CN111600555A - 一种开关低噪声放大器 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种开关低噪声放大器，该开关低噪声放大器包括：低噪声放大器、与该低噪声放大器连接的第一开关、与该第一开关连接的旁路开关电路和与该旁路开关电路、该低噪声放大器连接的第二开关。其中，低噪声放大器的第一端与第一开关的第一端相连接，该第一开关的第二端与该旁路开关电路的第一端相连接，该旁路开关电路的第二端与该第二开关的第二端相连接，该第二开关的第一端与该低噪声放大器的第二端相连接；该第一开关和第二开关为单刀双掷开关。本申请实施例提供的一种开关低噪声放大器，可以解决开关低噪声放大器进行放大处理的性能较差的问题。
Description
技术领域
本申请实施例涉及微波技术领域，尤其涉及一种开关低噪声放大器。
背景技术
开关低噪声放大器，是射频接收机的重要组件之一，开关低噪声放大器可以对射频接收机的天线接收到的信号进行放大处理、并对放大处理后的信号提供匹配的动态范围。通常，在开关低噪声放大器对一种的信号(例如强信号(即信号强度值大于或等于预设阈值的信号))进行放大处理时，可以通过控制开关低噪声放大器的旁路开关电路处于导通状态，以在维持信号的线性度；或者，在开关低噪声放大器对另一种的信号(例如弱信号(即信号强度值小于预设阈值的信号))进行放大处理时，可以通过控制开关低噪声放大器的旁路开关电路处于断开状态，以通过开关低噪声放大器的低噪声放大器对该弱信号进行放大处理。
然而，由于在开关低噪声放大器工作时，可能会出现低噪声放大器的阻抗和旁路开关电路的阻抗相互影响的情况，因此可能会导致开关低噪声放大器进行放大处理的性能较差。
发明内容
本申请实施例提供一种开关低噪声放大器，可以解决开关低噪声放大器进行放大处理的性能较差的问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例采用如下技术方案：
本申请实施例的第一方面，提供一种开关低噪声放大器，该开关低噪声放大器包括：低噪声放大器、与该低噪声放大器连接的第一开关、与该第一开关连接的旁路开关电路和与该旁路开关电路、该低噪声放大器连接的第二开关。其中，低噪声放大器的第一端与第一开关的第一端相连接，该第一开关的第二端与该旁路开关电路的第一端相连接，该旁路开关电路的第二端与该第二开关的第二端相连接，该第二开关的第一端与该低噪声放大器的第二端相连接；该第一开关和第二开关为单刀双掷开关。
在本申请实施例中，该开关低噪声放大器包括：低噪声放大器、与该低噪声放大器连接的第一开关、与该第一开关连接的旁路开关电路和与该旁路开关电路、该低噪声放大器连接的第二开关。其中，低噪声放大器的第一端与第一开关的第一端相连接，该第一开关的第二端与该旁路开关电路的第一端相连接，该旁路开关电路的第二端与该第二开关的第二端相连接，该第二开关的第一端与该低噪声放大器的第二端相连接；该第一开关和第二开关为单刀双掷开关。由于第一开关和第二开关接受和关断两路之间的隔离度非常的高，因此可以减小低噪声放大器LNA和旁路开关电路bypass的性能之间的相互影响，如此可以提升开关低噪声放大器进行放大处理的性能。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种开关低噪声放大器的电路结构示意图之一；
图2为本申请实施例提供的一种开关低噪声放大器的电路结构示意图之二；
图3为本申请实施例提供的一种开关低噪声放大器的电路结构示意图之三；
图4为本申请实施例提供的一种开关低噪声放大器的电路结构示意图之四；
图5为本申请实施例提供的一种开关低噪声放大器的电路结构示意图之五。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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作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。
本申请实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一耦合线和第二耦合线等是用于区别不同的媒体文件，而不是用于描述媒体文件的特定顺序。
在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个元件是指两个元件或两个以上元件。
本文中术语“和/或”，是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，显示面板和/或背光，可以表示：单独存在显示面板，同时存在显示面板和背光，单独存在背光这三种情况。本文中符号“/”表示关联对象是或者的关系，例如输入/输出表示输入或者输出。
在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本申请实施例提供一种开关低噪声放大器，由于第一开关和第二开关接受和关断两路之间的隔离度非常的高，因此可以减小低噪声放大器LNA和旁路开关电路bypass的性能之间的相互影响，如此可以提升开关低噪声放大器进行放大处理的性能。
下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的一种开关低噪声放大器进行详细地说明。
本申请实施例提供的一种开关低噪声放大器，图1示出了本申请实施例提供的一种开关低噪声放大器的结构示意图。如图1所示，本申请实施例的开关低噪声放大器10包括：低噪声放大器LNA、与该低噪声放大器LNA连接的第一开关SPDT1、与该第一开关SPDT1连接的旁路开关电路bypass和与该旁路开关电路bypass、低噪声放大器LNA连接的第二开关SPDT2。
本申请实施例中，上述低噪声放大器LNA的第一端与所述第一开关SPDT1的第一端相连接，该第一开关SPDT1的第二端与该旁路开关电路bypass的第一端相连接，该旁路开关电路bypass的第二端与第二开关SPDT2的第二端相连接，该第二开关SPDT2的第一端与低噪声放大器LNA的第二端相连接；该第一开关SPDT1和第二开关SPDT2为单刀双掷开关。
可以理解，本申请实施例中，可以利用第一开关SPDT1和第二开关SPDT2将低噪声放大器LNA和旁路开关电路bypass并联在一起，通过外接的第一控制信号VCT1、第二控制信号VCT2来切换LNA与bypass的工作模式，即通过控制信号切换SPDT的接受和关断通路进而让电路工作在LNA或bypass模式下，由于SPDT接受和关断两路之间的隔离度非常的高，所以很大程度的减弱了LNA和bypass并联后性能之间的相互影响，使各自的性能大大改善。
本申请实施例提供一种开关低噪声放大器，该开关低噪声放大器包括：低噪声放大器、与该低噪声放大器连接的第一开关、与该第一开关连接的旁路开关电路和与该旁路开关电路、该低噪声放大器连接的第二开关。其中，低噪声放大器的第一端与第一开关的第一端相连接，该第一开关的第二端与该旁路开关电路的第一端相连接，该旁路开关电路的第二端与该第二开关的第二端相连接，该第二开关的第一端与该低噪声放大器的第二端相连接；该第一开关和第二开关为单刀双掷开关。由于第一开关和第二开关接受和关断两路之间的隔离度非常的高，因此可以减小低噪声放大器LNA和旁路开关电路bypass的性能之间的相互影响，如此可以提升开关低噪声放大器进行放大处理的性能。
可选的，本申请实施例中，结合图1，如图2所示，上述第一开关SPDT1包括：第一开关管M1、与该第一开关管M1连接的第一电容C1、与该第一开关管M1连接的第二开关管M2、与该第二开关管M2连接的第四开关管M4、与该第二开关管M2连接的第三电容C3、与该第四开关管M4连接的第三开关管M3和与该第三开关管M3连接的第二电容C2。
本申请实施例中，上述第一开关管M1的第一端与第一电容C1的第一端、第二开关管M2的第一端相连接，该第一电容C1的第二端与信号输入端RFin相连接，该第二开关管M2的第二端与第三电容C3的第一端、第四开关管M4的第一端相连接，该第三电容C3的第二端与旁路开关电路bypass的第一端相连接，该第四开关管M4的第二端与第三开关管M3的第一端相连接，该第三开关管M3的第二端与第二电容C2的第一端、第一开关管M1的第二端相连接，该第二电容C2的第二端与低噪声放大器LNA的第一端相连接；该第一开关管M1的栅端和该第四开关管M4的栅端与第一控制信号VCT1相连接，该第二开关管M2的栅端和第三开关管M3的栅端与第二控制信号VCT2相连接，给该第四开关管M4的第二端、第三开关管M3的第一端接地。
可以理解，射频信号从第一电容C1流入，通过第一控制信号VCT1、第二控制信号VCT2选通第一开关SPDT1和第二开关SPDT2的接受或关断支路进而让电路工作在LNA或bypass模式下。其中SPDT1和SPDT2是两个完全相同的单刀双掷开关，核心电路是低噪声放大器LNA和旁路开关电路bypass并联的部分，配合外部的控制信号就可以实现该电路的功能。
可选的，本申请实施例中，当第一控制信号VCT1＝0V、第二控制信号VCT2＝-5V时，对于第一开关SPDT1，第一开关管M1和第四开关管M4导通，第二开关管M2和第三开关管M3关断；而第二开关SPDT2的工作状态和第一开关SPDT1完全一样，低噪声放大器LNA支路选通，此时电路工作在低噪声放大器模式下。当VCT1＝-5V、VCT2＝0V时，对于第一开关SPDT1，第一开关管M1和第二开关管M4关断，第二开关管M2和第三开关管M3导通。同样，第二开关SPDT2的工作状态和第一开关SPDT1一样，旁路开关电路bypass支路选通，此时电路工作在旁路开关模式下。
可选的，本申请实施例中，结合图2，上述第二开关SPDT2包括：第五开关管M5、与该第五开关管M5连接的第六电容C6、与该第五开关管M5连接的第六开关管M6、与该第六开关管M6连接的第八开关管M8、与第六开关管M6连接的第五电容C5、与该第八开关管M8连接的第七开关管M7和与第七开关管M7连接的第四电容C4。
本申请实施例中，上述第五开关管M5的第一端与第六电容C6的第一端、第六开关管M6的第一端相连接，该第六电容C6的第二端与信号输出端RFout相连接，该第六开关管M6的第二端与第五电容C5的第一端、该第八开关管M8的第一端相连接，该第五电容C5的第二端与旁路开关电路bypass的第一端相连接，该第八开关管M8的第二端与第七开关管M7的第一端相连接，该第七开关管M7的第二端与第四电容C4的第一端、该第五开关管M5的第二端相连接，该第四电容C4的第二端与低噪声放大器LNA的第一端相连接；该第五开关管M5的栅端和第八开关管M8的栅端与第一控制信号VCT1相连接，该第六开关管M6的栅端和第七开关管M7的栅端与第二控制信号VCT2相连接，该第八开关管M8的第二端、该第七开关管M7的第一端接地。
可选的，本申请实施例中，结合图1，如图3所示，上述低噪声放大器10包括：第一电感L1、与该第一电感L1连接的第一电阻R1、与该第一电阻R1连接的第七电容C3、与该第七电容C3连接的第二电感L2、与该第七电容C3连接的第八电容C2、与第七电容C3连接的第一三极管M1、与该第一三极管M1连接的第九电容C4、与第一三极管M1连接的第二三极管M2和与该第二三极管M2连接的第十电容C1。
本申请实施例中，上述第十电容C1的第一端与第二电容C2的第二端相连接，该第十电容C1的第二端与第一电感L1的第一端、第二三极管M2的栅极相连接；该第一电感L1的第二端与第一电阻R1的第一端相连接，该第一电阻R1的第二端与第七电容C3的第一端相连接，该第七电容C3的第二端与第二电感L2的第一端、第八电容C2的第一端、第一三极管M1的漏极相连接；该第二电感L2的第二端与第一电源VDD相连接，该第八电容C2的第二端与第四电容的第二端相连接；该第一三极管M1的栅极与第九电容C4的第一端相连接，该第九电容C4的第二端接地；该第一三极管M1的源极与第二三极管M2的漏极相连接，该第二三极管M2的源极接地，该第二三极管M2的栅极与第一电感L1的第一端、该第十电容C1的第二端相连接。
可选的，本申请实施例中，上述第一三极管M1为共栅晶体管；上述第二三极管M2为共源晶体管。
可选的，本申请实施例中，结合图1，如图4所示，上述旁路开关电路bypass包括：第十一电容C5、与该第十一电容C5连接的第九开关管M3、与该第九开关管M3连接的第二电阻R2、与该第九开关管M3连接的第三电阻R3、与该第九开关管M3连接的第十开关管M4、与该第十开关管M4连接的第四电阻R4和与该第十开关管M4连接的第十二电容C6。
本申请实施例中，上述第十一电容C5的第一端与第三电容C3的第二端相连接，该第十一电容C5的第二端与第九开关管M3的第一端相连接，该第九开关管M3的栅极与第二电阻R2的第一端相连接，该第二电阻R2的第二端与第四电阻R4的第二端相连接，该第二电阻R2的第二端接地；该第九开关管M3的第二端与第三电阻R3的第一端相连接，该第三电阻R3的第二端与第二电源VCTL相连接；该第九开关管M3的第二端还与第十开关管M4的第一端相连接，该第十开关管M4的栅极与第四电阻R4的第一端相连接，该第十开关管M4的第二端与第十二电容C6的第一端相连接，该第十二电容C6的第二端与第五电容的第二端相连接。
可以理解，LNA和bypass工作模式的切换可以通过一种逻辑来实现；当VCTL、Vgs1、Vgs2都为高电平时，电路工作在LNA模式下，此时bypass关断，但由于隔离度的原因，会有部分射频信号从bypass回流泄露，而且bypass关断的输入输出阻抗并不是非常大，所以会影响LNA的匹配；当VCTL、Vgs1、Vgs2都为低电平时，电路工作在bypass模式下，此时LNA关断，同样的原因，关断的LNA也会影响bypass的匹配。因此，常规的开关低噪声放大器性能很难得以提升。而采用本次申请的这种新结构就可以将两者之间阻抗的影响降到最低，性能也会随之大幅提升。
可选的，本申请实施例中，结合图3、图4，如图5所示，上述第十电容C1的第一端和第十一电容C5可以与输入信号RFin相连接；上述第八电容C2的第二端和第十二电容C6的第二端可以与输出信号RFout相连接。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。
Claims (6)
1.一种开关低噪声放大器，其特征在于，所述开关低噪声放大器包括：低噪声放大器、与所述低噪声放大器连接的第一开关、与所述第一开关连接的旁路开关电路和与所述旁路开关电路、所述低噪声放大器连接的第二开关；
其中，所述低噪声放大器的第一端与所述第一开关的第一端相连接，所述第一开关的第二端与所述旁路开关电路的第一端相连接，所述旁路开关电路的第二端与所述第二开关的第二端相连接，所述第二开关的第一端与所述低噪声放大器的第二端相连接；所述第一开关和所述第二开关为单刀双掷开关。
2.根据权利要求1所述的开关低噪声放大器，其特征在于，所述第一开关包括：第一开关管、与所述第一开关管连接的第一电容、与所述第一开关管连接的第二开关管、与所述第二开关管连接的第四开关管、与所述第二开关管连接的第三电容、与所述第四开关管连接的第三开关管和与所述第三开关管连接的第二电容；
其中，所述第一开关管的第一端与所述第一电容的第一端、所述第二开关管的第一端相连接，所述第一电容的第二端与信号输入端相连接，所述第二开关管的第二端与所述第三电容的第一端、所述第四开关管的第一端相连接，所述第三电容的第二端与所述旁路开关电路的第一端相连接，所述第四开关管的第二端与所述第三开关管的第一端相连接，所述第三开关管的第二端与所述第二电容的第一端、所述第一开关管的第二端相连接，所述第二电容的第二端与所述低噪声放大器的第一端相连接；所述第一开关管的栅端和所述第四开关管的栅端与第一控制信号相连接，所述第二开关管的栅端和所述第三开关管的栅端与第二控制信号相连接，所述第四开关管的第二端、所述第三开关管的第一端接地。
3.根据权利要求2所述的开关低噪声放大器，其特征在于，所述第二开关包括：第五开关管、与所述第五开关管连接的第六电容、与所述第五开关管连接的第六开关管、与所述第六开关管连接的第八开关管、与所述第六开关管连接的第五电容、与所述第八开关管连接的第七开关管和与所述第七开关管连接的第四电容；
其中，所述第五开关管的第一端与所述第六电容的第一端、所述第六开关管的第一端相连接，所述第六电容的第二端与信号输出端相连接，所述第六开关管的第二端与所述第五电容的第一端、所述第八开关管的第一端相连接，所述第五电容的第二端与所述旁路开关电路的第一端相连接，所述第八开关管的第二端与所述第七开关管的第一端相连接，所述第七开关管的第二端与所述第四电容的第一端、所述第五开关管的第二端相连接，所述第四电容的第二端与所述低噪声放大器的第一端相连接；所述第五开关管的栅端和所述第八开关管的栅端与第一控制信号相连接，所述第六开关管的栅端和所述第七开关管的栅端与第二控制信号相连接，所述第八开关管的第二端、所述第七开关管的第一端接地。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的开关低噪声放大器，其特征在于，所述低噪声放大器包括：第一电感、与所述第一电感连接的第一电阻、与所述第一电阻连接的第七电容、与所述第七电容连接的第二电感、与所述第七电容连接的第八电容、与所述第七电容连接的第一三极管、与所述第一三极管连接的第九电容、与所述第一三极管连接的第二三极管和与所述第二三极管连接的第十电容；
其中，所述第十电容的第一端与所述第二电容的第二端相连接，所述第十电容的第二端与所述第一电感的第一端、所述第二三极管的栅极相连接；所述第一电感的第二端与所述第一电阻的第一端相连接，所述第一电阻的第二端与所述第七电容的第一端相连接，所述第七电容的第二端与所述第二电感的第一端、所述第八电容的第一端、所述第一三极管的漏极相连接；所述第二电感的第二端与第一电源相连接，所述第八电容的第二端与所述第四电容的第二端相连接；所述第一三极管的栅极与所述第九电容的第一端相连接，所述第九电容的第二端接地；所述第一三极管的源极与所述第二三极管的漏极相连接，所述第二三极管的源极接地，所述第二三极管的栅极与所述第一电感的第一端、所述第十电容的第二端相连接。
5.根据权利要求4所述的开关低噪声放大器，其特征在于，所述第一三极管为共栅晶体管；所述第二三极管为共源晶体管。
6.根据权利要求2或3中任一项所述的开关低噪声放大器，其特征在于，所述旁路开关电路包括：第十一电容、与所述第十一电容连接的第九开关管、与所述第九开关管连接的第二电阻、与所述第九开关管连接的第三电阻、与所述第九开关管连接的第十开关管、与所述第十开关管连接的第四电阻和与所述第十开关管连接的第十二电容；
其中，所述第十一电容的第一端与所述第三电容的第二端相连接，所述第十一电容的第二端与所述第九开关管的第一端相连接，所述第九开关管的栅极与所述第二电阻的第一端相连接，所述第二电阻的第二端与所述第四电阻的第二端相连接，所述第二电阻的第二端接地；所述第九开关管的第二端与所述第三电阻的第一端相连接，所述第三电阻的第二端与第二电源相连接；所述第九开关管的第二端还与所述第十开关管的第一端相连接，所述第十开关管的栅极与所述第四电阻的第一端相连接，所述第十开关管的第二端与所述第十二电容的第一端相连接，所述第十二电容的第二端与所述第五电容的第二端相连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: Building 12, Hard Technology Enterprise Community, No. 3000 Biyuan Second Road, High tech Zone, Xi'an City, Shaanxi Province, 710065 Applicant after: Borui Jixin (Xi'an) Electronic Technology Co.,Ltd. Address before: 22nd floor, East Building, block B, Tengfei Kehui City, 88 Tiangu 7th Road, Yuhua Street office, high tech Zone, Xi'an, Shaanxi 710000 Applicant before: XI'AN BORUI JIXIN ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |
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| CB02 | Change of applicant information |