所述增益级电路连接，用于根据所述射频信号选择增益级电路，选择启用的所述增益级电路；多个驱动电路，与所述增益级电路连接，用于在所述增益级电路被启用时，接收至少一个经所述增益级电路放大后的射频信号，并且将所述放大后的射频信号输出；至少一个负载电路，与所述驱动电路的连接，用于根据所述驱动电路输出的放大后的射频信号，输出至少一个射频输出信号。至少一个旁路电路，所述旁路电路包括输入端和输出端，所述增益级电路包括输入端和第一端，所述驱动电路包括输入端和输出端；每个所述放大选择开关电路连接一所述增益级电路的输入端；所述驱动电路的输入端与所述增益级电路的第一端连接，所述负载电路与所述驱动电路的输出端连接；
所述旁路电路的输入端与一所述增益级电路的输入端连接，所述旁路电路的输出端与至少一所述负载电路连接，用于被启用时，将其连接的增益级电路的输入端输入的射频信号传输至所述负载电路。
如图13A所示，该方法包括：
S110、旁路电路被禁用，多个增益级电路中的一个或多个增益级电路被启用输出一个或多个放大后的射频信号。
S120、多个驱动电路中一个或多个驱动电路被启用以基于一个或多个放大后的射频信号来获得一个或多个驱动射频信号。
S130、一个或多个负载电路基于一个或多个驱动射频信号生成一个或多个射频输出信号。
本实用新型实施例还提供了另一种利用低噪声放大器的射频放大方法，如图13B所示，该方法包括：
S210、增益级电路被禁用，一个或多个旁路电路被启用，启用的旁路电路根据输入端输入的射频信号输出一个或多个射频传输信号。
S220、多个负载电路中的一个或多个负载电路基于一个或多个射频传输信号生成一个或多个射频输出信号。
本实用新型实施例还提供了另一种利用低噪声放大器的射频放大方法，如图13C所示，该方法包括：
S310、如果启用所述增益级电路，一个或多个增益级电路被启用得到一个或多个放大后的射频信号。
S320、如果启用所述旁路电路，多个旁路电路中的一个或多个旁路电路被启用得到一个或多个射频传输信号。
S330、多个驱动电路中至少一个驱动电路被启用以基于一个或多个放大后的射频信号来获得一个或多个驱动射频信号。
S340、一个或多个负载电路被启用以基于一个或多个驱动射频信号，或者基于一个或多个射频传输信号生成一个或多个射频输出信号。
在各射频放大方法中，可利用与多个增益级电路连接的放大选择开关电路，并根据待放大的射频信号选择开启多个增益级电路中的一个或多个增益级电路，或者禁用增益级电路，即不开启增益级电路；
利用旁路电路中的旁路选择开关并根据待放大的射频信号选择开启多个旁路电路中的一个或者多个旁路电路，或者禁用旁路电路，即不开启旁路电路。
本实用新型实施例提供的利用低噪声放大器的射频放大方法，可适用于本实用新型任意实施例提供的低噪声放大器。
本实用新型实施例中描述的带有开关和旁路功能的多输入多输出(MIMO)低噪声放大器(LNA)主要包括放大选择开关电路、耦合电路、增益级电路、驱动电路、负载电路及旁路电路，各部分都至少描述了一种配置方式，所以会衍生出多种可能的电路结构。这些结构都应包含在本实用新型的保护范围之内，但并不用以限制本实用新型。
本实用新型实施例中所描述的带开关功能的低噪声放大器可在IC、RFIC、数模混合IC、ASIC等多种方式上实现，制造工艺也可以是CMOS、CMOS SOI、SiGe、GaAs、pHEMT、HBT、BJT、BiCMOS等多种工艺。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。