CN107404291B - 偏置电路和低噪声放大器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种偏置电路和低噪声放大器，其中偏置电路包括反相器、第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的源极接入第一偏置电压，所述第二开关管的漏极接入第二偏置电压，所述第一开关管的漏极、所述第二开关管的源极接至电压输出端；所述第一开关管的栅极与所述反相器的输出端电连接，所述反相器的输入端、所述第二开关管的栅极接至控制电压；所述电压输出端用于输出偏置电压至所述低噪声放大器的共栅晶体管的栅极。本发明提供的偏置电路和低噪声放大器克服了现有技术中低噪声放大器工作在关闭模式时可靠性低的缺陷，通过为低噪声放大器不同工作模式的共栅晶体管的栅极提供不同的偏置电压改善了低噪声放大器工作在关闭模式时的可靠性。

Description

偏置电路和低噪声放大器
技术领域
本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种偏置电路和低噪声放大器。
背景技术
低噪声放大器一般用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路，尤其被广泛应用于移动通信基础设施中，例如收发器无线通信卡、塔顶放大器、组合器、中继器以及远端/数字无线宽带头端设备等。
传统的低噪声放大器如图1所示，输入电压Vin，输出电压Vout，其可以工作在两种模式：放大模式和关闭模式。在放大模式时电阻RB上的电压VB被设置为大于晶体管NMOS1(N型金属-氧化物-半导体)的阈值电压，此时电流IX典型值为几毫安。当晶体管NMOS1和晶体管NMOS2为相同尺寸的晶体管时，因为这两个晶体管上流过的电流均为IX，所以这两个晶体管上的电压压降应相同，即晶体管NMOS2的源极和晶体管NMOS1的漏极上的电压VN应接近于VDD/2，此时低噪声放大器的可靠性最好。而电压VN还等于偏置电压VC和电压VB的电压差值，低噪声放大器工作在放大模式时，为了保证低噪声放大器的可靠性，可以通过设置电压VC等于VDD/2和电压VB的和，从而很容易使得电压VN达到VDD/2。然而，当低噪声放大器处于关闭模式时，电流IX会很小，约几毫微安，此时电流IX相对于放大模式时变小，电压VC和电压VN的差值也相应变小，此时电压VC如果不变，那么只能电压VN变大，也就是说加在晶体管NMOS1的源极和漏极之间的电压差将大于VDD/2，此时容易造成晶体管NMOS1损坏，从而影响低噪声放大器的可靠性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中低噪声放大器工作在关闭模式时可靠性低的缺陷，提供一种能够改善低噪声放大器工作在关闭模式时的可靠性的偏置电路和低噪声放大器。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种偏置电路，用于低噪声放大器，其特点在于，包括反相器、第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的源极接入第一偏置电压，所述第二开关管的漏极接入第二偏置电压，所述第一开关管的漏极、所述第二开关管的源极接至电压输出端；所述第一开关管的栅极与所述反相器的输出端电连接，所述反相器的输入端、所述第二开关管的栅极接至控制电压；所述电压输出端用于输出偏置电压至所述低噪声放大器的共栅晶体管的栅极。
本方案中，第一开关管和第二开关管同一时间只能一个导通。当电压输出端输出的电压接至低噪声放大器的共栅晶体管的栅极时，如果低噪声放大器工作于放大模式，此时控制电压设为高电平，第一开关管导通，第二开关管断开，第一偏置电压输出至电压输出端供共栅晶体管的栅极使用，通过设置第一偏置电压的电压值能够使得低噪声放大器在放大模式时可靠稳定的工作。相反，如果低噪声放大器工作于关闭模式，此时设置控制电压为高电平，第一开关管断开，第二开关管导通，第二偏置电压输出至电压输出端供共栅晶体管的栅极使用，通过设置第二偏置电压的电压值能够使得低噪声放大器在放大模式时可靠稳定的工作。本方案提供的偏置电路为低噪声放大器的共栅晶体管的栅极提供了两个可选的偏置电压，克服了现有技术中低噪声放大器工作在关闭模式时可靠性低的缺陷，通过为低噪声放大器不同工作模式的共栅晶体管的栅极提供不同的偏置电压改善了低噪声放大器工作在关闭模式时的可靠性。
较佳地，所述第一开关管和所述第二开关管均为PMOS(P型金属-氧化物-半导体)管。
较佳地，所述偏置电路还包括第一偏置电压产生电路，所述第一偏置电压产生电路包括第三晶体管和第一电阻，所述第三晶体管的源极接地，所述第一电阻的一端接至电源电压，所述第三晶体管的栅极和漏极以及所述第一电阻的另一端电连接并输出为所述第一偏置电压。
较佳地，所述第一偏置电压产生电路还包括串联于所述第三晶体管的源极和地之间的第四晶体管，所述第四晶体管的源极接地，所述第四晶体管的栅极和漏极与所述第三晶体管的源极电连接。
本方案中，当电源电压下降时，第一偏置电路产生的偏置电压不会下降至低于地三晶体管和第四晶体管的阈值电压和。因此，电源电压的降低不会显著影响低噪声放大器的性能。即当电源电压不够稳定时，第三晶体管和第四晶体管能够保证第一偏置电压保持较稳定的电压输出，从而保证电压输出端电压的稳定，即保证共栅晶体管的栅极电压的稳定，进而使得低噪声放大器工作在放大模式时保证较高的稳定性。
较佳地，所述第三晶体管和所述第四晶体管均为NMOS管。
较佳地，所述偏置电路还包括第二偏置电压产生电路，所述第二偏置电压产生电路包括第五晶体管和第二电阻，所述第五晶体管的栅极和漏极接至电源电压，所述第二电阻的一端接地，所述第五晶体管的源极与所述第二电阻的另一端电连接并输出为所述第二偏置电压。
本方案中，第二偏置电压产生电路在电路正常工作时给第二开关管提供第二偏置电压。
较佳地，所述第五晶体管为NMOS管。
本发明还提供一种低噪声放大器，包括共栅晶体管，其特点在于，所述低噪声放大器还包括前述的偏置电路，所述偏置电路的电压输出端与所述共栅晶体管的栅极电连接。
本方案中，第一开关管和第二开关管分别接至不同的偏置电压，通过设置控制电压的高、低电平能够实现两个偏置电压的选择，同一时刻只有一个偏置电压输出至共栅晶体管的栅极。在放大模式时，控制电压为高电平，第一开关管导通，第一偏置电压输出至共栅晶体管的栅极，使得共栅晶体管的源极电压稳定在电源电压的一半，从而保证低噪声放大器可靠地工作于放大模式。在关闭模式时，控制电压为低电平，第二开关管导通，第二偏置电压输出至共栅晶体管的栅极，第二偏置电压的电压值使得共栅晶体管的源极电压也能稳定在电源电压的一半，从而使得低噪声放大器处于关闭模式时也能保证较高的可靠性。
本发明的积极进步效果在于：本发明提供的偏置电路和低噪声放大器中第一开关管和第二开关管分别接至不同的偏置电压，通过设置控制电压的高、低电平能够实现两个偏置电压的选择，同一时刻只有一个偏置电压输出至共栅晶体管的栅极，克服了现有技术中低噪声放大器工作在关闭模式时可靠性低的缺陷，通过为低噪声放大器不同工作模式的共栅晶体管的栅极提供不同的偏置电压改善了低噪声放大器工作在关闭模式时的可靠性。
附图说明
图1为现有的传统的低噪声放大器的电路图。
图2为本发明的实施例1的偏置电路的电路图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
如图2所示，一种偏置电路，用于图1所示的传统的低噪声放大器，包括反相器1、第一开关管PMOS1、第二开关管PMOS2、第一偏置电压产生电路2和第二偏置电压产生电路3，第一开关管PMOS1的源极接入第一偏置电压VX，第二开关管PMOS2的漏极接入第二偏置电压VY，第一开关管PMOS1的漏极、第二开关管PMOS2的源极接至电压输出端VC；第一开关管PMOS1的栅极与反相器1的输出端电连接，反相器1的输入端、第二开关管PMOS2的栅极接至控制电压VEN；电压输出端VC用于输出偏置电压至图1所示的传统的低噪声放大器的共栅晶体管NMOS2的栅极。
本实施例中，第一偏置电压产生电路2包括第三晶体管NMOS3、第四晶体管NMOS4和第一电阻R1，第四晶体管NMOS4的源极接地，第四晶体管NMOS4的栅极和漏极与第三晶体管NMOS3的源极电连接，第一电阻R1的一端接至电源电压VDD，第三晶体管NMOS3的栅极和漏极以及第一电阻R1的另一端电连接并输出为第一偏置电压VX。
本实施例中第二偏置电压产生电路3包括第五晶体管NMOS5和第二电阻R2，第五晶体管NMOS5的栅极和漏极接至电源电压VDD，第二电阻R2的一端接地，第五晶体管NMOS5的源极与第二电阻R2的另一端电连接并输出为第二偏置电压VY。
本实施例提供的偏置电路的适用范围不局限于图1所示的传统的低噪声放大器，还适用于其它的传统的低噪声放大器，只要其具有如图1所示的共珊晶体管即可。另外，本实施例仅提供了第一偏置电压产生电路2和第二偏置电压产生电路3各一种实现电路，但并不因此限制本发明的第一偏置电压和第二偏置电压的产生方式，只要能够为低噪声放大器不同工作模式时分别提供合适的偏置电压即可。
实施例2
本实施例提供一种低噪声放大器，该低噪声放大器在图1的传统的低噪声放大器的基础上增加了图2所示的偏置电路，该偏置电路的电压输出端与共栅晶体管的栅极电连接。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种偏置电路，用于低噪声放大器，其特征在于，包括反相器、第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的源极接入第一偏置电压，所述第二开关管的漏极接入第二偏置电压，所述第一开关管的漏极、所述第二开关管的源极接至电压输出端；所述第一开关管的栅极与所述反相器的输出端电连接，所述反相器的输入端、所述第二开关管的栅极接至控制电压；所述电压输出端用于输出偏置电压至所述低噪声放大器的共栅晶体管的栅极；
所述偏置电路还包括第一偏置电压产生电路，所述第一偏置电压产生电路包括第三晶体管和第一电阻，所述第一电阻的一端接至电源电压，所述第三晶体管的栅极和漏极以及所述第一电阻的另一端电连接并输出为所述第一偏置电压；
所述第一偏置电压产生电路还包括串联于所述第三晶体管的源极和地之间的第四晶体管，所述第四晶体管的源极接地，所述第四晶体管的栅极和漏极与所述第三晶体管的源极电连接。
2.如权利要求1所述的偏置电路，其特征在于，所述第一开关管和所述第二开关管均为PMOS管。
3.如权利要求1所述的偏置电路，其特征在于，所述第三晶体管和所述第四晶体管均为NMOS管。
4.如权利要求1所述的偏置电路，其特征在于，所述偏置电路还包括第二偏置电压产生电路，所述第二偏置电压产生电路包括第五晶体管和第二电阻，所述第五晶体管的栅极和漏极接至电源电压，所述第二电阻的一端接地，所述第五晶体管的源极与所述第二电阻的另一端电连接并输出为所述第二偏置电压。
5.如权利要求4所述的偏置电路，其特征在于，所述第五晶体管为NMOS管。
6.一种低噪声放大器，包括共栅晶体管，其特征在于，所述低噪声放大器还包括如权利要求1至5任一项所述的偏置电路，所述偏置电路的电压输出端与所述共栅晶体管的栅极电连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3751733B1 (en) * 2018-05-11 2024-06-19 Huawei Technologies Co., Ltd. Amplifier, amplifying circuit and phase shifter
CN114721455B (zh) * 2022-03-16 2023-06-20 苏州悉芯射频微电子有限公司 一种Bypass开关偏置电压产生电路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102624656A (zh) * 2012-02-29 2012-08-01 华为技术有限公司 低压差分信号发送器
CN102723917A (zh) * 2011-03-30 2012-10-10 比亚迪股份有限公司 一种功率放大器
CN103956186A (zh) * 2014-05-12 2014-07-30 北京兆易创新科技股份有限公司 一种灵敏放大器和闪存存储装置
CN105978512A (zh) * 2016-05-06 2016-09-28 江苏卓胜微电子有限公司 多可配置旁路模式的低噪声放大器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102723917A (zh) * 2011-03-30 2012-10-10 比亚迪股份有限公司 一种功率放大器
CN102624656A (zh) * 2012-02-29 2012-08-01 华为技术有限公司 低压差分信号发送器
CN103956186A (zh) * 2014-05-12 2014-07-30 北京兆易创新科技股份有限公司 一种灵敏放大器和闪存存储装置
CN105978512A (zh) * 2016-05-06 2016-09-28 江苏卓胜微电子有限公司 多可配置旁路模式的低噪声放大器

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