CN110601664A - 一种单输入多输出多频段可配置低噪声放大器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单输入多输出多频段可配置低噪声放大器，包括宽带输入匹配电路、增益控制与频带选择电路及多个LC负载电路，宽带输入匹配电路包括MOS管M1，MOS管M1的栅极接第一外部偏置，源极为输入端，漏极为输出端；增益控制与频带选择电路包括多个并联的MOS管，所有MOS管的源极均与MOS管M1的漏极相连，栅极分别接一个外部偏置；所有MOS管分为多个MOS管分组；每个MOS管分组的漏极均作为一个输出端与LC负载电路连接；LC负载电路包括并联接的一个电感和多个可调电容。本发明采用单个输入引脚，多个电感电容负载，通过将电感负载与增益调节电路合并，避免了各电感负载间的相互影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种放大器，具体是一种单输入多输出多频段可配置低噪声放大器。
背景技术
目前，传统的多频段低噪声放大器中为了防止不同频段间的电感负载间互不影响，每个频段均需采用单独的输入引脚和输出电感电容负载。而多个输入引脚增加了整个设备的封装、PCB尺寸及成本。
发明内容
本发明提供一种单输入多输出多频段可配置低噪声放大器，采用单个输入引脚，多个电感电容负载，增益控制与频带选择电路，通过将电感负载与增益调节电路合并，避免了各电感负载间的相互影响。
一种单输入多输出多频段可配置低噪声放大器，包括一个宽带输入匹配电路，一个增益控制与频带选择电路，以及多个LC负载电路，所述宽带输入匹配电路包括MOS管M1，MOS管M1的栅极接外部偏置bias，MOS管M1的源极为输入端，MOS管M1的漏极为输出端；所述增益控制与频带选择电路包括多个并联的MOS管，所有MOS管的源极均与MOS管M1的漏极相连，栅极分别接一个外部偏置；所有MOS管分为多个至少包含一个MOS管的MOS管分组；每个MOS管分组中的所有MOS管的漏极相连后作为一个输出端，并连接有一个LC负载电路；所述LC负载电路包括并联接的一个电感和多个可调电容，每个可调电容串联有一个控制开关。
优选地，所述增益控制与频带选择电路中并联的MOS管有六个，六个MOS管分别为MOS管M2、MOS管M3、MOS管M4、MOS管M5、MOS管M6及MOS管M7；六个MOS管的源极均与MOS管M1的漏极相连，六个MOS管的栅极分别接一个外部偏置；所述MOS管M2、MOS管M3及MOS管M4的漏极相连后作为一个输出端out1，并与LC负载电路BAND I连接；所述MOS管M5、MOS管M6及MOS管M7的漏极相连后作为一个输出端out2，并与LC负载电路BAND II连接。
优选地，所述LC负载电路BAND I包括电感L1、可调电容C1、可调电容C2和可调电容C3，所述电感L1的一端与输出端out1相连，另一端与可调电容C1、可调电容C2、可调电容C3的一端相连；所述可调电容C1、可调电容C2和可调电容C3的另一端分别通过一个控制开关接地；所述LC负载电路BAND II包括电感L2、可调电容C4、可调电容C5和可调电容C6，所述电感L2的一端与输出端out2相连，另一端与可调电容C4、可调电容C5、可调电容C6的一端相连；所述可调电容C4、可调电容C5和可调电容C6的另一端分别通过一个控制开关接地；所述电感L1的另一端、电感L2的另一端均接电源vdd。
本发明采用单个输入引脚，多个电感电容负载，增益控制与频带选择电路，通过将电感负载与增益调节电路合并，避免了各电感负载间的相互影响。具体是采用一个输入引脚实现了多频段的低噪声放大，通过共栅结构实现宽带匹配，并在输出端把增益控制与频段选择电路融合同时作为不同频带间的隔离电路。低噪声放大器在多频段应用中共用一个输入级，输入级由MOS管M1构成，由于采用共栅结构，因此可为宽带匹配提供一个大小等于1/gm的实部，大大降低了宽带匹配的难度，也因此在多频段应用中可以省掉多个输入管脚，降低了封装成本以及应用在PCB中的成本。每个LC负载电路由一个电感和多个可调电容组成，从而可以使电路灵活的工作在不同的需要频段上。总而言之，本发明只需一个输入引脚，降低了封装及PCB成本；同时，仍可对每个频段单独调谐，具有较好的带外干扰抑制能力。
附图说明
图1为本发明的电原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种单输入多输出多频段可配置低噪声放大器，包括一个宽带输入匹配电路，一个增益控制与频带选择电路，以及多个LC负载电路，所述宽带输入匹配电路包括MOS管M1，MOS管M1的栅极接外部偏置bias，MOS管M1的源极为输入端，MOS管M1的漏极为输出端；所述增益控制与频带选择电路包括多个并联的MOS管，所有MOS管的源极均与MOS管M1的漏极相连，栅极分别接一个外部偏置；所有MOS管分为多个至少包含一个MOS管的MOS管分组；每个MOS管分组中的所有MOS管的漏极相连后作为一个输出端，并连接有一个LC负载电路；所述LC负载电路包括并联接的一个电感和多个可调电容，每个可调电容串联有一个控制开关。其中，所有LC负载电路均接电源vdd。每个LC负载电路由一个电感和多个可调电容组成，从而可以使电路灵活的工作在不同的需要频段上。
多个并联的MOS管作为增益控制与频带选择电路，同时也是不同频带间的隔离电路。当其它的MOS管分组完全关断时，电路工作在仅剩的MOS管分组连接的LC负载电路的最高增益状态；当其它的MOS管分组部分关断时，可调节仅剩的MOS管分组连接的LC负载电路的增益。即通过增益控制与频带选择电路可自由地选择低噪声放大器的工作频段，从而实现超宽带多频段的射频应用。
实施例1：
如图1所示，所述增益控制与频带选择电路中并联的MOS管有六个，六个MOS管分别为MOS管M2、MOS管M3、MOS管M4、MOS管M5、MOS管M6及MOS管M7；六个MOS管的源极均与MOS管M1的漏极相连，六个MOS管的栅极分别接一个外部偏置，如所述MOS管M2-M7的栅极分别接第二外部偏置b1-b6；所述MOS管M2、MOS管M3及MOS管M4的漏极相连后作为一个输出端out1，并与LC负载电路BAND I连接；所述MOS管M5、MOS管M6及MOS管M7的漏极相连后作为一个输出端out2，并与LC负载电路BAND II连接。
所述LC负载电路BAND I包括电感L1、可调电容C1、可调电容C2和可调电容C3，所述电感L1的一端与输出端out1相连，另一端与可调电容C1、可调电容C2、可调电容C3的一端相连；所述可调电容C1、可调电容C2和可调电容C3的另一端分别通过一个控制开关接地；所述LC负载电路BAND II包括电感L2、可调电容C4、可调电容C5和可调电容C6，所述电感L2的一端与输出端out2相连，另一端与可调电容C4、可调电容C5、可调电容C6的一端相连；所述可调电容C4、可调电容C5和可调电容C6的另一端分别通过一个控制开关接地；所述电感L1的另一端、电感L2的另一端均接电源vdd。
使用时，六个MOS管(MOS管M2、MOS管M3、MOS管M4、MOS管M5、MOS管M6及MOS管M7)作为增益控制与频带选择电路，同时也是不同频带间的隔离电路。当MOS管M5、MOS管M6及MOS管M7完全关断时，电路工作在BAND I的最高增益状态，当MOS管M5、MOS管M6及MOS管M7部分关断时，可调节BAND I的增益；当MOS管M2、MOS管M3及MOS管M4完全关断时，电路工作在BANDII的最高增益状态，当MOS管M2、MOS管M3及MOS管M4部分关断时，可调节BAND II的增益。即通过增益控制与频带选择电路可自由地选择低噪声放大器的工作频段，从而实现超宽带多频段的射频应用。
本发明采用单个输入引脚，多个电感电容负载，增益控制与频带选择电路，通过将电感负载与增益调节电路合并，避免了各电感负载间的相互影响。具体是采用一个输入引脚实现了多频段的低噪声放大，通过共栅结构实现宽带匹配，并在输出端把增益控制与频段选择电路融合同时作为不同频带间的隔离电路。低噪声放大器在多频段应用中共用一个输入级，输入级由MOS管M1构成，由于采用共栅结构，因此可为宽带匹配提供一个大小等于1/gm的实部，大大降低了宽带匹配的难度，也因此在多频段应用中可以省掉多个输入管脚，降低了封装成本以及应用在PCB中的成本。每个LC负载电路由一个电感和多个可调电容组成，从而可以使电路灵活的工作在不同的需要频段上。总而言之，本发明只需一个输入引脚，降低了封装及PCB成本；同时，仍可对每个频段单独调谐，具有较好的带外干扰抑制能力。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (3)
1.一种单输入多输出多频段可配置低噪声放大器，其特征在于，包括一个宽带输入匹配电路，一个增益控制与频带选择电路，以及多个LC负载电路，
所述宽带输入匹配电路包括MOS管M1，MOS管M1的栅极接第一外部偏置，MOS管M1的源极为输入端，MOS管M1的漏极为输出端；
所述增益控制与频带选择电路包括多个并联的第一MOS管，所有MOS管的源极均与MOS管M1的漏极相连，栅极分别接一个外部偏置；所有第一MOS管分为多个至少包含一个第一MOS管的MOS管分组；每个MOS管分组中的所有第一MOS管的漏极相连后作为一个输出端，并连接有一个LC负载电路；
所述LC负载电路包括并联接的一个电感和多个可调电容，每个可调电容串联有一个控制开关。
2.如权利要求1所述的单输入多输出多频段可配置低噪声放大器，其特征在于，所述增益控制与频带选择电路中并联的第一MOS管有六个，六个第一MOS管分别为MOS管M2、MOS管M3、MOS管M4、MOS管M5、MOS管M6及MOS管M7；六个第一MOS管的源极均与MOS管M1的漏极相连，六个MOS管的栅极分别接一个第二外部偏置；所述MOS管M2、MOS管M3及MOS管M4的漏极相连后作为一个第一输出端out1，并与所述LC负载电路的第一LC负载电路连接；所述MOS管M5、MOS管M6及MOS管M7的漏极相连后作为一个第二输出端，并与所述LC负载电路的第二LC负载电路连接。
3.如权利要求2所述的单输入多输出多频段可配置低噪声放大器，其特征在于，所述第一LC负载电路包括电感L1、可调电容C1、可调电容C2和可调电容C3，所述电感L1的一端与第一输出端相连，另一端与可调电容C1、可调电容C2、可调电容C3的一端相连；所述可调电容C1、可调电容C2和可调电容C3的另一端分别通过一个控制开关接地；
所述第二LC负载电路包括电感L2、可调电容C4、可调电容C5和可调电容C6，所述电感L2的一端与第二输出端相连，另一端与可调电容C4、可调电容C5、可调电容C6的一端相连；所述可调电容C4、可调电容C5和可调电容C6的另一端分别通过一个控制开关接地；
所述电感L1的另一端、电感L2的另一端均接电源vdd。
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