CN103546101A - 用于低噪声放大器的系统及方法 - Google Patents

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CN103546101A CN201310287027.9A CN201310287027A CN103546101A CN 103546101 A CN103546101 A CN 103546101A CN 201310287027 A CN201310287027 A CN 201310287027A CN 103546101 A CN103546101 A CN 103546101A
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丹尼尔·克雷尔
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Abstract

本发明提供用于低噪声放大器的系统及方法,其中根据实施方式,一种低噪声放大器(LNA)包括晶体管和互感器,该互感器具有耦接于LNA输入端子和该晶体管的控制节点之间的第一绕组以及磁性耦合至该第一绕组且耦接于该晶体管参考节点和LNA参考端子之间的第二绕组。该LNA的输出耦接至该晶体管的输出节点。

Description

用于低噪声放大器的系统及方法
技术领域
本发明总体上涉及半导体电路和方法,更具体地,涉及用于低噪声放大器的系统和方法。
背景技术
使用有无线通信系统的电子装置(例如,移动电话,全球定位系统(GPS)接收器以及允许Wi-Fi(无线宽带)的笔记本和平板电脑)通常包含具有至虚拟世界的接口的信号处理系统。这些接口可包括有线和无线接收机,这些接收机接收发射功率并将所接收到的功率转换成模拟或数字信号,可使用模拟或数字信号处理技术来解调该模拟或数字信号。典型的无线接收机结构包括低噪声放大器(LNA),该LNA可将天线接收到的非常微弱的信号放大,并且向这些微弱信号提供增益,以及将经放大的信号传递到后续的放大和/或信号处理级。通过在LNA提供增益,使得后续的增益处理级对噪声不敏感,由此实现低系统噪声系数。
LNA电路通常包含至少一个晶体管和输入匹配网络。该输入匹配网络可由一个或多个无源器件(如电感器和电容)组成,输入匹配网络的目的在于提供与前一级(如天线,滤波器,射频开关或其他电路)的阻抗匹配和/或噪声匹配。LNA实施方式还可包括输出匹配网络、偏置网络以及其他电路结构(如串联(cascode)晶体管)。
随着无线射频设备变得越来越小以及越来越功率高效,这些匹配装置及其他无源电路结构的物理尺寸开始占用LNA表面积的大部分,其中这些匹配装置及其他无源电路结构通常利用表面安装器件而实现在电路板上。在一些情况下,匹配网络的一部分可被包含在与LNA晶体管相同的硅片上。如果芯片上的匹配网络包括电感器(例如,偏置电感器、匹配电感器、扼流圈电感器),集成电感器的物理尺度可能占据该LNA集成电路的芯片区域的重大百分比。
发明内容
根据实施方式,一种低噪声放大器(LNA)包括晶体管和互感器,该互感器具有耦接于LNA输入端和晶体管的控制节点之间的第一绕组以及磁性耦接至第一绕组且耦接于晶体管的参考节点和LNA参考端之间的第二绕组。LNA的输出端耦接至晶体管的输出节点。
以下的附图和说明将阐述本发明的一个或多个实施方式的细节。根据说明书和附图以及权利要求,本发明的其他特征、目标和优点将变得显而易见。
附图说明
为了更完整的理解本发明以及本发明的优点,现在将结合附图进行以下说明,附图中:
图1示出了根据现有技术的LNA;
图2a-图2c示出了使用双极晶体管和基于螺旋电感器的互感器的LNA集成电路实施方式;
图3a-图3b示出了基于金属氧化物半导体(MOS)的LNA集成电路实施方式;
图4示出了根据另一实施方式的LNA电路实施方式;
图5示出了LNA集成电路实施方式的物理布局实施方案;
图6示出了使用LNA实施方式的射频信号路径实施方式的框图;
图7a-图7b示出了屏蔽封装件内的LNA实施方式;
图8示出了常规的屏蔽LNA的框图;以及
图9示出了屏蔽LNA实施方式的框图。
除非另有陈述,否则不同的图中相应的数字与符号通常指相应的部分。绘制这些图以清晰地示出这些优选实施方式的相关方面,并且不必按比例绘制这些图。为了更清晰的阐明一些实施方式,表示同一结构、材料或处理步骤的变化的字母跟随在数字之后。
具体实施方式
以下将详细地讨论本发明优选实施方式的构造和使用。然而,应当理解,本发明提供许多可应用的发明构思,这些发明构思可在多种具体的背景下体现出来。所讨论的具体实施方式仅仅示出了构造和使用本发明的具体方式,但不限制本发明的范围。
将在具体环境(即低噪声放大器)下关于实施方式描述本发明。本发明的实施方式不限于低噪声放大器,并且还可应用于其他类型的放大器以及其他类型的电路。
在实施方式中,低噪声放大器包含设置于同一基板的晶体管和互感器。互感器的第一绕组耦接于该LNA的输入端和该晶体管的控制节点之间,该互感器的第二绕组耦接于该晶体管的参考节点和该LNA的参考端口之间。在一些实施方式中,该晶体管是BJT晶体管,使得该控制节点是BJT的基极而该参考节点是该BJT的发射极。在其他实施方式中,可使用MOSFET(例如,N型金属氧化物半导体晶体管)来实现该晶体管。这里,控制节点可为该MOSFET晶体管的栅极,而该参考节点可为该MOSFET晶体管的源极。相应地,在一些实施方式中,可形成区域有效单片低噪声放大器,该LNA具有与低噪声系数匹配的准确输入端口功率。
在设计LNA电路的过程中,可考虑四个目标或规格,即:功率增益、噪声、匹配和线性度。这四个目的可能冲突。例如,如果改进装置的噪声特性,可能会出现关于线性度、匹配和功率增益方面的折衷。在一方面,设计者可能想确保LNA具有足够的功率增益以增加传递到后级的信号功率。通过增加LNA的增益,后级的噪声成分将减少;并且通过使得LNA的噪声系数足够低,可实现对小输入功率有足够的灵敏度。例如,在全球定位系统(GPS)中,从轨道卫星接收到的最小可检测信号电平可低至约128dBm。相应地,输入和输出匹配网络可用于将功率传输最大化以及为前端滤波器提供终端。最后,该LNA可被设计成有足够的线性度以减少竞争信号之间互调的效应。
在传统的射频放大器拓扑结构中,感应地负反馈共发射极级具有能够同时地实现最小的噪声系数和提供输入阻抗匹配的能力。图1中将这种拓扑结构的示例示出为LNA 100,其具有在基极耦接至输入电感器LB的晶体管102和与其发射极耦接的负反馈电感器LE。在此拓扑结构中,最佳噪声电阻与器件输入电阻可独立地调整,如Sorin P.Voinigescu等人在1997年9月9日的杂志IEEE Journal of Solid-State Circuits中第321期中“AScalable High-Frequency Noise Model for Bipolar Transistors withApplication to Optimal Transistor Sizing for Low-Noise Amplifier Design”所述,在此将其内容结合以供参考
通过改变LNA的输入晶体管的尺寸和偏置条件,最佳噪声电阻可被设定为特定的阻抗,如50Ω。那么通过应用电感的发射极负反馈(LE),装置的输入电阻被提高至50Ω,为了完成功率匹配,放大器的输入端需要几倍大的电感(LB)。电感LB一般被实施为电路板上的外部SMD(表面贴装器件)。
图2a示出了根据本发明实施方式的LNA集成电路200。集成电路200具有晶体管201;输入电感器LB,耦接于射频输入引脚204和晶体管201的基极之间;发射极负反馈电感器LE,耦接于晶体管201的发射极和参考引脚210之间;以及输出电感器LC,耦接于晶体管201的集电极和电源引脚206之间。在实施方式中,电感器LB互感地(transformer)耦合至电感器LE,并且RF输出引脚208耦接至晶体管的集电极。在一些实施方式中,射频输出引脚可连接至其他的组件,如输出匹配网络。在一些情况下,电感器LB和电感器LE被实施为螺旋电感器。这些电感器可进一步地在同一金属化层或不同的金属化层上实现。可替代地,可使用其他类型的电感器。
在实施方式中,集成电路200以具有至少一个铜金属层的硅锗(SiGe)工艺实现。在只用单个铜金属层的工艺中,电感器LB和LE可使用螺旋电感器来实现,其中如图2b所示,互感器的一个绕组可包括螺旋的内部且该互感器的另一个绕组可包括螺旋的外部,其中图2b示出了基于螺旋电感器的互感器250。在实施方式中,互感器的外部螺旋电感器260具有端子256和258,其内部螺旋电感器262具有端子252和254。应当理解,该互感器250仅仅是众多互感器实施方式的示例中的一个。也可使用具有例如其他匝数比的其他结构和几何结构。应当理解,基于螺旋电感器的互感器250也可结合在此描述的其他实施方式使用。
在本发明的可替换实施方式中,可使用两个以上金属化层替代单个金属化层来实现此互感器。如何实现该互感器的选择可取决于可用工艺的质量、在该可用工艺内可实现的Qs类型以及实现特定LNA的要求。还应当理解,除SiGe工艺外,也可使用其他的半导体工艺。
在实施方式中,LNA集成电路200可被包含在支持一种或多种电信和/或导航标准的GPS接收机、UMTS接收机或其他接收机的射频前端中。在一个实施方式中,LNA集成电路200可用于实现LNA,该LNA可达到例如约17dB(分贝)至约20dB之间的增益、约1dB的噪声系数和约0dBm的带内三阶截断点(IP3)。在本发明的可替换实施方式中,也可实现其他的规格和/或性能度量。此外,LNA集成电路200可利用具有非常微弱的接合电感的倒装芯片技术来实现,然而,可使用其他的封装技术,诸如那些需要使用接合线的技术。当使用接合线时,在设计集成电路的过程中可将接合线的电气性能和电感考虑在内。
在实施方式中,互感器可被构造成用于使位于形成LB和LE的两个绕组之间的电感耦合k增加或最大化。因而,互感器的布局与使用两个分离而未耦合的线圈的电路相比更为紧凑。此外,相对于未耦合的实施方式,电感LB和LE的总质量因数Q可以增加,这可进一步改进噪声特性。
图2c示出了根据本发明可替换实施方式的LNA集成电路220。LNA集成电路220与LNA集成电路200类似,除了增加有用偏压发生器224偏置的串联(cascode)晶体管222之外。偏压发生器224可用本领域中已知的偏置生成技术来实现。晶体管201和/或晶体管222可通过使用其他类型的跨导器件来实现。例如,如图3a所示,LNA实施方式可通过使用MOSFET晶体管301实现。在实施方式中,集成电路300具有MOSFET晶体管301;输入电感器LG,耦接于射频输入引脚304和晶体管301的栅极之间;源极负反馈(degeneration)电感器LS,耦接于晶体管301的源极和参考引脚310之间;以及输出电感器LD,耦接于晶体管301的漏极和电源引脚306之间。射频输出引脚308可耦接至晶体管301的漏极。在实施方式中,电感器LG互感地耦合到电感器LS。此外,电感器LB和LE可被实施为螺旋电感器或其他类型的电感器。这些电感器可在同一金属化层或不同的金属化层上来实现。
图3b示出了根据可替换实施方式的基于MOSFET的LNA集成电路320。LNA集成电路320与LNA集成电路300类似,除了添加有用偏压发生器324偏置的串联晶体管322之外。偏压发生器324可用本领域中已知的偏置生成技术来实现。
图4示出了根据本发明实施方式的LNA集成电路400。在实施方式中,集成电路400具有晶体管401;值约为6.6nH的输入电感器412,其耦接于射频输入引脚404和晶体管401的基极之间;发射极负反馈电感器414,耦接于晶体管401的发射极和参考引脚410之间;以及输出电感器416,耦接于晶体管401的集电极和电源引脚406之间。电感器412可以通过使用螺旋电感器结构(如图2b所示的结构)互感地耦合至电感器414,且射频输出引脚408通过具有值约1.7pF的电容器418耦接至晶体管401的集电极。可替换地,可使用除了根据特定的系统的需求和规格的组件值之外的其他组件值。
图5示出了LNA集成电路400实施方式的物理布局实施方案。集成电路430具有晶体管431、互感器(transformer)432和射频扼流圈442。在凸块接合引脚440引入射频输入;发射极负反馈电感器的接地连接在凸点接合引脚434处形成,且射频输出在凸点接合引脚444输出。如图示出,互感器绕组432内部形成了负反馈电感器,且该互感器绕组432的外部形成该基极电感器。应当理解,图5中所示的芯片照片仅仅是本发明众多可能实施方式中的一个示例。在可替换实施方式中,也可使用不同器件尺寸、不同互感器配置和不同装置尺寸。此外,也可使用除凸点接合以外的接合类型。
图6示出了可结合有实施例LNA 506的射频信号路径500的示例。该示例射频信号路径可被包含在例如无线电接收机的前端,该无线电接收机可在例如GPS接收机、移动电话接收机或其他的接收机中找到。应当理解,示例射频信号路径500仅仅是众多可行接收机实施方式的一个示例。
射频信号路径500包括天线502、带通滤波器504、低噪声放大器506实施例、正交混频器509、模数转换器516和518以及数字信号处理器520。在实施方式中,可通过陶瓷滤波器、表面声波(SAW)滤波器或其他类型滤波器来实现带通滤波器504。通过使用实施方式技术为低噪声放大器506提供良好的输入匹配,才能确保与带通滤波器504足够的匹配。正交混频器509包括同相信道的混频器508和正交信道混频器514。信号源,如振荡是由正弦函数512来表示,以及90°相位移是由相位移510来表示。然而,应当理解,该技术中已知的电路可用于实现正交混频器509。至于振荡生成,至混频器508和514的LO输入可利用电路来产生,诸如但不限于振荡器、锁相环路、多相滤波器和/或数字分频器。正交混频器509的输出可利用模数转换器516和518而转换为数字信号,模数转换器516和518的输出可为数字信号处理器520的输入。在这些实施方式中,数字信号处理器520可实现该技术中已知的数据恢复算法,以支持各种电信和导航标准,如GSM、CDMA、LTE和GPS等。尽管图6的实施方式示出了单个转换系统,但也可使用其他射频信号路径结构,如:双重转换,三重转换和低IF等。
图7a示出了LNA集成电路602实施方式,其底面和侧面被导电屏蔽层606包围。在实施方式中,屏蔽层606可由金属箔或其他导电材料制成。在一些实施方式,集成电路602除了顶面外所有的面可被导电屏蔽层606覆盖。如图示出,LNA集成电路602的顶面上布置有焊料凸点接合604。可替换地,该顶面的部分可由导电材料606完全地或部分地覆盖。在一些实施方式中,导电屏蔽层606提供延伸至实施方式芯片上的电感器和互感器的电磁屏蔽。
图7b示出了安装在印刷电路板(PCB)620上的屏蔽LNA集成电路626实施方式。在实施方式中,焊料凸点接合604(图7a)可用于将芯片焊盘连接至PCB620上的焊盘。此外,PCB接地金属平面622可用来使该LNA集成电路602(图7a)的正面屏蔽完全,同时使该路径通向该PCB焊盘。该屏蔽LNA集成电路626的屏蔽层可通过PCB通孔624连接至PCB接地平面622。输入输出信号、偏置和电源信号可耦合至金属线628。应当理解,图7a-图7b中所示的该屏蔽LNA集成电路实施方式仅仅是众多可行实施方式中的几个示例。
图8示出了常规的屏蔽LNA模块700,其具有前置滤波器706、偏置块704和LNA电路703。引脚SO和人工智能接口AI连接至外部电感器708,该电感器用于将前置滤波器706与LNA 703的输入匹配。信号引脚PON是耦合至偏置块704的使能信号,引脚RFIN是RF输入,以及引脚RFOUT是用于屏蔽LNA模块700的RF输出。引脚VCC向LNA电路703提供电力。
图9示出了屏蔽LNA模块720实施方式,其中屏蔽LNA模块720具有前置滤波器726、偏置块724和包括上述实施方式中描述的芯片上匹配电感器的LNA 722实施方式。通过使用实施方式基于芯片上互感器的电感器,外部匹配电感器可被去除,由此减少两个外部引脚。
这些LNA实施方式的电路设计可利用重复设计技术来实现,在此,噪声特性和输入匹配同时得到最优化。在一些实施方式中,2.5维或三维电磁仿真可用于表征芯片上电感器和互感器的性能。
根据实施方式,低噪声放大器(LNA)包括晶体管和互感器,该互感器具有耦接于LNA输入端子和该晶体管的控制节点之间的第一绕组以及磁性耦合至该第一绕组且耦接于该晶体管的参考节点和LNA参考端子之间的第二绕组。该LNA的输出端耦接至该晶体管的输出节点。
在实施方式中,使用双极结型晶体管(BJT)来实现该晶体管。在这种情况下,该晶体管的控制节点是BJT的基极,该晶体管的参考节点是BJT的发射极,且该晶体管的输出节点是BJT的集电极。在另一实施方式中,使用金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)来实现晶体管。在这种情况下,该晶体管的控制节点是MOSFET的栅极,该晶体管的参考节点是MOSFET的源极,且该晶体管的输出节点是MOSFET的漏极。
该LNA还可包括电感器,该电感器耦接于LNA电源端子和晶体管的输出节点之间。在一些实施方式中,该晶体管和该互感器设置于集成电路上,且LNA参考端子和LNA输入端子与集成电路的输出焊盘耦接。在实施方式中,输出焊盘进一步耦接至凸点接合连接。
在实施方式中,使用第一集成电感器来实施第一绕组,以及使用第二集成电感器来实施第二绕组。第一集成电感器可包含第一螺旋电感器,而第二集成电感器可包含第二螺旋电感器。在一些实施方式中,第一螺旋电感器和第二螺旋电感器设置于同一金属层上,且该第一螺旋电感器和该第二螺旋电感器之间的磁耦合包含水平耦合。
根据另一个实施方式,集成电路包括半导体基板、设置于半导体基板上的晶体管和设置于该半导体基板上的互感器。互感器包括耦接于输入焊盘和晶体管的控制节点之间的第一绕组以及磁性耦接至第一绕组且耦接于晶体管的参考节点和参考焊盘之间的第二绕组。输出焊盘与晶体管的输出节点耦接。输入焊盘和该参考焊盘与凸点键合连接耦接。此外,该晶体管和该互感器可形成低噪声放大器(LNA)。
在实施方式中,集成电路的晶体管使用双极结型晶体管(BJT)来加以实现。在这种情况下,晶体管的控制节点是BJT的基极,晶体管的参考节点是BJT的发射极,且晶体管的输出节点是BJT的集电极。在另一实施方式中,使用金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)来实现集成电路的晶体管。在这种情况下,晶体管的控制节点是MOSFET的栅极,晶体管的参考节点是MOSFET的源极,且晶体管的输出节点是MOSFET的漏极。
在实施方式中,第一绕组包含第一螺旋电感器,而第二绕组包含第二螺旋电感器,且第一螺旋电感器和第二螺旋电感器位于半导体基板之上。在一些实施方式中,第一螺旋电感器和第二螺旋电感器被置于同一金属层,且第一螺旋电感器和第二螺旋电感器之间的磁耦合包含水平耦合。
根据又一实施方式,一种操作低噪声放大器(LNA)的方法,其中该低噪声放大器包含位于集成电路上的晶体管和互感器,此方法包括:通过互感器的第一绕组将输入信号耦合至晶体管的控制节点,通过互感器的第二绕组将晶体管的参考节点处的参考电压耦合,以及通过晶体管的输出节点从LNA接收输出信号。
在一些实施方式中,将输入信号耦合至晶体管的控制节点包括将输入信号耦合至双极结型晶体管(BJT)的基极,将晶体管的参考节点处的参考电压耦合包括将参考电压耦合至BJT的发射极,而通过晶体管的输出节点从LNA接收输出信号包括从BJT的集电极接收输出信号。
在实施方式中,通过互感器的第一绕组将输入信号耦合至晶体管的控制节点包括:通过第一螺旋电感器耦合输入信号;并且通过互感器的第二绕组将晶体管的参考节点处的参考电压耦合包括:通过水平地耦合至第一螺旋电感器的第二螺旋电感器耦合参考电压。
根据再一个实施方式,模块包括低噪声放大器(LNA)集成电路,此低噪声放大器集成电路具有半导体基板、置于半导体基板上的晶体管和置于半导体基板上的互感器。互感器可包括耦接于LNA输入焊盘和晶体管的控制节点之间的第一绕组;以及磁性耦接至第一绕组且耦接于晶体管的参考节点和LNA参考焊盘之间的第二绕组。LNA输出焊盘可与晶体管的输出节点耦接。
在一些实施方式中,模块还包括滤波器,该滤波器通过内部模块连接线而耦接于模块输入焊盘和LNA输入焊盘之间。在一些实施方式中,内部模块连接线不可以耦接至模块外部的组件。屏蔽层可以设置在LNA集成电路的至少一个表面上。
实施方式的系统和方法的优势在于,具有利用区域有效芯片上电感器,以具有低噪声系数的芯片上输入端口功率匹配实现单片LNA。通过磁性地耦接该两个芯片上电感器,它们的实现需要更小的芯片区域。此外,总体实施的电感的总质量因数可增加,这被转换为改进的噪声特性。通过使用芯片上电感器来匹配该LNA的输入端口,该应用需要的电路板空间更少。此外,减少了对外部干扰的暴露,该外部干扰将通过外部匹配电感器以其他方式耦合到该电路。其中LNA封装件包含电磁屏蔽的实施方式具有将此屏蔽的范围自然地延伸到匹配电感器的另一优势。
包括前置滤波器和LNA的实施方式模块具有减少的引脚数的另一优势。因为基于片上互感器的电感器实施方式用于匹配LNA的输入端,可避免使用外部匹配电感器。因此,不需要两个另外的引脚来连接至外部电感器。
尽管已经参考示意性实施方式描述了本发明,但该描述不意旨解释为具有限制意义。在参考本发明的说明书之后,示意性实施方式的各种修改以及组合以及本发明的其他实施方式对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。因此,意旨所附权利要求涵盖任何这种修改或实施方式。

Claims (24)

1.一种低噪声放大器(LNA),包括:
晶体管;以及
互感器,所述互感器包含耦合于低噪声放大器输入端子和所述晶体管的控制节点之间的第一绕组以及磁性耦合至所述第一绕组且耦接于所述晶体管的参考节点与低噪声放大器参考端子之间的第二绕组,其中所述低噪声放大器的输出端耦接至所述晶体管的输出节点。
2.根据权利要求1所述的低噪声放大器,其中:
所述晶体管包括双极结型晶体管(BJT);
所述晶体管的控制节点包括所述双极结型晶体管的基极;
所述晶体管的参考节点包括所述双极结型晶体管的发射极;以及
所述晶体管的输出节点包括所述双极结型晶体管的集电极。
3.根据权利要求1所述的低噪声放大器,其中:
所述晶体管包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET);
所述晶体管的控制节点包括所述金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极;
所述晶体管的参考节点包括所述金属氧化物半导体场效应晶体管的源极;以及
所述晶体管的输出节点包括所述金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极。
4.根据权利要求1所述的低噪声放大器,所述低噪声放大器还包括电感器,所述电感器耦接于低噪声放大器电源端子和所述晶体管的所述输出节点之间。
5.根据权利要求1所述的低噪声放大器,其中,所述晶体管和所述互感器被置于集成电路上。
6.根据权利要求5所述的低噪声放大器,其中,所述低噪声放大器参考端子和所述低噪声放大器输入端子耦接至集成电路的输出焊盘。
7.根据权利要求6所述的低噪声放大器,其中,所述输出焊盘还耦接至凸点接合连接件。
8.根据权利要求5所述的低噪声放大器,其中,所述第一绕组包括第一集成电感器,并且所述第二绕组包含第二集成电感器。
9.根据权利要求8所述的低噪声放大器,其中,所述第一集成电感器包含第一螺旋电感器,以及所述第二集成电感器包含第二螺旋电感器。
10.根据权利要求9所述的低噪声放大器,其中:
所述第一螺旋电感器和所述第二螺旋电感器被置于同一金属层上;以及
所述第一螺旋电感器和所述第二螺旋电感器之间的磁耦合包含水平耦合。
11.一种集成电路,包括:
半导体基板;
置于所述半导体基板之上的晶体管;以及
置于所述半导体基板之上的互感器,所述互感器包含耦接于输入焊盘和所述晶体管的控制节点之间的第一绕组以及磁性耦合至所述第一绕组且耦接于所述晶体管的参考节点和参考焊盘之间的第二绕组,其中,所述输出焊盘耦接至所述晶体管的输出节点。
12.根据权利要求11所述的集成电路,其中:
所述晶体管包括置于所述半导体基板之上的双极结型晶体管(BJT);
所述晶体管的控制节点包括所述双极结型晶体管的基极;
所述晶体管的参考节点包括所述双极结型晶体管的发射极;以及
所述晶体管的输出节点包括所述双极结型晶体管的集电极。
13.根据权利要求11所述的集成电路,其中:
所述晶体管包括置于所述半导体基板之上的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET);
所述晶体管的控制节点包括所述金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极;
所述晶体管的参考节点包括所述金属氧化物半导体场效应晶体管的源极;以及
所述晶体管的输出节点包括所述金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极。
14.根据权利要求11所述的集成电路,其中,所述晶体管和所述互感器形成低噪声放大器(LNA)。
15.根据权利要求11所述的集成电路,其中,所述输入焊盘和所述参考焊盘耦接至凸点接合连接件。
16.根据权利要求11所述的集成电路,其中,所述第一绕组包含第一螺旋电感器,以及所述第二绕组包含第二螺旋电感器,且所述第一螺旋电感器和所述第二螺旋电感器设置于所述半导体基板之上。
17.根据权利要求16所述的集成电路,其中:
所述第一螺旋电感器和所述第二螺旋电感器设置于同一金属层上;以及
所述第一螺旋电感器和所述第二螺旋电感器之间的磁耦合包含水平耦合。
18.一种操作低噪声放大器(LNA)的方法,所述低噪声放大器包括位于集成电路之上的晶体管和互感器,所述方法包括:
通过所述互感器的第一绕组将输入信号耦合至所述晶体管的控制节点;
通过所述互感器的第二绕组将参考电压耦合至所述晶体管的参考节点;以及
通过所述晶体管的输出节点从所述低噪声放大器接收输出信号。
19.根据权利要求18所述的方法,其中:
将所述输入信号耦合至所述晶体管的控制节点包括将所述输入信号耦合至双极结型晶体管(BJT)的基极;
将所述参考电压耦合至所述晶体管的参考节点包括将所述参考电压耦合至所述双极结型晶体管的发射极;以及
通过所述晶体管的输出节点从所述低噪声放大器接收输出信号包括从所述双极结型晶体管的集电极接收所述输出信号。
20.根据权利要求19所述的方法,其中:
通过所述互感器的第一绕组将输入信号耦合至所述晶体管的控制节点包含通过第一螺旋电感器耦合所述输入信号;以及
通过所述互感器的第二绕组将参考电压耦合至所述晶体管的参考节点包含通过水平地耦合至所述第一螺旋电感器的第二螺旋电感器来耦合所述参考电压。
21.一种模块,包括:
低噪声放大器(LNA)集成电路,包括
半导体基板;
置于所述半导体基板之上的晶体管;以及
置于所述半导体基板之上的互感器,所述互感器包含耦接于低噪声放大器输入焊盘和所述晶体管的控制节点之间的第一绕组;以及磁性耦合至所述第一绕组且耦接于所述晶体管的参考节点和低噪声放大器参考焊盘之间的第二绕组,其中低噪声放大器输出焊盘耦接至所述晶体管的输出节点。
22.根据权利要求21所述的模块,还包括滤波器,所述滤波器通过内部模块连接件耦接于模块输入焊盘和所述低噪声放大器输入焊盘之间。
23.根据权利要求22所述的模块,其中,所述内部模块连接件不耦接至所述模块外部的组件。
24.根据权利要求22所述的模块,还包括置于所述低噪声放大器集成电路的至少一个表面之上的屏蔽层。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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