一种具有MOS管的电路及LNA单级放大装置的制作方法

本申请涉及射频元器件，具体地，涉及一种具有mos管的电路及lna单级放大装置。

背景技术：

1、射频lna是常用的射频元器件，在射频链路中用于提高系统灵敏度，大量应用于物联网、通信基站、小基站、直放站、测试仪器、雷达、wifi等多个领域。射频lna可以将接收到的信号放大，减小后级电路噪声的影响，提高系统的接收灵敏度。射频lna是很多射频接收系统前端必不可少的关键器件，性能的优劣直接决定终端信号质量。射频lna也是很容易受到外部干扰的器件，在射频收发系统中，发射机通常功率较大，需要和lna之间有较高的隔离度，减少大信号对lna的干扰，lna之前也经常会加滤波器，起到滤波和保护作用。但是，有的应用平台上，依然会存在少数大功率干扰影响lna的场景，比如在某些平台的信号接收时段，遇到其它的干扰源时，有可能会发生大功率干扰瞬时进入lna的情形，使得lna发生不可逆的损坏。因此，lna的可靠性，尤其是遇到大功率干扰时不被损坏的能力，也显得较为重要。

2、图1为常见的cascode结构lna单级放大电路，lna的射频放大通路由输入隔直电容c1，放大晶体管mn2，级联晶体管mn1，负载电感l1，输出匹配电容c3组成。其中静态管mn2和mn1的偏置电位由偏置电路(bias control)经过大阻值电阻r1和r2提供。电容c2是连接到地的滤波电容，保证级联管mn1的偏置电位稳定。信号由rfin进入，经过隔直电容c1，由晶体管mn2和mn1进行放大，经电感l1和c3匹配后，由rfout输出，电感l1除了匹配作用之外，还提供直流供电通路对晶体管mn1和mn2提供电源电压。当en切换到低电平时，vb1和vb2通常切换到零电平，从而关闭mn1和mn2的放大状态，使其进入截止区，使得lna关闭。

3、当lna的输入端需要外接封装时，会在lna的输入端加esd保护电路，以起到静电防护的作用，常见的esd保护电路，是如图1中所示，由d6，d7，d8，d9构成的正反串联到地的二极管组成。esd电路除了起到静电防护作用外，对外部的大功率干扰也有一定的防护作用，图1的esd二极管，采用的是两个二极管串联的模式，当干扰的电压摆幅超过两个二级管的导通电压时，二级管才会开启起到一定的防护作用。但是，由于晶体管mn2起信号放大作用，通常使用栅极氧化层比较薄的晶体管，抗大功率能力弱，因此，使用两个二极管串联的esd方案，虽然对大功率的干扰也有防护作用，但是开启电压比较高，防护力不足。如果使用单个二极管正反连接的esd电路，防护能力足够强，但esd保护电路带来的寄生电容会大大增加，对噪声，增益等射频性能会造成较大的影响。

4、因此，传统的esd保护电路对mos管的保护不足，是本领域技术人员急需要解决的技术问题。

5、在背景技术中公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种具有mos管的电路及lna单级放大装置，以解决传统的esd保护电路对mos管的保护不足的技术问题。

2、本申请实施例提供了一种具有mos管的电路，包括：

3、mos管，mos管的栅极连接射频输入信号；

4、具有电压控制型开关的mos管保护电路，连接在mos管的栅极和至少一个工作端之间；其中，工作端包括mos管的源极和漏极；

5、其中，当mos管栅极和工作端之间的电压差大于电压控制型开关的开启电压时，所述电压控制型开关导通，降低mos管栅极和工作端之间的电压差。

6、本申请实施例还提供一种lna单级放大装置，包括：

7、cascode结构的lna单级放大电路，lna单级放大电路包括串联的放大晶体管mn2和级联晶体管mn1；放大晶体管mn2的栅极连接射频输入信号；

8、mos管保护电路，上述具有mos管电路的mos管保护电路；mos管保护电路连接在放大晶体管mn2的栅极和至少一个工作端之间；其中，工作端包括放大晶体管mn2的源极和漏极；

9、其中，当放大晶体管mn2栅极和工作端之间的电压差大于电压控制型开关的开启电压时，所述电压控制型开关导通，降低放大晶体管mn2栅极和工作端之间的电压差。

10、本申请实施例由于采用以上技术方案，具有以下技术效果：

11、为了对mos管进行保护，在mos管的栅极和至少一个工作端设置了具有电压控制型开关的mos管保护电路。这样，当mos管栅极和工作端之间的电压差大于电压控制型开关的开启电压时，所述电压控制型开关导通产生电流，使得mos管的栅极和工作端的电压差减小，起到了保护mos管不被击穿的作用。

技术特征：

1.一种具有mos管的电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的具有mos管的电路，其特征在于，所述mos管保护电路包括栅源保护子电路，所述栅源保护子电路包括：

3.根据权利要求2所述的具有mos管的电路，其特征在于，所述mos管保护电路还包括源栅保护子电路，所述源栅保护子电路包括：

4.根据权利要求3所述的具有mos管的电路，其特征在于，所述mos管保护电路还包括栅漏保护子电路，所述栅漏保护子电路包括：

5.根据权利要求4所述的具有mos管的电路，其特征在于，所述mos管保护电路还包括漏栅保护子电路，所述漏栅保护子电路包括：

6.根据权利要求5所述的具有mos管的电路，其特征在于，串联二极管为两个，分别为二极管二d2和二极管一d1，二极管二d2的负极和二极管一d1的正极连接；

7.一种lna单级放大装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的lna单级放大装置，其特征在于，lna单级放大电路包括射频放大通路；所述射频放大通路包括：

9.根据权利要求8所述的lna单级放大装置，其特征在于，还包括：

10.根据权利要求9所述的lna单级放大装置，其特征在于，所述电平边沿检测电路具体用于：

11.根据权利要求9所述的lna单级放大装置，其特征在于，所述电平边沿检测电路具体用于：

12.根据权利要求9所述的lna单级放大装置，其特征在于，所述电平边沿检测电路具体用于：

技术总结
本申请实施例提供了一种具有MOS管的电路及LNA单级放大装置。具有MOS管的电路包括：MOS管，MOS管的栅极连接射频输入信号；具有电压控制型开关的MOS管保护电路，连接在MOS管的栅极和至少一个工作端之间；其中，工作端包括MOS管的源极和漏极；其中，当MOS管栅极和工作端之间的电压差大于电压控制型开关的开启电压时，所述电压控制型开关导通，降低MOS管栅极和工作端之间的电压差。本申请实施例解决了传统的ESD保护电路对MOS管的保护不足的技术问题。

技术研发人员：田新城
受保护的技术使用者：芯睿微电子（昆山）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13