一种低噪声放大器、芯片和电子设备的制作方法

专利检索2025-12-25  7


本申请涉及射频前端电路,具体涉及一种低噪声放大器、芯片和电子设备。


背景技术:

1、低噪声放大器(low noise amplifier,lna)是射频接收机中重要的组成部分之一,处在整个接收机的最前端,不仅需要低功耗和低噪声系数,还需要较高的线性度,来保证在出现较大干扰信号时,接收机的后级电路可以正常工作。

2、在一些方案中,可以通过降低lna的增益来提高lna的线性度,但是增益的降低会使得噪声系数变差。即难以在lna的噪声系数和线性度之间取得很好的平衡。因此,在以较小的噪声系数和功耗为代价的前提下,如何提高lna的线性度是当前需要解决的问题。


技术实现思路

1、为了提高低噪声放大器的线性度,本申请实施例提供了一种低噪声放大器、芯片和电子设备。

2、第一方面,本申请提供了一种低噪声放大器,低噪声放大器包括共源输入电路、共栅电路和多个控制接口,其中,共源输入电路包括多个并联连接的共源场效应晶体管,共栅电路包括一个或多个共栅场效应晶体管;第一共栅场效应晶体管的源极分别与多个并联连接的共源场效应晶体管的漏极连接;多个控制接口分别与对应的共源场效应晶体管连接,各控制接口用于接收对应的控制信号,控制信号用于调整对应的共源场效应晶体管的偏置电压;其中,通过调整各共源场效应晶体管的偏置电压,调整多个共源场效应晶体管的漏极电流的和的三阶非线性项。

3、基于上述方案,可以通过改变低噪声放大器的第一共源场效应晶体管和第二共源场效应晶体管的偏置电压调整多个场效应晶体管的漏极电流的和的三阶非线性项,其中,三阶非线性项可以表示低噪声放大器存在非线性,对应于多个场效应晶体管的漏极电流的和的三阶非线性项为最优,可以减小低噪声放大器的三阶非线性,进而可以提高低噪声放大器的线性度。

4、在上述第一方面的一种可能实现中,共源输入电路还包括第一电容、第一电阻和第一电感;多个并联连接的共源场效应晶体管包括第一共源场效应晶体管,多个控制接口包括第一控制接口;第一共源场效应晶体管的栅极分别与第一电容的一端、第一电阻的一端连接,第一电容的另一端与输入电压端连接,第一电阻的另一端与第一控制接口连接;第一共源场效应晶体管的源极与第一电感的一端连接,第一电感的另一端接地;第一共源场效应晶体管的漏极分别与第一共栅场效应晶体管的源极、各第二共源场效应晶体管的漏极连接。

5、可以理解,第一电容为第一共源场效应晶体管的耦合电容,第一电阻为第一共源场效应晶体管的偏置电阻,第一电感可以用于匹配第一电阻,基于第一电容和第一电阻可以使得第一共源场效应晶体管工作在放大工作状态。

6、在上述第一方面的一种可能实现中,多个并联连接的共源场效应晶体管包括至少一个第二共源场效应晶体管;共源输入电路还包括至少一个第二电容和至少一个第二电阻,多个控制接口还包括至少一个第二控制接口;各第二共源场效应晶体管的栅极分别与各第二电容的一端、各第二电阻的一端连接,各第二电容的另一端分别与第一电容的一端、第一电阻的一端、第一共源场效应晶体管的栅极连接,各第二电阻的另一端与各第二控制接口连接;各第二共源场效应晶体管的源极接地;各第二共源场效应晶体管的漏极分别与第一共栅场效应晶体管的源极、第一共源场效应晶体管的漏极连接。

7、可以理解,第二电容为第二共源场效应晶体管的耦合电容,第二电阻为第二共源场效应晶体管的偏置电阻,基于第二电容和第二电阻可以使得第二共源场效应晶体管工作在放大工作状态。

8、在上述第一方面的一种可能实现中,共栅场效应晶体管单元包括第一共栅场效应晶体管,第一共栅场效应晶体管的源极分别与多个并联连接的共源场效应晶体管的漏极连接;或者,共栅场效应晶体管单元包括多个并联连接的共栅场效应晶体管,多个并联连接的共栅场效应晶体管包括第一共栅场效应晶体管和至少一个第二共栅场效应晶体管,第一共栅场效应晶体管的源极与第一共源场效应晶体管的漏极连接,各第二共栅场效应晶体管的源极与各第二共源场效应晶体管的漏极连接。

9、在上述第一方面的一种可能实现中,共栅电路还包括第三电感;第一共栅场效应晶体管的栅极与第一共栅偏置电压端连接,第一共栅偏置电压端用于为第一共栅场效应晶体管的栅极提供第一共栅偏置电压;第一共栅场效应晶体管的漏极与第三电感的一端、输出电压端连接,第三电感的另一端与电源电压端连接;第一共栅场效应晶体管的源极与第一共源场效应晶体管的漏极、第二共源场效应晶体管的漏极连接。

10、可以理解,通过第三电感器可以将电源电压提供给第一共栅场效应晶体管晶的漏极。

11、在上述第一方面的一种可能实现中,第一共源场效应晶体管基于第一共源场效应晶体管的第一偏置电压获取第一漏极电流;各第二共源场效应晶体管基于各第二共源场效应晶体管的第二偏置电压获取对应的各第二漏极电流;第一共源场效应晶体管的第一偏置电压和各第二共源场效应晶体管的第二偏置电压用于控制低噪声放大器中第三漏极电流的三阶非线性项,第三漏极电流的三阶非线性项为第一漏极电流的三阶非线性放大系数和各第二漏极电流的三阶非线性放大系数的和。

12、在上述第一方面的一种可能实现中,第一共源场效应晶体管和各第二共源场效应晶体管为nmos管。

13、在上述第一方面的一种可能实现中,第一共栅场效应晶体管和各第二共栅场效应晶体管为nmos管。

14、第二方面,本申请提供了一种芯片,该芯片包括上述第一方面或第一方面的任一种低噪声放大器。

15、第三方面,本申请提供了一种电子设备,该电子设备包括上述第一方面或第一方面的任一种芯片。



技术特征:

1.一种低噪声放大器,其特征在于,所述低噪声放大器包括共源输入电路、共栅电路和多个控制接口,其中,所述共源输入电路包括多个并联连接的共源场效应晶体管,所述共栅电路包括共栅场效应晶体管单元;

2.根据权利要求1所述的低噪声放大器,其特征在于,所述共源输入电路还包括第一电容、第一电阻和第一电感;

3.根据权利要求2所述的低噪声放大器,其特征在于,所述共源输入电路还包括至少一个第二电容和至少一个第二电阻,所述多个控制接口还包括至少一个第二控制接口;

4.根据权利要求2或3所述的低噪声放大器,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的低噪声放大器,其特征在于,所述共栅电路还包括第三电感;

6.根据权利要求4所述的低噪声放大器,其特征在于,

7.根据权利要求4所述的低噪声放大器,其特征在于,所述第一共源场效应晶体管和各所述第二共源场效应晶体管为nmos管。

8.根据权利要求4所述的低噪声放大器,其特征在于,所述第一共栅场效应晶体管和各所述第二共栅场效应晶体管为nmos管。

9.一种芯片,其特征在于,包括权利要求1-8中任一项所述的低噪声放大器。

10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求9所述的芯片。


技术总结
本申请涉及射频前端电路技术领域,具体涉及一种低噪声放大器、芯片和电子设备。低噪声放大器包括共源输入电路、共栅电路和多个控制接口,其中,共源输入电路包括多个并联连接的共源场效应晶体管,共栅电路包括一个或多个共栅场效应晶体管;第一共栅场效应晶体管的源极分别与多个共源场效应晶体管的漏极连接;多个控制接口分别与对应的共源场效应晶体管连接,各控制接口用于接收对应的控制信号,控制信号用于调整对应的共源场效应晶体管的偏置电压。

技术研发人员:武振宇,孙煜程,王豪,刘朋
受保护的技术使用者:上海艾为电子技术股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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