CN105409116B - 具有可配置的相互耦合的源极退化电感器的放大器 - Google Patents

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CN105409116B CN201480042528.3A CN201480042528A CN105409116B CN 105409116 B CN105409116 B CN 105409116B CN 201480042528 A CN201480042528 A CN 201480042528A CN 105409116 B CN105409116 B CN 105409116B
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Abstract

公开了一种具有可配置的相互耦合的源极退化电感的放大器。在示例性设计中，一种设备(例如，无线设备或者集成电路)包括增益晶体管和多个电感器，这些增益晶体管和多个电感器可以实现放大器。增益晶体管接收输入信号和提供放大信号。多个电感器相互耦合、被耦合至增益晶体管、并且为增益晶体管提供可编程的源极退化电感。这些电感器可以具有正耦合系数并且可以提供较大的源极退化电感。备选地，这些电感器可以具有负耦合系数并且可以提供较小的源极退化电感。

Description

具有可配置的相互耦合的源极退化电感器的放大器
技术领域
本公开内容总体涉及电子产品，并且更具体地，涉及放大器。
背景技术
无线通信系统中的无线设备(例如蜂窝电话或者智能电话)可以传输和接收数据以供两路通信。无线设备可以包括用于数据传输的发射器和用于数据接收的接收器。对于数据传输，发射器可以用数据来调制本地振荡器(LO)信号以获得调制信号，放大调制信号以获得具有恰当发射功率水平的输出射频(RF)信号，并且经由天线将输出RF信号发射给基站。对于数据接收，接收器可以经由天线获得所接收的RF信号，并且可以放大和处理接收到的RF信号以恢复由基站发送的数据。
无线设备可以包括用于不同目的的不同类型的放大器。例如，无线设备可以包括接收器中的低噪声放大器(LNA)、发射器中的功率放大器(PA)、以及接收器和/或发射器中的可变增益放大器(VGA)。放大器可能需要满足与增益、线性度等有关的各种要求。
发明内容
在一个方面，提供了一种用于信号放大的设备。该设备包括：增益晶体管，被配置为接收输入信号和提供放大信号；以及多个电感器，被耦合至所述增益晶体管并且被配置为给所述增益晶体管提供可编程的源极退化电感，所述多个电感器相互耦合、并且包括被耦合在所述增益晶体管的源极与电路接地之间的第一电感器以及与开关串联耦合且被耦合在所述增益晶体管的所述源极与电路接地之间的第二电感器。
在另一方面，提供了一种放大信号的方法。该方法包括：利用增益晶体管来放大输入信号以获得放大信号；以及通过基于第一电感器来为所述增益晶体管提供第一源极退化电感以及基于所述第一电感器和与所述第一电感器相互耦合的第二电感器的并联组合为所述增益晶体管提供第二源极退化电感，来为所述增益晶体管提供可编程的源极退化电感；其中所述第一电感器和所述第二电感器具有正耦合系数，并且所述第二源极退化电感大于所述第一电感器和所述第二电感器的并联组合。
在又一方面，提供了一种放大信号的方法。该方法包括：利用增益晶体管来放大输入信号以获得放大信号；以及通过基于第一电感器来为所述增益晶体管提供第一源极退化电感以及基于所述第一电感器和与所述第一电感器相互耦合的第二电感器的并联组合为所述增益晶体管提供第二源极退化电感，来为所述增益晶体管提供可编程的源极退化电感；其中所述第一电感器和所述第二电感器具有负耦合系数，并且所述第二源极退化电感小于所述第一电感器和所述第二电感器的并联组合。
附图说明
图1示出了与无线系统通信的无线设备。
图2示出了图1中的无线设备的框图。
图3示出了具有固定的源极退化(source degeneration)电感器的LNA。
图4示出了具有可配置的相互耦合的源极退化电感器的LNA。
图5A和5B示出了具有分别有正耦合系数和负耦合系数的相互耦合的源极退化电感器的放大器。
图6示出了具有小的相互耦合的两个源极退化电感器。
图7A和7B示出了分别有正耦合系数和负耦合系数的两个相互耦合的源极退化电感器。
图8示出了支持载波聚合的接收器的一部分。
图9A至9D示出了具有多个输出和可配置的相互耦合的源极退化电感器的LNA。
图10示出了用于支持放大的过程。
具体实施方式
以下阐述的具体实施方式旨在于作为本公开内容的示例性设计的描述而不是旨在于表示能够实践本公开内容的唯一设计。本文中使用的术语“示例性”意思是“用作示例、实例或者解释说明”。本文中被描述为“示例性”的任何设计不必要被认为相对于其他设计而言是优选的或者有利的。具体实施方式包括具体细节以便提供本公开内容的示例性设计的透彻理解。对于本领域的技术人员而言将清楚的是，本文中所描述的示例性设计可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，已知的结构和设备以框图的形式被示出，以便避免模糊本文中给出的示例性设计的创新性。
本文中公开了具有可配置的相互耦合的源极退化电感器的放大器。这样的放大器包括多个相互耦合的电感器，这些电感器可以被配置为给放大器获得不同的源极退化电感。可配置的源极退化电感可以提高放大器的性能并且提供其他优点。具有可配置的相互耦合的源极退化电感器的放大器可以用于各种电子设备、诸如无线通信设备。
图1示出了与无线通信系统120和122通信的无线设备110。每个无线系统可以是长期演进(LTE)系统、码分多址(CDMA)系统、全球移动通信(GSM)系统、无线局域网(WLAN)系统、或者某个其他无线系统。CDMA系统可以实施宽带CDMA(WCDMA)、CDMA 1X、时分同步CDMA(TD-SCDMA)、或者某个其他版本的CDMA。为了简洁，图1示出了包括两个基站130和132以及一个系统控制器140的系统120，并且包括一个基站134的无线系统122。一般而言，无线系统可以包括任何数目的基站和任何集合的网络实体。基站也可以被称为节点B、演进型节点B(eNB)、接入点等等。
无线设备110也可以被称为用户设备(UE)、移动站、终端、接入终端、订户单元、站点等等。无线设备110可以是蜂窝电话、智能电话、平板电脑、无线调制解调器、个人数字助理(PDA)、手持设备、膝上型计算机、智能本、上网本、无绳电话、无线本地环路(wirelesslocal loop，WLL)站、蓝牙设备等等。无线设备110可以与无线系统120和/或122进行通信。无线设备110还可以接收来自广播站的信号、来自一个或多个全球导航卫星系统(GNSS)中的卫星(例如，卫星150)的信号等等。无线设备110可以支持用于无线通信的一种或多种无线电技术、诸如LTE、WCDMA、CDMA、CDMA 1X、TD-SCDMA、GSM、802.11等。
图2示出了图1中的无线设备110的示例性设计的框图。在这个示例性设计中，无线设备110包括被耦合至主天线210的收发器220、被耦合至次天线212的收发器222、以及数据处理器/控制器280。收发器220包括天线接口电路224、K个LNA 230a至230k、接收电路240、发射电路250、以及K个功率放大器(PA)260a至260k，其中K可以是任何整数值。收发器222包括天线接口电路226、M个LNA 232a至232m、接收电路242、发射电路252、以及M个PA 262a至262m，其中M可以是任何整数值。收发器220和222可以支持多个频率带、载波聚合、多个无线电技术、多个无线系统、接收分集、发射分集、从多个发射天线到多个接收天线的多输入多输出(MIMO)传输等等、或者前述的任何组合。
对于数据接收，天线210从基站和/或其他发射器站接收信号，并且向天线接口电路224提供接收到的RF信号。天线接口电路224向所选择的一个或多个LNA 230提供一个或多个输入RF信号。天线接口电路224可以包括开关、双工器(duplexer)、双信器(diplexer)、发射滤波器、接收滤波器、匹配电路、定向耦合器等等。所选择的每个LNA 230放大它的输入RF信号并且向接收电路240提供一个或多个经放大的RF信号。接收电路240将每个放大的RF信号从RF下变频至基带，滤波和放大经下变频的信号，并且将输入基带信号提供至数据处理器280。接收电路240可以包括混频器、滤波器、放大器、匹配电路、振荡器、LO生成器、锁相环(PLL)等等。
对于数据传输，数据处理器280处理(例如，编码和调制)待发射的数据，并且将一个或多个输出基带信号提供给发射电路250。发射电路250将每个输出基带信号放大、滤波并且从基带上变频至RF，并且将得到的调制信号提供给所选择的PA 260。发射电路250可以包括放大器、滤波器、混频器、匹配电路、振荡器、LO生成器、PLL等等。所选择的每个PA 260放大它的调制信号并且提供具有恰当发射功率水平的输出RF信号。来自所选择的每个PA260的输出RF信号通过天线接口电路224路由并且经由天线210发射。
收发器222内的LNA 232、接收电路242、发射电路252以及PA 262可以以与收发器220内的LNA 230、接收电路240、发射电路250以及PA 260类似的方式进行操作。收发器220和222可以包括未在图2中示出的其他电路。收发器220和222的全部或者一部分可以被实现在一个或多个模拟集成电路(IC)、RF IC(RFIC)、混合信号IC等等。例如，LNA 230和接收电路240可以被实现在一个模块上，该模块可以是RFIC等。收发器220和222中的电路还可以以其他方式实现。
数据处理器/控制器280可以执行无线设备110的各种功能。例如，数据处理器280可以执行对经由接收器电路240和242接收到的数据和经由发射电路250和252发射的数据的处理。控制器280可以控制收发器220和222内的各种电路的操作。存储器282可以存储用于数据处理器/控制器280的程序代码和数据。数据处理器/控制器280可以被实现在一个或多个专用集成电路(ASIC)和/或其他IC上。
图2示出了具有被耦合至两个天线210和212的两个收发器220和222的无线设备110的示例性设计。一般而言，无线设备可以包括用于任何数目的天线的任何数目的收发器。每个收发器可以包括任何数目的LNA和任何数目的PA，用以支持任何数目的频率带、用于载波聚合的任何数目的载波、任何数目的无线系统、任何数目的无线电技术等等。
图2中的LNA 230和232可以利用各种电路设计并且利用各种类型的晶体管来实现。以下描述利用N沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管来实现的LNA的一些示例性电路设计。
图3示出了具有固定的源极退化电感器的LNA 330的示意图。LNA 330包括源极退化电感器332、增益晶体管334和共源共栅(cascode)晶体管336。输入匹配电路312具有一端接收输入RF信号(RFin)并且另一端耦合至增益晶体管334的栅极。增益晶体管334具有它的源极耦合至电感器332的一端并且它的漏极耦合至共源共栅晶体管336的源极。电感器332的另一端被耦合至电路接地。共源共栅晶体管336具有它的栅极接收控制信号(Vb)并且它的漏极耦合至负载电路380。增益晶体管334和共源共栅晶体管336可以如图3所示的那样由NMOS晶体管来实现、或者由其他类型的晶体管来实现。
在LNA 330内，增加晶体管334放大RFin信号并且提供放大信号。共源共栅晶体管336缓冲放大信号并且向负载电路380提供输出RF信号(RFout)。源极退化电感器332执行若干功能。首先，电感器332启用LNA 330以获得良好的动态范围(例如，低噪声系数(lownoise figure))并且为具有低功耗的接收器实现高敏感度。其次，电感器332有助于LNA330的输入匹配。
LNA可以包括固定的源极退化电感器，该电感器具有被选择以获得良好性能、例如高动态范围、良好线性度和良好输入匹配的电感。LNA可以具有可配置的增益和/或其他可配置的特性。固定的源极退化电感器可能不能够为LNA的可能的不同设置而提供良好的性能。
在本公开内容的一个方面，放大器包括可编程的源极退化电感器，该可编程的源极退化电感器由多个相互耦合的电感器来实现。相互耦合的电感器可以被配置为为放大器获得不同的源极退化电感。放大器可以支持多个操作模式。放大器可以由针对每个操作模式的适当源极退化电感来配置，以便获得针对放大器的良好性能。
图4示出了具有可配置的相互耦合的源极退化电感器的LNA430的示例性设计的示意图。LNA 430可以用于图2中的LNA 230和232中的任何一个。在图4示出的示例性设计中，LNA 430包括可编程电感器432、增益晶体管434和共源共栅晶体管436。输入匹配电路412具有一端接收输入RF信号(RFin)并且另一端耦合至增益晶体管434的栅极。输入匹配电路412可以包括(i)被耦合在输入匹配电路412的输入与输出之间的电感器和/或(ii)其他电路组件。增益晶体管434具有它的源极耦合至电感器432的一端并且它的漏极耦合至共源共栅晶体管436的源极。电感器432进一步被耦合至电路接地。共源共栅晶体管436具有它的栅极接收控制信号(Vb)并且它的漏极耦合至负载电路480。增益晶体管434和共源共栅晶体管436可以如图4所示的那样由NMOS晶体管来实现、或者由其他类型的晶体管来实现。
在图4示出的示例性设计中，负载电路480包括变压器482，变压器482包括初级线圈484和次级线圈486。初级线圈484被耦合在共源共栅晶体管436的漏极与电源(VDD)之间。次级线圈486向下变频器(图4中未示出)提供差分RF信号。负载电路480还可以以其他方式来实现。在另一个示例性设计中，负载电路可以包括被耦合在VDD电源与共源共栅晶体管的漏极之间的电感器以及可能还有电容器。在又一个示例性设计中，负载电路可以包括P沟道金属氧化物半导体(PMOS)晶体管，该PMOS晶体管具有它的源极耦合至VDD电源并且它的漏极耦合至共源共栅晶体管(例如，共源共栅晶体管436)的漏极。PMOS晶体管可以为共源共栅晶体管提供有源负载。
在图4示出的示例性设计中，可编程电感器432包括并联耦合的两个可配置的相互耦合的源极退化电感器442和444。电感器442具有一端耦合至增益晶体管434的源极并且另一端耦合至电路接地。电感器444具有一端耦合至增益晶体管434的源极并且另一端耦合至晶体管446的漏极。晶体管446具有它的源极耦合至电路接地并且它的栅极接收模式控制信号(Mode)。电感器444和晶体管446串联耦合，并且该串联组合与电感器442并联耦合。晶体管446操作为开关，该开关可以(i)被闭合(closed)以将电感器444与电感器442并联耦合或者(ii)被断开(opened)以将电感器444从与电感器442的并联组合中断开连接。电感器442具有L1的电感，并且电感器444具有L2的电感。
LNA 430可以支持多个操作模式，这些操作模式与可编程电感器432的不同配置相关联。在第一模式中，晶体管446被关闭(turned OFF)，并且仅电感器442被耦合在增益晶体管434的源极与电路接地之间。在第一模式中，源极退化电感可以被表示为：
Loff＝L1，公式(1)其中Loff是在晶体管446被关闭时的源极退化电感。
在第二模式中，晶体管446被接通(turned ON)，并且电感器442和444两者被耦合在晶体管434的源极与电路接地之间。电感器442和444相互耦合。相互耦合的量可以由耦合系数K来量化。在第二模式中，源极退化电感可以被表示为：
其中Lon是在晶体管446被接通时的源极退化电感，并且
M是电感器442和444由于相互耦合而导致的互电感。
在没有任何相互耦合的情况下，电感器442和444的并联组合的电感可以被给出为如公式(2)所示，Lon电感等于以下两项的并联组合：(i)L1电感加上互电感M和(ii)L2电感加上互电感M。
耦合系数K可以具有正号(K＞0)或者负号(K＜0)。耦合系数的正负号可以取决于用于实现电感器442和444的导体的定向和/或布局。对于正耦合系数(K＞0)，相互耦合大于零(M＞0)，并且Lon电感大于Lparallel电感(Lon>Lparallel)。相反，对于负耦合系数(K＜0)，相互耦合小于零(M＜0)，并且Lon电感小于Lparallel电感(Lon<Lparallel)。负耦合系数可以用于(i)对于给定的L2电感，增加Lon电感，或者(ii)对于期望的Lon电感，降低电感器444(或L2)的大小。负耦合系数可以用于针对给定的L2电感而降低Lon电感。
图5A示出了包括具有正耦合系数的相互耦合的源极退化电感器的放大器530a的示例性设计。放大器530a包括增益晶体管534、共源共栅晶体管536、以及用于源极退化的可编程电感器532a。在图5A示出的示例性设计中，可编程电感器532a包括两个可配置的相互耦合的电感器542和544。电感器542被耦合在增益晶体管534的源极与节点A之间。电感器544与开关546串联耦合，并且该串联组合被耦合在增益晶体管534的源极与节点A之间。电感器542和544具有正耦合系数(+K或者K>0)。图5A假设了节点A与电路节点之间的直接连接(例如，可忽略的寄生电感)。
表1示出了针对不同的可能的正耦合系数的电感。表1的列2示出了在电感器542与544之间没有相互耦合(K＝0)的第一种情况下电感器542的L1电感、电感器544的L2电感、互电感M、电感器532a的Lon和Loff电感、以及Loff与Lon的比率。列3列出了在电感器542与544之间0.3的正耦合系数的第二种情况下的L1、L2、M、Lon和Loff电感以及Loff/Lon比率。列4列出了在电感器542与544之间0.6的正耦合系数的第三种情况下的L1、L2、M、Lon和Loff电感以及Loff/Lon比率。
如表1所示，针对所有三种情况可以获得同样的1.5毫微亨(nH)的Loff电感以及同样的0.75nH的Lon电感。然而，可以利用以下各项来获得0.75nH的Lon电感：(i)在没有相互耦合的情况下针对电感器544的1.5nH的标称(nominal)L2电感，或者(ii)在具有0.3的耦合系数的情况下针对电感器544的0.9nH的较小L2电感，或者(iii)在具有0.6的耦合系数的情况下针对电感器544的0.6nH的更小L2电感。因此对于给定的Lon电感，正耦合系数可以用于减少电感器544的大小。
表1–正耦合系数K
K＝0 K＝0.3 K＝0.6
L1 1.5nH 1.5nH 1.5nH
L2 1.5nH 0.9nH 0.6nH
M 0 0.35nH 0.57nH
Loff 1.5nH 1.5nH 1.5nH
Lon 0.75nH 0.75nH 0.75nH
Loff/Lon比率 2:1 2:1 2:1
图5B示出了包括具有负耦合系数的相互耦合的源极退化电感器的放大器530b的示例性设计。放大器530b包括增益晶体管534、共源共栅晶体管536、以及用于源极退化的可编程电感器532b。在图5B示出的示例性设计中，可编程电感器532b包括两个可配置的相互耦合的电感器552和554。电感器552被耦合在增益晶体管534的源极与节点B之间。电感器554与开关556串联耦合，并且该串联组合被耦合在增益晶体管534的源极与节点B之间。电感器552和554具有负耦合系数(-K或者K<0)。寄生电感器558被耦合在节点B与电路接地之间。电感器558可能是由于从电感器552和554的端子到电路接地的布线轨迹(routingtrace)而造成的。这个布线轨迹可能相对较长并且可能导致电感器558的不可忽略的电感Lgnd。
当开关556被断开时，源极退化电感可以被表示为：
Ldegen_off＝Loff+Lgnd＝L1+Lgnd。 公式(4)
如公式(4)所示，寄生电感器558有效地增加了源极退化电感。
当开关556被闭合时，源极退化电感可以被表示为：
公式(5)中的互电感M可以如公式(3)所示出的那样被确定。
表2示出了针对不同的可能的负耦合系数的电感。表2的列2示出了在电感器552与554之间没有相互耦合(K＝0)的第一种情况下电感器552的L1电感、电感器554的L2电感、电感器558的Lgnd电感、互电感M、Lon和Loff电感、以及Ldegen_on和Ldegen_off电感。列3列出了在电感器552与554之间-0.3的负耦合系数的第二种情况下的L1、L2、Lgnd、M、Lon、Loff、Ldegen_on和Ldegen_off电感。列4列出了在电感器552与554之间-0.6的负耦合系数的第三种情况下的L1、L2、Lgnd、M、Lon、Loff、Ldegen_on和Ldegen_off电感。
如表2所示，利用逐渐更负的耦合系数，可以获得逐渐更负的互电感M。这导致了针对逐渐更负的耦合系数的逐渐更小的Lon和Ldegen_on电感。负耦合系数可以用于减少Lon电感以便说明或者补偿Lgnd电感，从而可以在存在Lgnd电感时获得期望的Ldegen_on电感。
表2–负耦合系数K
K＝0 K＝-0.3 K＝-0.6
LI 1.0nH 1.0nH 1.0nH
L2 0.5nH 0.5nH 0.5nH
Lgnd 0.5nH 0.5nH 0.5nH
M 0 -0.21nH -0.42nH
Loff 1.0nH 1.0nH 1.0nH
Lon 0.33nH 0.21nH 0.07nH
Ldegen_off 1.5nH 1.5nH 1.5nH
Ldegen_on 0.83nH 0.71nH 0.57nH
用于LNA的源极退化电感器可以以各种方式来实现。多个电感器可以具有特定的耦合系数，该耦合系数可以被选择以获得所期望的Lon和Loff源极退化电感。耦合系数的量级和正负号可以取决于电感器的布局和定向。
图6示出了具有小的相互耦合的两个源极退化电感器642和644。电感器642由导体652来实现，并且电感器644由导体654来实现。导体652和654被并排形成在同一金属层上、并且具有一端耦合在一起且耦合至增益晶体管(在图6中未被示出)的源极。导体652的另一端被耦合至电路接地。导体654的另一端被耦合至晶体管646，该晶体管646操作为开关。图6中的示例性设计两次利用了电路区域来实现电感器642和644。
图7A示出了具有正耦合系数K的两个相互耦合的源极退化电感器742和744的示例性设计。电感器742由导体752来实现，并且电感器744由导体754来实现。导体754被形成在导体752的内部。导体752和754在相同方向(在图7A中是顺时针方向)上形成以获得正K。导体752和754可以被形成在同一金属层(例如如图7A所示)上或者在不同金属层上。
图7B示出了具有负耦合系数K的两个相互耦合的源极退化电感器742和744的示例性设计。电感器742由导体762来实现，并且电感器744由导体764来实现。导体762和764在相反方向上形成以获得负K。导体762和764可以被形成在同一金属层(例如如图7B所示)上或者在不同金属层上。
图7A和7B示出了相互耦合的电感器的示例性布局。相互耦合的电感器可以以其他方式来实现。例如，相互耦合的电感器可以被实现在不同的金属层上。
无线设备110可以支持在多个频率带(或者简单地说，“频带”)上的操作。每个频带可以覆盖一个频率范围。例如，LTE版本11定义了35个频带，这些频带被称为LTE/UMTS频带并且在公共可获得的文档3GPP TS 36.101中被列出。无线设备110可以支持一个或多个LTE/UMTS频带、和/或其他频带。
无线设备110可以支持载波聚合，载波聚合是对多个载波的操作。载波聚合也可以被称为多载波操作。载波可以指的是用于通信的一个频率范围，并且可以与某些特性相关联。例如，载波可以与描述在该载波上的操作的系统信息和/或控制信息相关联。载波也可以被称为分量载波(CC)、频率信道、单元等。频带可以包括一个或多个载波。在LTE中，每个载波可以覆盖多达20MHz。在LTE版本11中，无线设备110可以在一个或两个频带中被配置有多达5个载波。
无线设备110可以在不同频率处同时接收多个发射信号。这些多个发射信号可以在用于载波聚合的不同频带处的多个载波上由一个或多个基站发送。这些多个发射信号也可以由不同基站发送以用于协同多点(CoMP)传输、切换等。这些多个发射信号也可以由不同无线系统中的基站发送以用于并发服务、诸如语音/数据、或者数据/数据、或者语音/语音等。例如，无线设备110可以支持双SIM/双待(dual SIM/dual standby，DSDS)、和/或双SIM/双活跃(dual SIM/dual-active，DSDA)，并且可以能够与多个无线系统同时通信，这些无线系统诸如LTE和GSM系统、或者TD-SCDMA和GSM系统、或者CDMA和GSM系统等等。
图8示出了支持在多个频带上的载波聚合的接收器820的一部分的示例性设计的框图。接收器820包括多个(K个)LNA 830a至830k以及多个(M个)负载电路880a至880m，其中K和M每个均可以是任何大于一的整数。K个LNA 830a至830k可以分别支持K个频带B1至BK，并且可以分别接收针对K个频带的K个输入RF信号RFin1值RFinK。每个LNA 830可以接收针对特定频带的输入RF信号、并且可以具有与多达M个负载电路880a至880m耦合的多达M个输出。每个负载电路880可以具有它的输入耦合至每个LNA 830的一个输出、并且具有它的输出耦合至相应的下变频器(在图8中未被示出)。M个负载电路880a至880m可以被耦合至M个下变频器，这些下变频器可以用于同时接收在M个载波集合(例如针对载波聚合)上发送的下行链路信号。
一般而言，任何数目的LNA可以用于支持任何数目的频带。每个LNA可以包括针对一个或多个频带的一个或多个输入和被耦合至一个或多个负载电路的一个或多个输出。LNA可以具有(i)相同或不同数目的输入以及(ii)相同或不同数目的输出。LNA可以被耦合至任何数目的负载电路。
图9A示出了具有可配置的相互耦合的源极退化电感器的单输入多输出(SIMO)LNA930a的示例性设计的示意图。LNA 930a可以用于图2中的LNA 230和232中的任何一个、或者图8中LNA 830中的任何一个。在图9A示出的示例性设计中，LNA 930a包括可编程电感器932、增益晶体管934以及两个共源共栅晶体管936和938。输入匹配电路912具有一端接收输入RF信号(RFin)并且另一端耦合至增益晶体管934的栅极。增益晶体管934具有它的源极耦合至电感器932的一端并且它的漏极耦合至共源共栅晶体管936和938的源极。电感器932进一步被耦合至电路接地。共源共栅晶体管936具有它的栅极接收第一控制信号(Ven1)并且它的漏极耦合至负载电路980。共源共栅晶体管938具有它的栅极接收第二控制信号(Ven2)并且它的漏极耦合至负载电路990。增益晶体管934和共源共栅晶体管936和938可以如图9A示出的那样由NMOS晶体管来实现、或者由其他类型的晶体管来实现。
在图9A示出的示例性设计中，可编程电感器932包括并联耦合的两个可配置的相互耦合的源极退化电感器942和944。电感器942被耦合在增益晶体管934的源极与电路接地之间。电感器944与晶体管946串联耦合，并且该串联组合被耦合在增益晶体管934的源极与电路接地之间。晶体管946操作为开关，该开关可以被闭合或断开。电感器942具有L1的电感，并且电感器944具有L2的电感。
为了简洁，图9A示出了SIMO LNA 930a包括两个晶体管936和938，以将多达两个输出RF信号提供给多达两个负载电路980和990，例如用于针对载波聚合而同时接收的多达两组载波。一般而言，SIMO LNA可以包括与N个负载电路耦合的N个共源共栅晶体管，以提供多达N个输出RF信号，其中N可以是大于1的任何整数值。
SIMO LNA 930a可以在任何给定时刻以单输出模式或者多输出模式进行操作。在单输出模式中，LNA 930a接收包括至少一个发射信号(例如，在一组载波上)的输入RF信号，并且经由一个共源共栅晶体管936或938向一个下变频器电路提供一个输出RF信号。在多输出模式中，LNA 930a接收包括至少两个发射信号(例如，在两组载波上)的输入RF信号，并且经由两个共源共栅晶体管936或938向两个下变频器电路提供两个输出RF信号(例如，针对每组载波的一个输出RF信号)。每个下变频器利用在恰当频率处的单独的LO信号来将它的输出RF信号进行下变频。
在示例性设计中，增益晶体管934可以被应用(i)在单输出模式中的Ib1的标称偏置电流(或者Ibias＝Ib1)或者(ii)在多输出模式中的Ib2的更高偏置电流(或者Ibias＝Ib2)，其中Ib2>Ib1。标称偏置电流可以被选择以获得在单输出模式中针对LNA 930a的期望的动态范围。更高的偏置电流可以被选择以获得在多输出模式中针对LNA 930a的期望的动态范围。例如，更高的偏置电流可以被选择以获得在多输出模式中与在单输出模式中类似的针对LNA 930a的动态范围。更高的偏置电流可以是标称偏置电流的两倍(例如Ib2＝2*Ib1)或者标称偏置电流的某个其他整数或非整数倍(例如Ib2＝q*Ib1，其中q>1)。
增加(加倍)增益晶体管934的偏置电流将会降低在多输出模式中LNA 930a的增益。此外，增加偏置电流可能使在多输出模式中LNA 930a的输入匹配降级。这对于具有单个匹配电路组件、例如电感器的LNA 930a进行输入匹配可能是不可能的。
可以通过使用可编程的源极退化电感器来保持在多输出模式中LNA的增益、动态范围和输入匹配。LNA的增益在多输出模式中可能由于较高偏置电流的使用而被降低以维持所期望的动态范围。源极退化电感器在多输出模式中可能被降低以便提高LNA的增益。降低源极退化电感器也可以提高在多输出模式中LNA的输入匹配。
在示例性设计中，LNA 930a可以利用以下各项来操作：(i)在单输出模式中标称源极退化电感Loff、或者(ii)在多输出模式中更小源极退化电感Lon，其中Lon<Loff。在单输出模式中，晶体管946可以经由Mode信号上的低电压而被关闭，仅电感器942可以被耦合在增益晶体管934的源极与电路接地之间，电感器944可以从电路接地被断开连接，并且可以仅由电感器942提供标称源极退化电感。电感器942可以被设计以在单输出模式中提供所期望的Loff的源极退化电感，其中Loff可以被给定为如公式(1)所示。在多输出模式中，晶体管946可以经由Mode信号上的高电压而被接通，电感器942和944均可以被耦合在增益晶体管934的源极与电路接地之间，并且可以由相互耦合的电感器942和944的并联组合来提供更小的源极退化电感。电感器942和944可以由恰当的电感和耦合系数来设计以在多输出模式中获得所期望的Lon的源极退化电感，其中Lon可以被给定为如公式(2)所示。
在示例性设计中，LNA 930a可以在单输出模式和/或多输出模式中支持多个增益设置。例如，在多输出模式中可以支持高增益设置和低增益设置。高增益设置可以用于利用较小的源极退化电感来获得较高增益，该较小的源极退化电感可以通过接通晶体管946来获得。低增益设置可以用于利用较大的源极退化电感来获得较低增益，该较大的源极退化电感可以通过关闭晶体管946来获得。通过变化增益晶体管934的偏置电流还可以在每个模式的每个增益设置中支持不同的增益。
图9B示出了具有可配置的相互耦合的源极退化电感器的SIMO LNA 930b的示例性设计的示意图。LNA 930b可以用于图2中的LNA 230和232中的任何一个、或者图8中LNA 830中的任何一个。LNA 930b包括图9A中的LNA 930a中的所有电路组件。LNA 930b进一步包括第二增益晶体管954、第二可编程电感器952、以及共源共栅晶体管956和958。增益晶体管954具有它的栅极耦合至输入匹配电路912的输出、它的源极耦合至可编程电感器952、并且它的漏极耦合至共源共栅晶体管956和958的源极。可编程电感器952进一步被耦合至电路接地。共源共栅晶体管956具有它的栅极接收第三控制信号(Ven3)并且它的漏极耦合至负载电路980。共源共栅晶体管958具有它的栅极接收第四控制信号(Ven4)并且它的漏极耦合至负载电路990。
在图9B示出的示例性设计中，可编程电感器952包括并联耦合的两个可配置的相互耦合的源极退化电感器962和964。电感器962被耦合在增益晶体管954的源极与电路接地之间。电感器964与晶体管966串联耦合，并且该串联组合被耦合在增益晶体管954的源极与电路接地之间。晶体管956操作为开关，该开关可以被闭合或断开。
在图9B示出的示例性设计中，每个增益晶体管被耦合至分离的可编程电感器。在另一个示例性设计中，一个增益晶体管(例如，增益晶体管934)可以被耦合至可编程电感器，并且另一个增益晶体管可以被耦合至固定的电感器。在又一个示例性设计中，一个增益晶体管(例如，增益晶体管934)可以被耦合至可编程电感器，并且另一个增益晶体管可以被直接地耦合至电路接地。
SIMO LNA 930b可以在任何给定时刻以单输出模式或者多输出模式进行操作。在单输出模式的一个示例性设计中，增益晶体管934和954两者可以被启用，并且两个共源共栅晶体管可以被启用。共源共栅晶体管936和956可以被启用以生成针对负载电路980的第一输出RF信号(RFout1)，并且共源共栅晶体管938和958可以被禁用。备选地，共源共栅晶体管938和958可以被启用以生成针对负载电路990的第二输出RF信号(RFout2)，并且共源共栅晶体管936和956可以被禁用。在另一个示例性设计中，一个增益晶体管934或954可以被启用，并且一个共源共栅晶体管可以被启用。对于两种示例性设计，可以针对被启用的每个增益晶体管选择一个或者两个源极退化电感器，以便获得在单输出模式中针对LNA 930b的所期望的动态范围、增益和输入匹配。
在多输出模式中，两个增益晶体管934和954可以被启用。共源共栅晶体管936和958可以被启用以生成分别针对负载电路980和990的RFout1和RFout2信号，并且共源共栅晶体管938和956可以被禁用。备选地，所有四个共源共栅晶体管936、938、956和958可以被启用。可以针对每个增益晶体管选择一个或者两个源极退化电感器，以便获得在多输出模式中针对LNA 930b的所期望的动态范围、增益和输入匹配。
图9C示出了具有可配置的相互耦合的源极退化电感器的SIMO LNA 930c的示例性设计的示意图。LNA 930c可以用于图2中的LNA 230和232中的任何一个、或者图8中LNA 830中的任何一个。在图9C示出的示例性设计中，LNA 930c包括图9B中的LNA 930b中除了可编程电感器952之外的所有电路组件，该可编程电感器952从LNA 930c中被省略。增益晶体管934和944具有它们的源极耦合在一起且被耦合至可编程电感器932，该可编程电感器932进一步被耦合至电路接地。
SIMO LNA 930c可以在任何给定时刻以单输出模式或者多输出模式进行操作。如以上针对图9B所描述的，针对每个模式可以启用一个或多个增益晶体管和一个或多个共源共栅晶体管。在单输出模式中，仅电感器942可以被选择，并且可以通过将晶体管946关闭来将电感器944断开连接。在多输出模式中，可以通过将晶体管946接通来选择电感器942和944两者。电感器942可以被设计以提供在单输出模式中针对LNA 930c的所期望的增益、动态范围和输入匹配。电感器942和944可以被设计以提供在多输出模式中针对LNA 930c的所期望的增益、动态范围和输入匹配。
图9D示出了具有可配置的相互耦合的源极退化电感器的MIMO LNA 930d的示例性设计的示意图。LNA 930d可以用于图2中的LNA 230和232中的任何一个、或者图8中LNA 830中的任何一个。在图9D示出的示例性设计中，LNA 930d包括图9B中的LNA 930b中的所有电路组件。然而，增益晶体管934和954没有如在LNA 930b中那样被耦合在一起。取而代之，增益晶体管934和954接收不同输入RF信号，例如针对不同频带的不同输入RF信号。增益晶体管934具有它的栅极耦合至输入匹配电路912，该输入匹配电路912接收第一输入RF信号(RFin1)。输入匹配电路912可以针对第一频带执行对LNA 930d的输入匹配。增益晶体管954具有它的栅极耦合至输入匹配电路916，该输入匹配电路916接收第二输入RF信号(RFin2)。输入匹配电路916可以针对第二频带执行对LNA 930d的输入匹配。
MIMO 930d可以在任何给定时刻在单输出模式、SIMO模式或者MIMO模式中。在单输出模式中，一个输入RF信号(例如RFin1或RFin2)可以由一个增益晶体管(例如增益晶体管934或954)放大并且由一个共源共栅晶体管(例如共源共栅晶体管936、938、956或958)缓冲以获得针对一个负载电路(例如负载电路980或990)的一个输出RF信号(例如RFout1或RFout2)。在SIMO模式中，一个输入RF信号(例如RFin1或RFin2)可以由一个增益晶体管(例如增益晶体管934或954)放大并且由两个共源共栅晶体管(例如共源共栅晶体管936和938、或者共源共栅晶体管956和958)缓冲以获得针对两个负载电路(例如负载电路980和990)的两个输出RF信号(例如RFout1和RFout2)。在MIMO模式中，两个输入RF信号(例如RFin1和RFin2)可以由两个增益晶体管(例如增益晶体管934和954)放大并且由两个共源共栅晶体管(例如共源共栅晶体管936和938或者共源共栅晶体管956和958)缓冲以获得针对两个负载电路(例如负载电路980和990)的两个输出RF信号(例如RFout1和RFout2)。
可编程电感器932和952可以被操作以提供在单输出模式、SIMO模式和MIMO模式中的良好性能。当增益晶体管934在单输出模式或MIMO模式中被启用时，可编程电感器932可以被设置(例如通过关闭晶体管946)以使得电感器942提供标称源极退化电感。当增益晶体管934在SIMO模式中被启用时，可编程电感器932可以被设置(例如通过接通晶体管946)以使得电感器942和944提供较小的源极退化电感。类似地，当增益晶体管954在单输出模式或MIMO模式中被启用时，可编程电感器952可以被设置(例如通过关闭晶体管966)以使得电感器962提供标称源极退化电感。当增益晶体管954在SIMO模式中被启用时，可编程电感器952可以被设置(例如通过接通晶体管966)以使得电感器962和964提供较小的源极退化电感。
图4、5A-5B和9A-9D示出了具有可配置的相互耦合的源极退化电感器的LNA的一些示例性电路设计。具有可配置的相互耦合的源极退化电感器的LNA还可以以其他方式被实现。在另一个示例性设计中，LNA可以包括被耦合在LNA的输出与输入之间的反馈电路。该反馈电路可以包括电阻器、电容器、晶体管、某个其他电路组件、或者前述的组合。反馈电路可以有助于输入匹配并且还可以提高LNA的线性度。
在另一个示例性设计中，LNA可以包括在每个共源共栅晶体管的位置中的共源共栅电路。共源共栅电路可以包括(i)被耦合在增益晶体管的漏极与中间节点之间的第一共源共栅晶体管、(ii)被耦合在中间节点与LNA的输出之间的第二共源共栅晶体管、以及(iii)被耦合在中间节点与电路接地之间的分流晶体管。当共源共栅电路被启用时，第一共源共栅晶体管和第二共源共栅晶体管可以被接通以经由LNA输出提供输出RF信号，并且分流晶体管可以被关闭。当共源共栅电路被禁用时，第一共源共栅晶体管和第二共源共栅晶体管可以被关闭以便不在LNA输出处提供输出RF信号，并且分流晶体管可以被接通以将中继节点拉至电路接地、并且提供LNA输出与增益晶体管之间更好的隔离。当同一负载电路由针对不同LNA的多个增益晶体管重复使用时，更高的隔离可能是特别期望的。
本文中所公开的具有可配置的相互耦合的源极退化电感器的放大器可以提供各种优点。首先，这些放大器可以支持多种操作模式，诸如举例而言，针对载波聚合的单输出模式和多输出模式。放大器还可以提供针对所有支持的操作模式的良好性能(例如，良好的动态范围、增益、输入匹配等等)。其次，放大器可以支持多个增益状态，诸如举例而言，低增益状态和高增益状态。不同的增益状态可以适用于不同的操作场景。例如，低增益状态可以被选择以在输入RF信号中存在干扰机(jammer)时提高线性度。第三，相互耦合的电感器可以在更小的电路区域中被有效地实现，例如如图7A和7B所示。本文中公开的放大器可以存在其他优点。
在示例性设计中，一种设备(例如，无线设备、IC、电路模块等)可以包括增益晶体管和多个电感器，这些增益晶体管和多个电感器可以实现放大器或者某个其他电路。增益晶体管(例如图4中的增益晶体管434)可以接收输入信号并且提供放大信号。多个电感器(例如电感器442和444)可以相互耦合、可以被耦合至增益晶体管、并且可以为增益晶体管提供可编程的源极退化电感。
在一个示例性设计中，多个电感器可以包括第一和第二电感器。第一电感器(例如电感器442)可以被耦合在增益晶体管的源极与电路接地之间。第二电感器(例如电感器444)可以与开关(例如晶体管446)串联耦合并且被耦合在增益晶体管的源极与电路接地之间。在一个示例性设计中，第一和第二电感器可以具有正耦合系数、并且当开关被闭合时可以提供比第一和第二电感器的并联组合更大的源极退化电感(Lon)。在另一个示例性设计中，第一和第二电感器可以具有负耦合系数、并且当开关被闭合时可以提供比第一和第二电感器的并联组合更小的源极退化电感。在一个示例性设计中，电感器(例如，图5B中的电感器558)可以被耦合在多个电感器与电路接地之间。这个电感器可以是寄生电感器。负耦合系数可以降低在开关被闭合时由增益晶体管观察到的源极退化电感。
在一个示例性设计中，第一电感器可以由具有第一螺旋图案的第一导体(例如图7A中的导体752或者图7B中的导体762)形成，并且第二电感器由具有第二螺旋图案的第二导体(例如图7A中的导体754或者图7B中的导体764)形成。第二导体可以位于第一导体的第一螺旋图案内，如图7A所示。第一和第二螺旋图案可以在相同方向上形成以获得针对第一和第二电感器的正耦合系数。备选地，第一和第二螺旋图案在相反方向上形成以获得针对第一和第二电感器的负耦合系数，如图7B所示。
在一个示例性设计中，该设备可以进一步包括例如针对SIMO LNA第一和第二共源共栅晶体管。第一共源共栅晶体管(例如图9A中的共源共栅晶体管936)可以被耦合至增益晶体管、并且可以在被启用时接收放大信号并且提供第一输出信号。第二共源共栅晶体管(例如图9A中的共源共栅晶体管938)可以被耦合至增益晶体管、并且可以在被启用时接收放大信号并且提供第二输出信号。第一共源共栅晶体管或第二共源共栅晶体管可以在第一操作模式、例如单输出模式中被启用。第一和第二共源共栅晶体管两者可以在第二操作模式、例如多输出模式中被启用。多个电感器可以在第一操作模式中提供第一源极退化电感或者在第二操作模式中提供第二源极退化电感。第二源极退化电感可以小于第一源极退化电感。
在一个示例性设计中，该设备可以进一步包括例如针对SIMO LNA或MIMO LNA的第二增益晶体管、第三和第四共源共栅晶体管以及第二多个电感器。第二增益晶体管(例如图9B或9D中的增益晶体管954)可以接收输入信号(例如针对SIMO LNA)或者第二输入信号(例如针对MIMO LNA)并且可以提供第二放大信号。第二多个电感器(例如图9B或9D中的电感器962和964)可以相互耦合、可以耦合至第二增益晶体管、并且可以为第二增益晶体管提供可编程的源极退化电感。第三共源共栅晶体管(例如图9B或9D中的共源共栅晶体管956)可以被耦合至第二增益晶体管、并且在被启用时可以接收第二放大信号并且提供第一输出信号。第四共源共栅晶体管(例如共源共栅晶体管958)可以被耦合至第二增益晶体管、并且在被启用时可以接收第二放大信号并且提供第二输出信号。
图10示出了用于执行放大的过程1000的示例性设计。可以利用增益晶体管来放大输入信号以获得放大信号(框1012)。可以利用多个相互耦合的电感器来为增益晶体管提供可编程的源极退化电感(框1014)。多个相互耦合的电感器可以包括第一电感器和第二电感器。在框1014的示例性设计中，可以基于第一电感器来为增益晶体管提供第一源极退化电感。可以基于第一和第二电感器的并联组合来为增益晶体管提供第二源极退化电感。第一电感器和第二电感器可以具有正耦合系数，并且第二源极退化电感可以大于第一和第二电感器的并联组合。备选地，第一和第二电感器可以具有负耦合系数，并且第二源极退化电感可以小于第一和第二电感器的并联组合。
具有可配置的相互耦合的源极退换电感器的放大器可以被实现在IC、模拟IC、RFIC、混合IC、ASIC、印刷电路板(PCB)、电子设备等等上。放大器还可以由各种IC过程技术来制造，诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)、NMOS、PMOS、双极结型晶体管(BJT)、双极-CMOS(BiCMOS)、硅锗(silicon germanium，SiGe)、砷化镓(gallium arsenide，GaAs)、异质结双极型晶体管(HBT)、高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor，HEMT)、绝缘硅(silicon-on-insulator，SOI)等等。
实现本文中所描述的放大器的设备可以是独立的设备或者可以是较大设备的一部分。设备可以是(i)独立IC，(ii)一个或多个IC的集合，这些IC可以包括用于存储数据和/或指令的存储器IC，(iii)RFIC、诸如RF接收器(RFR)或RF发射器/接收器(RFR)，(iv)ASCI、诸如移动站调制解调器(MSM)，(v)可以被体现在其他设备内的模块，(vi)接收器、蜂窝电话、无线设备、手机或者移动单元，(vii)其他。
在一个或多个示例性设计中，所描述的功能可以用硬件、软件、固件或者前述的任何组合来实现。如果以软件来实现，这些功能可以被存储在或者通过作为一个或多个指令或代码被传输在计算机可读介质上。计算可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，通信介质包括促进计算机程序从一个地方到另一个地方的传送的任何介质。作为示例但不限于，这样的计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或者其他光盘储存设备、磁盘储存设备或者其他磁性储存设备、或者能够用于携带或存储指令或数据结构形式的所期望的程序代码并且能够由计算机寻址的任何其他介质。而且，任何连接被恰当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线路(DSL)或者诸如红外、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或者其他远程源传输软件，那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或者诸如红外、无线电和微波之类的无线技术被包括在介质的定义中。本文中使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光学碟、数字化视频光碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘通常磁性地复制数据，而碟利用激光来光学地复制数据。以上这些的组合也应当被包括在计算机可读介质的范围内。
提供本公开内容的前述描述以使得本领域的技术人员能够做出或者使用本公开内容。对于本公开内容的各种修改对于本领域的技术人员而言显然将是清楚的，并且本文中定义的一般原理可以被应用至各种变形方式而不偏离本公开内容的范围。因此，本公开内容并非旨在于受限于本文中所描述的示例和设计，而是要根据与本文中所公开的原理和创新特征一致的最宽范围。

Claims (15)

1.一种用于信号放大的设备，包括：
增益晶体管，被配置为接收输入信号和提供放大信号；以及
多个电感器，被耦合至所述增益晶体管并且被配置为给所述增益晶体管提供可编程的源极退化电感，所述多个电感器相互耦合、并且包括被耦合在所述增益晶体管的源极与电路接地之间的第一电感器以及与开关串联耦合且被耦合在所述增益晶体管的所述源极与电路接地之间的第二电感器。
2.根据权利要求1所述的设备，所述第一电感器和所述第二电感器具有正耦合系数。
3.根据权利要求1所述的设备，所述第一电感器和所述第二电感器具有负耦合系数。
4.根据权利要求3所述的设备，进一步包括：
被耦合至所述多个电感器与电路接地之间的电感器，在所述开关闭合时所述负耦合系数降低由所述增益晶体管观察到的源极退化电感。
5.根据权利要求1所述的设备，所述第一电感器由具有第一螺旋图案的第一导体形成，并且所述第二电感器由具有第二螺旋图案的第二导体形成。
6.根据权利要求5所述的设备，所述第一螺旋图案和所述第二螺旋图案在相同方向上形成以获得针对所述第一电感器和所述第二电感器的正耦合系数。
7.根据权利要求5所述的设备，所述第一螺旋图案和所述第二螺旋图案在相反方向上形成以获得针对所述第一电感器和所述第二电感器的负耦合系数。
8.根据权利要求1所述的设备，所述第二电感器被形成在所述第一电感器内部。
9.根据权利要求1所述的设备，进一步包括：
第一共源共栅晶体管，被耦合至所述增益晶体管并且被配置为在所述第一共源共栅晶体管被启用时接收所述放大信号和提供第一输出信号；以及
第二共源共栅晶体管，被耦合至所述增益晶体管并且被配置为在所述第二共源共栅晶体管被启用时接收所述放大信号和提供第二输出信号。
10.根据权利要求9所述的设备，所述第一共源共栅晶体管和所述第二共源共栅晶体管中的一个共源共栅晶体管在第一操作模式中被启用，并且所述第一共源共栅晶体管和所述第二共源共栅晶体管两者在第二操作模式中被启用。
11.根据权利要求10所述的设备，所述多个电感器可配置为在所述第一操作模式中提供第一源极退化电感或者在所述第二操作模式中提供第二源极退化电感。
12.根据权利要求11所述的设备，所述第二源极退化电感小于所述第一源极退化电感。
13.根据权利要求9所述的设备，进一步包括：
第二增益晶体管，被配置为接收所述输入信号或者第二输入信号并且提供第二放大信号；
第二多个电感器，被耦合至所述第二增益晶体管并且被配置为给所述第二增益晶体管提供可编程的源极退化电感，所述第二多个电感器相互耦合；
第三共源共栅晶体管，被耦合至所述第二增益晶体管并且被配置为在所述第三共源共栅晶体管被启用时接收所述第二放大信号和提供所述第一输出信号；以及
第四共源共栅晶体管，耦合至所述第二增益晶体管并且被配置为在所述第四共源共栅晶体管被启用时接收所述第二放大信号和提供所述第二输出信号。
14.一种放大信号的方法，包括：
利用增益晶体管来放大输入信号以获得放大信号；以及
通过基于第一电感器来为所述增益晶体管提供第一源极退化电感以及基于所述第一电感器和与所述第一电感器相互耦合的第二电感器的并联组合为所述增益晶体管提供第二源极退化电感，来为所述增益晶体管提供可编程的源极退化电感；
其中所述第一电感器和所述第二电感器具有正耦合系数，并且所述第二源极退化电感大于所述第一电感器和所述第二电感器的并联组合。
15.一种放大信号的方法，包括：
利用增益晶体管来放大输入信号以获得放大信号；以及
通过基于第一电感器来为所述增益晶体管提供第一源极退化电感以及基于所述第一电感器和与所述第一电感器相互耦合的第二电感器的并联组合为所述增益晶体管提供第二源极退化电感，来为所述增益晶体管提供可编程的源极退化电感；
其中所述第一电感器和所述第二电感器具有负耦合系数，并且所述第二源极退化电感小于所述第一电感器和所述第二电感器的并联组合。
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