一种放大电路的制作方法

本发明涉及一种射频电路设计领域，尤其涉及一种放大电路。

背景技术：

1、近年来对于不断增长的数据传输量和速率的需求推动了现代无线通信系统的发展。宽频通讯系统可以提供更快的数据传输速率，更大的带宽，更高的信号质量，更低的延迟，更高的可靠性和更高的安全性。这些特性使它成为现代通信系统中不可或缺的一部分，可以满足各种应用的需求，从而提高效率和可靠性。这同时也对放大器提出了宽频的要求。

2、常见的放大器结构，以场效应管为例，包括共源放大器、共栅放大器和共漏放大器。共栅放大器的输入阻抗随频率变化相对较小，但噪音较大，且没有电流增益，因此应用不广泛。共漏放大器常作为电压跟随器使用。共源放大器既有电流增益又有电压增益，但增益带宽比比共栅放大器低。限制其带宽的主要原因是输出端的对地等效电容。为了消除这个电容的影响，中和电容技术被普遍使用在宽带放大器中。但是中和电容的容值需要反复迭代确认，并会受到品质因数的影响，这些都会在实际工作中，影响放大器的带宽和增益。退化电感虽然可以增大输入阻抗的实部，但会进一步放大输入阻抗的虚部。因此对匹配网络提高了要求，限制了带宽。在另一方面，电感形成的负反馈会减少放大器的增益。

3、此外，随着先进工艺发展和对高效率的不断追求，电源电压在不断降低，因此电压裕度和线性度也成为了问题。较低的电源电压会让管子容易进入到压缩点，限制了输出摆幅。为了保持电压裕度，在电流不变的情况下，负载电阻只能相对应减小，因此增益也变小。

4、为解决放大电路中存在的电压裕度和增益或带宽之间难以同步提高的问题，本发明旨在提供一种放大电路，能够实现放大电路的电压裕度和增益或电压裕度和带宽的同步提升，分别适用于窄带高增益需求和超宽带需求。

技术实现思路

1、以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

2、根据本发明的一方面，提供了一种放大电路，包括：级联的第一级差分电路和第二级差分电路，所述第一级差分电路包括第一放大管和第二放大管，所述第二级差分电路包括第三放大管和第四放大管，所述第一放大管的输出端与所述第三放大管的输入端连接，所述第二放大管的输出端与所述第四放大管的输入端连接，所述第三放大管的输入端和输出端之间设置有第一反馈支路，所述第一反馈支路包括第一电阻和第一电感，所述第一反馈支路与所述第三放大管的输出端的连接点为第一反馈节点，所述第一反馈节点与所述第三放大管的输出端之间设置有第二电阻和第二电感，所述第一反馈节点与供电端之间设置有第三电阻，所述第四放大管的输入端和输出端之间设置有第二反馈支路，所述第二反馈支路包括第四电阻和第三电感，所述第二反馈支路与所述第三放大管的输出端的连接点为第二反馈节点，所述第二反馈节点与所述第三放大管的输出端之间设置有第五电阻和第四电感，所述第一反馈节点与供电端之间设置有第六电阻。

3、在一实施例中，第一电感与第三电感耦合。可选地，第一电感与所述第三电感可采用两线并绕方式耦合，或采用两线分绕方式耦合。

4、在另一实施例中，所述第二电感与第四电感耦合。可选地，第二电感与第四电感可采用两线并绕方式耦合，或采用两线分绕方式耦合。

5、在又一实施例中，第一电感与第三电感耦合，且所述第二电感与第四电感耦合。可选地，第一电感与所述第三电感采用两线并绕方式耦合，第二电感与第四电感也采用两线并绕方式耦合；或第一电感与所述第三电感采用两线分绕方式耦合，第二电感与第四电感也采用两线分绕方式耦合；或第一电感、第三电感、第二电感与第四电感采用四线并绕方式耦合。

6、在前述任一实施例中，第一反馈支路还包括第一有源电阻，第一反馈支路通过第一有源电阻连接于第一反馈节点；以及第二反馈支路还包括第二有源电阻，第二反馈支路通过第二有源电阻连接于第二反馈节点。

7、进一步地，所述第一有源电阻和所述第二有源电阻为npn三极管或n型场效应管，所述第一有源电阻的基极或栅极与所述第一反馈节点连接，所述第一有源电阻的发射极或源极与所述第一反馈支路连接，所述第一有源电阻的集电极或漏极连接直流供电端；所述第二有源电阻的基极或栅极与所述第二反馈节点连接，所述第二有源电阻的发射极或源极与所述第二反馈支路连接，所述第二有源电阻的集电极或漏极连接直流供电端。

8、进一步地，所述第一有源电阻的发射极和所述第二有源电阻的发射极为所述放大电路的信号输出端。

9、在前述任一实施例中，第一反馈节点和第二反馈节点为放大电路的信号输出端。

10、在前述任一实施例中，第一放大管、第二放大管、第三放大管和第四放大管为n型场效应管或n型三极管。

11、在前述任一实施例中，第一放大管的基极或栅极为正极射频信号输入端，第二放大管的基极或栅极为负极射频信号输入端；或第一放大管的基极或栅极为射频信号输入端，第二放大管的基极或栅极不接输入信号。

技术特征：

1.一种放大电路，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的放大电路，其特征在于，所述第一电感与第三电感耦合，和/或所述第二电感与第四电感耦合。

3.如权利要求2所述的放大电路，其特征在于，所述第一电感与所述第三电感采用两线并绕方式耦合，和/或所述第二电感与第四电感采用两线并绕方式耦合。

4.如权利要求2所述的放大电路，其特征在于，所述第一电感、所述第三电感、所述第二电感和所述第四电感采用四线并绕方式耦合。

5.如权利要求2所述的放大电路，其特征在于，所述第一电感与第三电感采用两线分绕方式耦合，和/或所述第二电感与第四电感采用两线分绕方式耦合。

6.如权利要求1~5中任一项所述的放大电路，其特征在于，所述第一反馈支路还包括第一有源电阻，所述第一反馈支路通过所述第一有源电阻连接于所述第一反馈节点；以及

7.如权利要求6所述的放大电路，其特征在于，所述第一有源电阻和所述第二有源电阻为npn三极管或n型场效应管，

8.如权利要求7所述的放大电路，其特征在于，所述第一有源电阻的发射极和所述第二有源电阻的发射极为所述放大电路的信号输出端。

9.如权利要求1所述的放大电路，其特征在于，所述第一反馈节点和所述第二反馈节点为所述放大电路的信号输出端。

10.如权利要求1~5中任一项所述的放大电路，其特征在于，所述第一放大管、所述第二放大管、所述第三放大管和所述第四放大管为n型场效应管或n型三极管。

11.如权利要求10所述的放大电路，所述第一放大管的基极或栅极为正极射频信号输入端，所述第二放大管的基极或栅极为负极射频信号输入端；或

技术总结
本发明提供了一种放大电路，包括：级联的第一级差分电路和第二级差分电路，第三放大管的输入端和输出端之间设置有第一反馈支路，第一反馈支路包括第一电阻和第一电感，第一反馈节点与第三放大管的输出端之间设置有第二电阻和第二电感，第四放大管的输入端和输出端之间设置有第二反馈支路，第二反馈支路包括第四电阻和第三电感，第二反馈节点与第三放大管的输出端之间设置有第五电阻和第四电感，第一反馈节点与供电端之间设置有第六电阻。该放大电路同时了提高增益并拓展带宽，还提高了电压裕度和线性度。

技术研发人员：刘玄鹤,张驰,孙雨晨,姜鑫
受保护的技术使用者：南京米乐为微电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13