CN110838826B - 具有隔离特性的放大装置 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种具有隔离特性的放大装置，所述放大装置包括：放大电路，连接在输入端子与输出端子之间，并且在放大模式下放大信号输入；以及旁路电路，包括滤波器，所述滤波器连接到用于旁路所述放大电路的旁路路径，其中，所述旁路路径在所述放大模式下处于断开状态并且在旁路模式下处于接通状态，并且在所述放大模式下，所述滤波器将输入的高频信号旁路到地。

Description

具有隔离特性的放大装置
本申请要求于2018年8月17日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0096013号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
技术领域
本公开涉及一种具有隔离特性的放大装置。
背景技术
通常，功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)或类似的放大器包括在无线通信系统中，以便使用4G通信发送和接收非常大量的数据，并且获得非常高的输出功率和效率以及高灵敏度。
具体地，LNA可通过天线接收非常低的信号到高信号，并且就此而言，具有各种增益的LNA可实现为使用适当电平的信号来满足最大性能。
根据这种需要，LNA通常包括20dB与-10dB之间的各种增益模式，所述各种增益模式包括通过LNA放大信号的放大模式(＝高增益模式)和输入端子(输入)和输出端子(输出)连接到开关而不通过LNA的旁路模式(＝低增益模式)。
LNA大致分类为高增益模式和低增益模式(低增益模式或旁路模式)，并且通常，噪声系数在高增益模式中是重要的，并且线性度是低增益模式中重要的性能指标。
然而，存在如下问题：随着要由典型LNA处理的信号的频带增加，低增益模式下的LNA的输入端子和输出端子之间的隔离特性劣化。
发明内容
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍在下面的具体实施方式中进一步描述的所选择的构思。本发明内容既不意在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面，一种放大装置包括：放大电路，连接在输入端子与输出端子之间，并且被配置为在放大模式下放大信号输入；以及旁路电路，包括滤波器，所述滤波器连接到所述旁路电路的用于旁路所述放大电路的旁路路径，其中，所述旁路路径被配置为在所述放大模式下操作于断开状态，并且被配置为在旁路模式下操作于接通状态，并且所述滤波器被配置为在所述放大模式下的所述操作期间将输入的高频信号旁路到地。
所述滤波器可包括低通滤波器，所述低通滤波器被配置为在所述放大模式下将输入的所述高频信号旁路到地。
所述旁路电路可包括第一开关和第二开关中的至少一者，所述第一开关连接在所述放大电路的输入侧上的第一连接节点与所述滤波器之间，所述第二开关连接在所述放大电路的输出侧上的第二连接节点与所述滤波器之间。
所述滤波器可包括连接在所述旁路路径与所述地之间的第一电容器。
所述滤波器可包括第一电阻器和第二电阻器中的至少一者，所述第一电阻器连接在连接所述旁路路径和所述第一电容器的连接节点的第一侧上，所述第二电阻器连接在连接所述旁路路径和所述第一电容器的所述连接节点的第二侧上。
所述放大装置还可包括连接在所述输入端子与所述第一连接节点之间的输入匹配电路，并且所述输入匹配电路被配置为在所述输入端子与所述放大电路之间执行阻抗匹配。
所述放大装置还可包括连接在所述第二连接节点与所述输出端子之间的输出匹配电路，并且所述输出匹配电路被配置为在所述放大电路与所述输出端子之间执行阻抗匹配，并且所述输出匹配电路被进一步配置为调整所述放大电路的放大增益和回波损耗。
在一个总体方面，一种放大装置包括：放大电路，连接在输入端子与输出端子之间，并且被配置为在放大模式下放大信号输入；输入匹配电路，连接在所述输入端子与所述放大电路之间，并且被配置为在所述输入端子与所述放大电路之间执行阻抗匹配；输出匹配电路，连接在所述放大电路与所述输出端子之间，并且被配置为在所述放大电路与所述输出端子之间执行阻抗匹配；以及旁路电路，包括用于旁路所述放大电路的旁路路径，其中，所述旁路路径被配置为在所述放大模式下操作于断开状态，并且被配置为在旁路模式下操作于接通状态，并且在所述放大模式下，输入的高频信号旁路到地。
所述旁路电路可包括滤波器，所述滤波器连接到用于旁路所述放大电路的所述旁路路径；并且所述滤波器可包括低通滤波器，所述低通滤波器被配置为在所述放大模式下将输入的所述高频信号旁路到地。
所述旁路电路可包括第一开关和第二开关中的至少一者，所述第一开关连接在所述放大电路的输入侧上的第一连接节点与所述滤波器之间，所述第二开关连接在所述放大电路的输出侧上的第二连接节点与所述滤波器之间。
所述滤波器可包括连接在所述旁路路径与地之间的第一电容器。
所述滤波器可包括第一电阻器和第二电阻器中的至少一者，所述第一电阻器连接在连接所述旁路路径和所述第一电容器的连接节点的第一侧上，所述第二电阻器连接在连接所述旁路路径和所述第一电容器的所述连接节点的第二侧上。
所述输入匹配电路可包括：输入电感器，连接在所述输入端子与所述第一连接节点之间，并且被配置为在所述输入端子与所述放大电路之间执行阻抗匹配；以及可变衰减电路，与所述输入电感器串联连接，并且被配置为结合所述放大电路的放大比例调整信号阻尼比。
所述输出匹配电路可包括：输出电感器，连接在电源电压的端子与所述放大电路的所述输出侧处的所述第二连接节点之间；可变电阻器电路，与所述输出电感器并联连接；可变电容器电路，连接在所述第二连接节点与所述输出端子之间；以及输出电容器，连接在所述输出端子与地之间。
在另一总体方面，一种放大装置包括：放大电路，连接在输入匹配电路与输出匹配电路之间，所述放大电路被配置为在放大模式下放大信号输入；以及旁路电路，连接在所述输入匹配电路与所述输出匹配电路之间，所述旁路电路被配置为在旁路模式下旁路所述放大电路，并且在所述放大模式下将输入的高频信号旁路到地。
所述输入匹配电路可被配置为在输入端子与所述放大电路之间执行阻抗匹配。
所述输出匹配电路可被配置为在所述放大电路与输出端子之间执行阻抗匹配。
通过以下具体实施方式和附图，其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
图1是示出放大装置的示例的示图；
图2是示出旁路电路的示例的示图；
图3是示出旁路电路的示例的示图；
图4是示出旁路电路的示例的示图；
图5是示出滤波器的示例的示图；
图6是示出滤波器的示例的示图；
图7是示出滤波器的示例的示图；
图8是示出放大装置的示例的电路图；
图9是示出图8的放大装置在放大模式下的操作的示例的示图；
图10是示出图8的放大装置在旁路模式下的操作的示例的示图；
图11是根据示例的放大装置在放大模式下的噪声系数(NF)的曲线图；
图12是根据示例的放大装置的旁路中的输入回波损耗和输出回波损耗的曲线图；
图13是示出根据示例的放大装置在放大模式下的旁路电路的隔离特性的示例的示图；以及
图14是示出放大装置在旁路模式下的旁路电路的插入损耗特性的示例的示图。
在整个附图和具体实施方式中，相同的附图标记指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明及便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，在此描述的方法、设备和/或系统的各种变化、修改及等同物将是显而易见的。例如，在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可对在此描述的操作的顺序做出在理解本申请的公开内容后将是显而易见的改变。此外，为了更加清楚和简洁，可省略本领域已知的特征的描述。
在此描述的特征可按照不同的形式实施，并且将不被解释为限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例，仅仅是为了示出在理解本申请的公开内容后将是显而易见的实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式。
在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”另一元件“上”、直接“连接到”另一元件或直接“结合到”另一元件，或者它们之间可存在一个或更多个其它元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，它们之间可不存在其它元件。
如在此所使用的，术语“和/或”包括相关所列项的任意一个和任意两个或更多个的任意组合。
尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分将不受这些术语限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所提及的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分还可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
为了易于描述，在此可使用诸如“在……之上”、“上部”、“在……之下”和“下部”的空间关系术语来描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件位于“之上”或“上部”的元件随后将相对于另一元件位于“之下”或“下部”。因此，术语“在……之上”根据装置的空间方位而包括“在……之上”和“在……之下”两种方位。所述装置还可以以其他方式定位(例如，旋转90度或处于其他方位)，并将相应地解释在此使用的空间关系术语。
在此使用的术语仅用于描述各种示例，并且将不被用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
由于制造技术和/或公差，可发生附图中所示的形状的变化。因此，在此描述的示例不限于附图中示出的特定形状，而是包括在制造期间发生的形状的改变。
在此描述的示例的特征可以按照在理解本申请的公开内容后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管在此描述的示例具有各种配置，但是在理解本申请的公开内容后将是显而易见的其他配置也是可行的。
图1是示出放大装置的示例的示图。
参照图1，示例放大装置可包括放大电路100和旁路电路400。
放大装置还可包括输入匹配电路200和输出匹配电路300。
放大电路100可连接在输入端子IN与输出端子OUT之间，并且可在放大模式下放大高频信号输入。
旁路电路400可包括用于旁路放大电路100的旁路路径PH1。旁路路径PH1可在放大模式下断开，并且可在旁路模式下接通。在旁路路径PH1处于断开状态的放大模式下，旁路电路400可将输入的高频信号旁路到地。
例如，旁路电路400还可包括滤波器410，滤波器410连接到用于旁路放大电路100的旁路路径PH1。作为示例，滤波器410可以是用于在放大模式下将输入的高频信号旁路到地的低通滤波器。
输入匹配电路200可连接在输入端子IN与放大电路100之间，并且可在输入端子IN与放大电路100之间执行阻抗匹配。
输出匹配电路300可连接在放大电路100与输出端子OUT之间，并且可在放大电路100与输出端子OUT之间执行阻抗匹配。输出匹配电路300可调整放大电路100的放大增益和回波损耗。
在图1中，CB1是用于使高频信号通过并阻隔DC分量的隔直流(DC)电容器。旁路路径PH1可以是用于旁路放大电路100而不通过放大电路100的路径，所述路径位于放大电路100的输入侧上的第一连接节点N1与放大电路100的输出侧上的第二连接节点N2之间。
根据每个示例，放大装置可以是低噪声放大装置，并且放大电路100可以是低噪声放大电路(LNA)，但示例不限于此。
在本公开中的每个附图中，针对具有相同附图标记和相同功能的组件，可以省略不必要的重复描述，并且将仅描述附图之间的差异。
将参照图2至图4描述旁路电路400的示例。
图2是示出旁路电路的示例的示图。图3是示出旁路电路的另一示例的示图。图4是示出旁路电路的另一示例的示图。
参照图2，旁路电路400可包括连接在放大电路100的输入侧的第一连接节点N1与滤波器410之间的第一开关SW1。
参照图3，旁路电路400可包括连接在放大电路100的输出侧的第二连接节点N2与滤波器410之间的第二开关SW2。
参照图4，旁路电路400可包括第一开关SW1和第二开关SW2，第一开关SW1连接在放大电路100的输入侧的第一连接节点N1与滤波器410之间，第二开关SW2连接在放大电路100的输出侧的第二连接节点N2与滤波器410之间。
例如，第一开关SW1和第二开关SW2可以是诸如金属氧化物半导体(MOS)晶体管或双极结型晶体管(BJT)的半导体开关器件。
在图4中，T1和T2分别是滤波器410的第一端子和第二端子。
图5是示出滤波器的示例的示图。图6是示出滤波器的另一示例的示图。图7是示出滤波器的另一示例的示图。
参照图5，滤波器410可包括连接在地与旁路路径PH1的连接节点N3之间的第一电容器C40，旁路路径PH1位于作为相对端子的第一端子T1和第二端子T2之间。
参照图6，滤波器410可包括连接在第一端子T1与连接节点N3之间的第一电阻器R41以及连接在地和连接节点N3之间的第一电容器C40。
参照图7，滤波器410可包括第一电阻器R41和第二电阻器R42以及第一电容器C40，第一电阻器R41连接在连接节点N3与第一端子T1之间，第二电阻器R42连接在连接节点N3与第二端子T2之间，第一电容器C40连接在地和连接节点N3之间。
通过第一电容器C40，旁路电路400在旁路模式下的输入回波损耗特性和输出回波损耗特性可增强，并且旁路电路400在放大模式下的隔离特性可增强，这将参照图11和图12来描述。
例如，第一电容器C40的值CV1可比第一开关SW1或第二开关SW2在断开状态下的截止电容值(Coff1或Coff2)大，例如，第一电容器C40的值CV1可以是80到100毫微微法拉(fF)，并且截止电容值(Coff1或Coff2)可以是20毫微微法拉(fF)。
参照图6和图7，当滤波器410包括电阻器和电容器时，滤波器410可以是作为低通滤波器中的一种的RC滤波器。
图8是示出放大装置的示例的电路图。
参照图8，例如，放大电路100可包括堆叠在第一连接节点N1与第二连接节点N2之间的第一晶体管M1、第二晶体管M2和第三晶体管M3。
第一晶体管M1的栅极可通过隔DC电容器CB1连接到输入匹配电路200，并且可通过电阻器R1连接到第一偏置电压VB1的端子。电感器L1可连接在地与第一晶体管M1的源极之间。例如，电感器L1可以是用于增强线性度的退化电感器。
第二晶体管M2的栅极可连接到第二偏置电压VB2的端子，并且电容器C2可连接在地与第二晶体管M2的栅极之间。第二晶体管M2的源极可连接到第一晶体管M1的漏极，并且第二晶体管M2的漏极可连接到第三晶体管M3的源极。
第三晶体管M3的栅极可连接到第三偏置电压VB3的端子，并且电容器C3可连接在地与第三晶体管M3的栅极之间。第三晶体管M3的源极可连接到第二晶体管M2的漏极，并且第三晶体管M3的漏极可连接到第二连接节点N2。
作为示例，第一晶体管M1的放大比例可等于或大于1，并且第二晶体管M2的放大比例和第三晶体管M3的放大比例可小于第一晶体管M1的放大比例。
例如，输入匹配电路200可包括输入电感器L21和可变衰减电路RA21。
输入电感器L21可连接在输入端子IN与第一连接节点N1之间，并且可在输入端子IN和放大电路100之间执行阻抗匹配。
可变衰减电路RA21可响应于控制信号(未示出)而串联连接到输入电感器L21，并且可结合放大电路100的放大比例来调整信号阻尼比。
作为示例，输出匹配电路300可包括输出电感器L31、可变电阻器电路R31、可变电容器电路C31和输出电容器C32。
输出电感器L31可连接在电源电压VDD的端子与放大电路100的输出侧的第二连接节点N2之间。
可变电阻器电路R31可并联连接到输出电感器L31，并且可变电阻器电路R31的电阻值可响应于控制信号而变化，并且可涉及确定放大电路100的增益。
可变电容器电路C31可连接在第二连接节点N2与输出端子OUT之间，并且可变电容器电路C31的电容值可响应于控制信号而变化，因此，可变电容器电路C31的回波损耗可被调整。
输出电容器C32可连接在输出端子OUT与地之间。例如，输出电容器C32可涉及输出匹配。
图9是示出图8的放大装置在放大模式下的操作的示例的示图。
参照图8和图9，在放大装置的放大模式(或高增益模式)下，操作电压VDD可施加到放大电路100，旁路电路400可处于断开状态，并且输入匹配电路200的可变衰减电路RA21也可处于具有最低信号阻尼比的状态。
在这种情况下，输出匹配电路300的可变电阻器电路R31可被调整为保持高阻抗，因此，可不影响输出电感器L31的阻抗。在放大模式(或高增益模式)下，输入匹配电路200的可变衰减电路RA21还可调整信号阻尼比以及输出匹配电路300的可变电阻器电路R31的电阻值，以可变地调整放大电路100的增益。
由于操作第一晶体管M1、第二晶体管M2和第三晶体管M3，因此可消耗电流并且旁路电路400可处于断开状态，而断开状态下的旁路电路400的晶体管的截止电容使放大电路100的输入端子和输出端子彼此连接，因此，隔离度可能劣化，但是本公开可提出上述旁路电路400，以防止隔离度劣化，从而增强隔离特性。
图10是示出图8的放大装置在旁路模式下的操作的示例的示图。
参照图8和图10，在放大装置的旁路模式(或低增益模式)下，旁路电路400处于接通状态，操作电压VDD不施加到旁路电路400，因此，由于旁路电路400可处于接地状态，因此放大电路100可以不操作。也就是说，第一晶体管M1、第二晶体管M2和第三晶体管M3都处于截止状态，因此，电流可能不在其中流动，从而节省电力。
在这种情况下，输入匹配电路200的输入电感器L21和输出匹配电路300的输出电感器L31在旁路模式下可作为匹配器件操作，因此，在旁路模式下不需要另一单独的匹配器件。
图11是根据示例的放大装置在放大模式下的噪声系数(NF)的曲线图。
在图11中，G11是典型放大电路在放大模式下的噪声系数(NF)的曲线，G12是根据示例的放大电路在放大模式下的噪声系数(NF)的曲线。
参照基于图11的G11和G12的噪声系数(NF)，可看出，在使用频带(频带＝3.8GHz至4.4GHz)中，与典型放大装置相比，隔离度增强了约5dB。
图12是根据示例的放大装置的旁路中的输入回波损耗和输出回波损耗的曲线图。
在图12中，G21是典型放大装置在旁路模式下的输入回波损耗的曲线，G22是根据本公开中的示例的放大装置在旁路模式下的输入回波损耗的曲线。G31是典型放大装置在旁路模式下的输出回波损耗的曲线，G32是根据本公开中的示例的放大装置在旁路模式下的输出回波损耗的曲线。
参考基于图12的G21和G22的输入回波损耗以及基于图12的G31和G32的输出回波损耗，可看出，在使用频带(频带＝3.8GHz至4.4GHz)中，与典型放大装置相比，每种回波损耗增强了约1dB至3dB。
在旁路电路400处于断开状态的放大模式下，包括在图7中示出的旁路电路400的滤波器410中的第一电容器C40可用于增强隔离度。然而，由于在旁路电路400处于接通状态的旁路模式下的第一电容器C40的接地而可能发生插入损耗。
图13是示出根据示例的放大装置在放大模式下的旁路电路的隔离特性的示例的示图。图14是示出根据示例的放大装置在旁路模式下的旁路电路的插入损耗特性的示例的示图。
图13和图14是示出根据本公开的旁路电路400的隔离特性和插入损耗特性的仿真结果的示例的示图。
在图13中，G41是当第一电容器C40的电容值为0时的隔离特性的曲线，G42是当第一电容器C40的电容值为50毫微微法拉(fF)时的隔离特性的曲线，G43是当第一电容器C40的电容值为100毫微微法拉(fF)时的隔离特性的曲线，G44是当第一电容器C40的电容值为150毫微微法拉(fF)时的隔离特性的曲线，G45是当第一电容器C40的电容值为200毫微微法拉(fF)时的隔离特性的曲线。
从图13的曲线图G41到G45中可以看出，当第一电容器C40的电容值增大时，隔离度增大。然而，当第一电容器C40的电容值增大时，增强隔离度的效果收敛。获得该结果是因为，当第一电容器C40的电容值增大时，在相应频率处旁路到地的信号的量增加。也就是说，当第一电容器C40的电容值增大时，在隔离度方面的性能增强。
然后，在图14中，G51是当第一电容器C40的电容值为0时的插入损耗特性的曲线，G52是第一电容器C40的电容值为50毫微微法拉(fF)时的插入损耗特性的曲线，G53是当第一电容器C40的电容值为100毫微微法拉(fF)时的插入损耗特性的曲线，G54是当第一电容器C40的电容值为150毫微微法拉(fF)时的插入损耗特性的曲线，G55是当第一电容器C40的电容值为200毫微微法拉(fF)时的插入损耗特性的曲线。
从图14的G51到G55中可以看出，当第一电容器C40的电容值增大时，插入损耗增大。获得该结果是因为3dB的插入损耗的频率与电容值成反比(f3dB＝1/(2×pi×R×C)。
在放大模式下，就隔离度方面而言应增大第一电容器C40的电容值，但是在旁路模式下，就插入损耗方面而言应减小第一电容器C40的电容值。结果，第一电容器C40的电容值应被设置为就隔离度和插入损耗方面而言的折衷。
例如，从图13和图14中可以看出，当第一电容器C40的电容值被设置为50毫微微法拉(fF)(参照图13的G42和图14的G52)时，在4GHz至6GHz的旁路模式下的插入损耗降低约0.02dB，而放大模式下的隔离度增强了10dB。如此，插入损耗和隔离度具有折衷关系，但是在适当考虑影响3dB的插入损耗的频率的情况下，可增强隔离度而不影响插入损耗。参照图13和图14，根据本公开中的每个示例，当根据电容值将被使用的频率适当地设置第一电容器C40的电容值时，考虑到隔离度和插入损耗，可使旁路电路400的信号损耗在可允许范围内增加，同时可使放大模式下的隔离效果最大化。也就是说，尽管插入损耗和隔离度具有折衷关系，但可设计为增强隔离特性。
如以上所阐述的，根据各个示例，可增强经由旁路路径的隔离特性，从而确保产品的可靠性和竞争力。
虽然本公开包括具体示例，但在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神及范围的情况下，可在这些示例中作出形式和细节上的各种改变。在此描述的示例将仅被理解为描述性意义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被认为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术，和/或如果以不同的方式组合和/或通过其他组件或它们的等同物替换或补充描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，并且在权利要求及其等同物的范围之内的全部变化将被解释为包括在本公开中。

Claims (17)

1.一种放大装置，所述放大装置包括：
放大电路，连接在输入端子与输出端子之间，并且被配置为在放大模式下放大信号输入；以及
旁路电路，包括滤波器，所述滤波器连接到所述旁路电路的用于旁路所述放大电路的旁路路径，
其中，所述旁路路径被配置为在所述放大模式下操作于断开状态，并且被配置为在旁路模式下操作于接通状态，并且所述滤波器被配置为在所述放大模式下将输入的高频信号旁路到地，
其中，所述滤波器包括第一电阻器和第二电阻器中的至少一者以及连接在所述旁路路径与所述地之间的第一电容器，所述第一电阻器连接在连接所述旁路路径和所述第一电容器的连接节点与所述旁路电路的作为输入节点的第一连接节点之间，所述第二电阻器连接在所述连接节点与所述旁路电路的作为输出节点的第二连接节点之间，
其中，所述放大装置还包括输入匹配电路，所述输入匹配电路包括：输入电感器，被配置为在所述输入端子与所述放大电路之间执行阻抗匹配；以及可变衰减电路，与所述输入电感器串联连接在所述输入端子与所述第一连接节点之间，并且被配置为结合所述放大电路的放大比例调整信号阻尼比。
2.根据权利要求1所述的放大装置，其中，所述滤波器为低通滤波器，所述低通滤波器被配置为在所述放大模式下将输入的所述高频信号旁路到地。
3.根据权利要求1所述的放大装置，其中，所述旁路电路包括第一开关和第二开关中的至少一者，所述第一开关连接在所述第一连接节点与所述滤波器之间，所述第二开关连接在所述第二连接节点与所述滤波器之间。
4.根据权利要求3所述的放大装置，其中，所述第一电容器的电容值大于所述第一开关或所述第二开关在断开状态下的截止电容值。
5.根据权利要求1所述的放大装置，其中，所述放大装置还包括连接在所述放大电路与所述输入匹配电路之间的隔直电容器。
6.根据权利要求1所述的放大装置，其中，所述第一电容器的电容值根据所述旁路电路的隔离度和插入损耗确定。
7.根据权利要求1所述的放大装置，所述放大装置还包括：
输出匹配电路，连接在所述第二连接节点与所述输出端子之间，并且被配置为在所述放大电路与所述输出端子之间执行阻抗匹配，并且被进一步配置为调整所述放大电路的放大增益和回波损耗。
8.一种放大装置，所述放大装置包括：
放大电路，连接在输入端子与输出端子之间，并且被配置为在放大模式下放大信号输入；
输入匹配电路，连接在所述输入端子与所述放大电路之间，并且被配置为在所述输入端子与所述放大电路之间执行阻抗匹配；
输出匹配电路，连接在所述放大电路与所述输出端子之间，并且被配置为在所述放大电路与所述输出端子之间执行阻抗匹配；以及
旁路电路，包括用于旁路所述放大电路的旁路路径，其中，所述旁路路径被配置为在所述放大模式下操作于断开状态，并且被配置为在旁路模式下操作于接通状态，并且在所述放大模式下，输入的高频信号旁路到地，
其中，所述旁路电路包括第一开关和第二开关中的至少一者以及滤波器，所述第一开关连接在所述放大电路的输入侧上的第一连接节点与所述滤波器之间，所述第二开关连接在所述放大电路的输出侧上的第二连接节点与所述滤波器之间，
所述输入匹配电路包括：输入电感器，被配置为在所述输入端子与所述放大电路之间执行阻抗匹配；以及可变衰减电路，与所述输入电感器串联连接在所述输入端子与所述第一连接节点之间，并且被配置为结合所述放大电路的放大比例调整信号阻尼比。
9.根据权利要求8所述的放大装置，其中：
所述滤波器包括低通滤波器，所述低通滤波器被配置为在所述放大模式下将输入的所述高频信号旁路到地。
10.根据权利要求9所述的放大装置，其中，所述放大装置还包括连接在所述放大电路与所述输入匹配电路之间的隔直电容器。
11.根据权利要求9所述的放大装置，其中，所述滤波器包括连接在所述旁路路径与地之间的第一电容器。
12.根据权利要求11所述的放大装置，其中，所述滤波器还包括第一电阻器和第二电阻器中的至少一者，所述第一电阻器连接在连接所述旁路路径和所述第一电容器的连接节点的第一侧上，所述第二电阻器连接在连接所述旁路路径和所述第一电容器的所述连接节点的第二侧上。
13.根据权利要求11所述的放大装置，其中，所述第一电容器的电容值根据所述旁路电路的隔离度和插入损耗确定。
14.根据权利要求10所述的放大装置，其中，所述输出匹配电路包括：
输出电感器，连接在电源电压的端子与所述放大电路的所述输出侧处的所述第二连接节点之间；
可变电阻器电路，与所述输出电感器并联连接；
可变电容器电路，连接在所述第二连接节点与所述输出端子之间；以及
输出电容器，连接在所述输出端子与地之间。
15.一种放大装置，所述放大装置包括：
放大电路，连接在输入匹配电路与输出匹配电路之间，所述放大电路被配置为在放大模式下放大高频信号输入；以及
旁路电路，连接在所述输入匹配电路与所述输出匹配电路之间，所述旁路电路被配置为在旁路模式下旁路所述放大电路，并且在所述放大模式下将输入的高频信号旁路到地，
其中，所述旁路电路包括第一开关和第二开关中的至少一者以及滤波器，所述第一开关连接在所述放大电路的输入侧上的第一连接节点与所述滤波器之间，所述第二开关连接在所述放大电路的输出侧上的第二连接节点与所述滤波器之间，
所述输入匹配电路包括：输入电感器，被配置为在输入端子与所述放大电路之间执行阻抗匹配；以及可变衰减电路，与所述输入电感器串联连接在所述输入端子与所述第一连接节点之间，并且被配置为结合所述放大电路的放大比例调整信号阻尼比。
16.根据权利要求15所述的放大装置，其中，所述输入匹配电路被配置为在输入端子与所述放大电路之间执行阻抗匹配。
17.根据权利要求15所述的放大装置，其中，所述输出匹配电路被配置为在所述放大电路与输出端子之间执行阻抗匹配。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020146504A1 (en) * 2019-01-08 2020-07-16 Psemi Corporation Configurable wideband split lna
CN113422583A (zh) * 2021-06-08 2021-09-21 锐石创芯（深圳）科技有限公司 低噪声放大电路、射频前端模组及控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1514539A (zh) * 2002-12-12 2004-07-21 新日本无线株式会社 增益可变型放大器
CN106209156A (zh) * 2015-05-29 2016-12-07 三星电机株式会社 前端电路

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900005654Y1 (ko) * 1987-06-30 1990-06-28 삼성항공산업 주식회사 저역통과 필터의 통과 대역 조절회로
KR20000039219A (ko) * 1998-12-11 2000-07-05 윤종용 전압변화에 대한 증폭기의 이득보상용 회로
US6522195B2 (en) * 2000-12-07 2003-02-18 Motorola, Inc. Low noise amplifier having bypass circuitry
JP2002261554A (ja) 2001-02-28 2002-09-13 Sony Corp 半導体集積回路およびこれを用いた無線通信装置
JP4220694B2 (ja) 2001-03-27 2009-02-04 パナソニック株式会社 高周波可変利得増幅装置
KR100447743B1 (ko) * 2002-02-27 2004-09-08 (주)쎄트렉아이 복수의 공진기를 포함하는 전압제어 발진 장치
US6700439B2 (en) 2002-04-11 2004-03-02 Andrew Corporation Zero-bias bypass switch
JP2006005637A (ja) 2004-06-17 2006-01-05 Sony Corp 可変利得増幅器
JP2007158975A (ja) 2005-12-08 2007-06-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波可変利得増幅器および通信機器
KR100789918B1 (ko) 2006-03-16 2008-01-02 한국전자통신연구원 광대역 저잡음 증폭기의 입력 매칭 회로
KR100876937B1 (ko) * 2007-05-07 2009-01-09 주식회사 에이스테크놀로지 시분할 듀플렉싱 방식 통신 시스템의 타워탑 저잡음 증폭기
JP2009290411A (ja) * 2008-05-28 2009-12-10 Nec Electronics Corp 低雑音受信装置
JP4936151B2 (ja) * 2009-03-12 2012-05-23 日立金属株式会社 利得可変増幅器およびそれを用いた通信機器
WO2012053086A1 (ja) 2010-10-21 2012-04-26 三菱電機株式会社 出力モード切替え増幅器
JP2014027501A (ja) 2012-07-27 2014-02-06 Sharp Corp 可変利得増幅器および可変利得増幅器を備えた無線通信機器
US9037096B2 (en) 2013-03-06 2015-05-19 Microchip Technology Incorporated Reducing insertion loss in LNA bypass mode by using a single-pole-triple-throw switch in a RF front end module
JP2015226313A (ja) 2014-05-30 2015-12-14 新日本無線株式会社 スイッチ回路付き利得可変型増幅器
US9479126B2 (en) 2014-08-19 2016-10-25 Infineon Technologies Ag System and method for a low noise amplifier
US10103772B2 (en) * 2016-08-10 2018-10-16 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for filter bypass for radio frequency front-ends

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1514539A (zh) * 2002-12-12 2004-07-21 新日本无线株式会社 增益可变型放大器
CN106209156A (zh) * 2015-05-29 2016-12-07 三星电机株式会社 前端电路

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