CN112436809A - 低噪声放大器、低噪声放大电路与电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低噪声放大器、低噪声放大电路与电子设备，其中的低噪声放大器，包括：共源共栅输入模块、负载模块与电流复用模块；共源共栅输入模块包括第一晶体管与第二晶体管；负载模块包括第一储能电感、第二储能电感与第三储能电感；第一晶体管的栅极直接或间接连接信号输入端，第一晶体管的漏极连接第二晶体管的源极，第二晶体管的漏极直接或间接连接电流复用模块的输入侧，以及第二储能电感的第一端，第一储能电感的第一端连接电流复用模块的输出侧，并经电流复用模块连接至电源，第一储能电感的第二端连接于第二储能电感与第三储能电感之间，第二储能电感的第二端连接第三储能电感的第一端，第三储能电感的第二端连接输出电容。

Description

低噪声放大器、低噪声放大电路与电子设备

技术领域

本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种低噪声放大器、低噪声放大电路与电子设备。

背景技术

低噪声放大器(Low-Noise Amplifier，LNA)，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，在放大微弱信号的场合，放大器自身的噪声对信号的干扰可能很严重，因此需要减小这种噪声，以提高输出的信噪比。

现有技术中，低噪声放大器可采用共源共栅结构，并利用负载模块(例如变压器、多级谐振网络)作为负载，进而输出信号，但是，部分负载模块需自外部接入供电，外接的供电将带来额外的功耗，从而导致低噪声放大器的功耗较大。同时，变压器、多级谐振网络等负载模块还会造成芯片面积较大。

可见，现有技术中的低噪声放大器，存在功耗大以及芯片面积大的问题。

发明内容

本发明提供一种低噪声放大器、低噪声放大电路与电子设备，以解决功耗大以及芯片面积大的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种低噪声放大器，包括：共源共栅输入模块、负载模块与电流复用模块；所述共源共栅输入模块包括第一晶体管与第二晶体管；所述负载模块包括第一储能电感、第二储能电感与第三储能电感；

所述第一晶体管的栅极直接或间接连接信号输入端，所述第一晶体管的漏极连接所述第二晶体管的源极，所述第二晶体管的漏极直接或间接连接所述电流复用模块的输入侧，以及所述第二储能电感的第一端；

所述第一储能电感的第一端连接所述电流复用模块的输出侧，并经所述电流复用模块连接至电源，所述第一储能电感的第二端连接于所述第二储能电感与所述第三储能电感之间，所述第二储能电感第二端连接所述第三储能电感的第一端，所述第三储能电感的第二端连接输出电容；

所述电流复用模块被配置为能够将其输入侧接收到的电流复用于所述负载模块。

可选的，所述电流复用模块输出侧的电流与所述电流复用模块输入侧的电流正相关。

可选的，所述电流复用模块包括第三晶体管与偏置电压单元；

所述第三晶体管的栅极直接或间接连接所述第二晶体管的漏极，所述第三晶体管的源极连接所述第一储能电感的第一端，所述第三晶体管的漏极连接所述电源，所述偏置电压单元连接于所述第三晶体管的栅极与漏极之间，以在所述第三晶体管的栅极与漏极之间提供第一偏置电压。

可选的，所述偏置电压单元包括第一电阻与第一偏置电容；

所述第一电阻的第一端连接所述第三晶体管的漏极，所述第一电阻的第二端连接所述第三晶体管的栅极；所述第一偏置电容的第一端连接所述第三晶体管的漏极，所述第一偏置电容的第二端接地。

可选的，所述第三晶体管的尺寸小于所述第二晶体管的尺寸，所述第三晶体管的寄生电容的容量小于所述第二晶体管的寄生电容的容量。

可选的，所述的低噪声放大器，还包括隔直电容，所述第二晶体管的漏极通过所述隔直电容连接所述电流复用模块的输入侧。

可选的，所述的低噪声放大器，还包括偏置电压模块与源极退化电感；

所述第一晶体管的源极连接所述源极退化电感的第一端，所述源极退化电感的第二端接地，所述偏置电压模块的一侧连接于所述第一晶体管的栅极，所述偏置电压模块的另一侧连接所述源极退化电感的第二端，以在所述第一晶体管的栅极与源极之间形成第二偏置电压。

可选的，所述偏置电压模块包括电流镜单元，以及第二电阻与第二偏置电容；

所述电流镜单元的输出端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述第一晶体管的栅极，所述第二偏置电容的第一端连接所述第二电阻的第一端，所述第二偏置电容的第二端接地。

可选的，所述的低噪声放大器，还包括滤波模块，所述滤波模块的输入侧连接供电端，所述滤波模块的输出侧连接所述第二晶体管的栅极。

可选的，所述滤波模块包括滤波电阻与滤波电容；所述滤波电阻的第一端连接所述供电端，所述滤波电阻的第二端连接所述第二晶体管的栅极，所述滤波电容的第一端连接所述滤波电阻的第二端，所述滤波电容的第二端接地。

可选的，还包括匹配电感与输入电容；

所述匹配电感的第一端连接所述信号输入端，所述匹配电感的第二端连接所述输入电容的第一端，所述输入电容的第二端连接所述第一晶体管的栅极。

根据本发明的第二方面，提供了一种低噪声放大电路，包括本发明第一方面及其可选方案中所涉及的低噪声放大器，以及带阻滤波器，所述带阻滤波器的输出端连接所述低噪声放大器的信号输入端。

可选的，所述带阻滤波器包括第一谐振滤波模块、第二谐振滤波模块与主电感；所述主电感的第一端直接或间接连接至接收机的信号接收端，所述主电感的第二端连接所述低噪声放大器的输入端；所述第一谐振滤波模块的第一端连接于所述主电感的第一端，所述第二谐振滤波模块的第一端连接于所述主电感的第二端；

在至少部分时间里，所述第一谐振滤波模块与所述第二谐振滤波模块是择一参与滤波的；

所述第一谐振滤波模块被配置为：在参与滤波时，能够与所述主电感谐振于第一信号频率；

所述第二谐振滤波模块被配置为：在参与滤波时，能够与所述主电感谐振于第二信号频率；

其中，所述第一信号频率与所述第二信号频率表征了信号的不同频率或频率范围。

可选的，所述第一谐振滤波模块包括至少一个第一滤波谐振线路，所述第一滤波谐振线路包括第一射频开关、第一电容、第一电感与第二射频开关；

所述第一射频开关的第一端连接于所述主电感的第一端，所述第一射频开关的第二端连接于所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端连接于所述第一电感的第一端，所述第一电感的第二端直接或间接接地；所述第二射频开关连接于所述第一电感的两端；

所述第一谐振滤波模块参与滤波时，所述第一射频开关闭合，所述第二射频开关断开，所述第一电容、所述第一电感、所述第一射频开关与所述主电感谐振于所述第一信号频率。

可选的，述第二谐振滤波模块包括至少一个第二滤波谐振线路，所述第二滤波谐振线路包括第三射频开关、第二电容、第二电感与第四射频开关；

所述第三射频开关的第一端连接于所述主电感的第二端，所述第三射频开关的第二端连接于所述第二电容的第一端，所述第二电容的第二端连接于所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端直接或间接接地；所述第四射频开关连接于所述第二电感的两端；

所述第二谐振滤波模块参与滤波时，所述第三射频开关闭合、所述第四射频开关断开，所述第二电容、所述第二电感、所述第三射频开关与所述主电感谐振与所述第二信号频率。

根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括本发明第一方面及其可选方案所涉及的低噪声放大器。

本发明提供的低噪声放大器、电路与电子设备，能够利用电流复用模块将输入侧接收到的电流复用至负载模块，避免了自外部另行接入供电，降低了低噪声放大器的整体功耗。同时，负载模块使用了多个储能电感，相较于变压器以及多级谐振网络的技术方案，减小了芯片面积，同时，由于多个储能电感的选型范围更广，为进一步提供更大的带宽提供了基础。

进一步的方案中，由于电流复用模块中晶体管的尺寸较小，其寄生电容的容量也较小，因此能够降低电压增益的衰减，进而减小带内增益的变化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中低噪声放大器的电路示意图一；

图2是本发明一实施例中低噪声放大器的电路示意图二；

图3是本发明一实施例中低噪声放大器的电路示意图三；

图4是本发明一实施例中低噪声放大器的电路示意图四；

图5是本发明一实施例中低噪声放大器的电路示意图五；

图6是本发明一实施例中低噪声放大器的电路示意图六；

图7是本发明一实施例中低噪声放大器的电路示意图七；

图8是本发明一实施例中低噪声放大器的电路示意图八；

图9是本发明一实施例中低噪声放大器的电路示意图九；

图10是本发明一实施例中低噪声放大器的电路示意图十；

图11是本发明一实施例中低噪声放大电路的示意图；

图12是本发明一实施例中带阻滤波器的示意图一；

图13是本发明一实施例中带阻滤波器的示意图二；

附图标记说明：

1-低噪声放大器；

11-共源共栅输入模块；

12-电流复用模块；

121-偏置电压单元；

13-负载模块；

14-偏置电压模块；

141-电流镜单元；

15-滤波模块；

2-带阻滤波器；

21-第一谐振滤波模块；

22-第二谐振滤波模块；

M1-第一晶体管；

M2-第二晶体管；

M3-第三晶体管；

M4-第四晶体管；

Vcg-供电端口；

Cout-输出电容；

Vdd-电源；

Lcd1-第一储能电感；

Lcd2-第二储能电感；

Lcd3-第三储能电感；

Ls-源极退化电感；

L-主电感；

Lp1-第一电感；

Lp2-第二电感；

Lg-匹配电感；

Cblock-第一偏置电容；

Cm-第二偏置电容；

Ccd-隔直电容；

Cin-输入电容；

Ccg-滤波电容；

Cp1-第一电容；

Cp2-第二电容；

Rbcd-第一电阻；

Rcs-第二电阻；

Rbcg-滤波电阻；

Ibias-偏置电流

S1-第一射频开关；

S2-第二射频开关；

S3-第三射频开关；

S4-第四射频开关；

S5-第五射频开关；

S6-第六射频开关。

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。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

此外，本发明的说明书和权利要求书的术语“连接”指的是电性连接，可包括直接连接或间接连接。

本发明实施例所涉及的低噪声放大器可理解为低噪声放大电路中提高信噪比的一部分电路，其可以为单独的芯片，也可以为芯片中的一部分。

请参考图1，低噪声放大器，包括共源共栅输入模块11、负载模块13与电流复用模块12；所述共源共栅输入模块11包括第一晶体管M1与第二晶体管M2；所述负载模块13包括第一储能电感Lcd1、第二储能电感Lcd2与第三储能电感Lcd3；

所述第一晶体管M1的栅极直接或间接连接信号输入端Vlna，所述第一晶体管M1的漏极连接所述第二晶体管M2的源极，所述第二晶体管M2的漏极直接或间接连接所述电流复用模块12的输入侧，以及所述第二储能电感Lcd2的第一端，所述第一储能电感Lcd1的第一端连接所述电流复用模块12的输出侧，并经所述电流复用模块12连接至电源Vdd，所述第一储能电感Lcd1的第二端连接于所述第二储能电感Lcd2与所述第三储能电感Lcd3之间，所述第二储能电感Lcd2第二端连接所述第三储能电感Lcd3的第一端，所述第三储能电感Lcd3的第二端连接所述输出电容Cout；

所述电流复用模块12被配置为能够将其输入侧接收到的电流复用于所述负载模块13。

一种举例中，第一晶体管M1为NMOS管，第二晶体管M2为NMOS管；其他举例中，也不排除利用其他晶体管(例如三极管)实现类似功能的变换方案。

可见，本发明实施例提供的低噪声放大器1，能够利用电流复用模块12将输入侧接收到的电流复用于负载模块13，避免了自外部另行接入供电，降低了低噪声放大器的整体功耗。

具体的，所述第一储能电感Lcd1的第一端连接所述电流复用模块12的输出侧，并经所述电流复用模块12连接至电源Vdd，所述第一储能电感Lcd1的第二端连接于所述第二储能电感Lcd2与所述第三储能电感Lcd3之间，所述第二储能电感Lcd2的第一端连接所述第二晶体管M2的漏极，所述第二储能电感Lcd2的第二端连接所述第三储能电感Lcd3的第一端，所述第三储能电感Lcd3的第二端连接所述输出电容Cout。

其中，输出电容Cout、第一储能电感Lcd1和第三晶体管M3的沟道电阻形成第一级谐振网络。

一种举例中，储能电感为gm-boost的储能电感。

此外，由于储能电感的Q值(即电感的品质因数)能够影响增益的衰减程度，因此，选用较高Q值的储能电感，能够一定程度地减小增益的衰减。同时，三个储能电感的组合可形成整体较高的Q值，减小增益的衰减。

可见，本发明实施例的低噪声放大器1，相较于变压器以及多级谐振网络的技术方案，减小了芯片面积，同时，由于多个储能电感的选型范围更广，为进一步提供更大的带宽提供了基础。

此外，相对于常用的单端的cascode结构以及具有电容分压器的低噪声放大器，本发明实施例的具体方案可便于实现一个宽带的50欧姆的最佳阻抗匹配。

一种实施方式中，所述电流复用模块12输出侧电流与所述电流复用模块12输入侧电流正相关，可以理解为：电流复用模块12输出侧电流随输入侧电流的增大而增大，随输入侧电流的减小而减小。

一种实施方式中，请参考图2，所述电流复用模块12包括第三晶体管M3偏置电压单元121；

所述第三晶体管M3的栅极直接或间接连接所述第二晶体管M2的漏极，所述第三晶体管M3的源极连接所述第一储能电感Lcd1的第一端，所述第三晶体管M3的漏极连接所述电源Vdd，所述偏置电压单元121连接于所述第三晶体管M3的栅极与漏极之间，以在所述第三晶体管M3的栅极与漏极之间提供第一偏置电压。

一种举例中，第三晶体管M3为NMOS管，其他举例中，也不排除利用其他晶体管(例如三极管)实现与类似功能的变换方案。

一种实施方式中，请参考图3，所述偏置电压单元121包括第一电阻Rbcd与第一偏置电容Cblock；

所述第一电阻Rbcd的第一端连接所述第三晶体管M3的漏极，所述第一电阻Rbcd的第二端连接所述第三晶体管M3的栅极。所述第一偏置电容Cblock的第一端连接所述第三晶体管M3的漏极，所述第一偏置电容Cblock的第二端接地。

一种实施方式中，所述第三晶体管M3的尺寸小于所述第二晶体管M2的尺寸，所述第三晶体管M3的寄生电容的容量小于所述第二晶体管M2的寄生电容的容量。

可见，以上实施方式的低噪声放大器1，由于电流复用模块12中晶体管的尺寸较小，其寄生电容的容量也较小，因此能够降低电压增益的衰减，进而减小带内增益的损耗。

一种实施方式中，请参考图4，还包括隔直电容Ccd，所述第二晶体管M2的漏极通过所述隔直电容Ccd连接所述电流复用模块12的输入侧。

一种实施方式中，请参考图5，还包括偏置电压模块14与源极退化电感Ls；

所述第一晶体管M1的源极连接所述源极退化电感Ls的第一端，所述源极退化电感Ls的第二端接地，所述偏置电压模块14的一侧连接于所述第一晶体管M1的栅极，所述偏置电压模块14的另一侧连接所述源极退化电感Ls的第二端，以在所述第一晶体管M1的栅极与源极之间形成第二偏置电压。

一种实施方式中，请参考图6，所述偏置电压模块14包括电流镜单元141、第二电阻Rcs与第二偏置电容Cm；

其中的电流镜单元141可以为任意能够通过电流镜像的方式为电路提供偏置电流Ibias的电路结构，在图7所示电路中，仅示意了其中的第四晶体管M4，其具体的电路结构可参照本领域已有或改进的电流镜理解，在此对此进行详述。

所述电流镜单元141的输出端连接所述第二电阻Rcs的第一端(例如，所述第四晶体管M4的栅极与漏极连接所述第二电阻Rcs的第一端)，所述第二电阻Rcs的第二端连接所述第一晶体管M1的栅极，所述第二偏置电容Cm的第一端连接所述第二电阻Rcs的第一端，所述第二偏置电容Cm的第二端接地。

一种举例中，第四晶体管M4可以是NMOS管，其他举例中，也不排除利用其他晶体管(例如三极管)实现类似功能的变换方案。

一种实施方式中，请参考图8，还包括滤波模块15，所述滤波模块15的输入侧连接供电端口Vcg，所述所述滤波模块15的输出侧连接所述第二晶体管M2的栅极。

一种实施方式中，请参考图9，所述滤波模块15包括滤波电阻Rbcg与滤波电容Ccg；所述滤波电阻Rbcg的第一端连接所述供电端口Vcg，所述滤波电阻Rbcg的第二端连接所述第二晶体管M2的栅极，所述滤波电容Ccg的第一端连接所述滤波电阻Rbcg的第二端，所述滤波电容Ccg的第二端接地。

一种实施方式中，请参考图10，还包括匹配电感Lg与输入电容Cin；

所述匹配电感Lg的第一端连接所述信号输入端Vlna，所述匹配电感Lg的第二端连接所述输入电容Cin的第一端，所述输入电容Cin的第二端连接所述第一晶体管M1的栅极。

其中，输入电容Cin与第二偏置电阻Rcs同时还起到了滤波的作用。匹配电感Lg、第一晶体管M1及其寄生电容与前文所述的源极退化电感LS构成第二级谐振网络。

一种举例中，源极退化电感Ls、匹配电感Lg均可以采用低阻铝层和两层铜层的SOI技术，以实现高质量因数的片上电感。本发明实施例也不排除采用其他电感的实施方式。

本发明实施例还提供了一种低噪声放大电路，请参考图11，包括以上所述的低噪声放大器1以及带阻滤波器2，所述带阻滤波器的输出端可以直接或间接连接所述低噪声放大器的信号输入端。

一种实施方式中，请参考图12，并结合图11，所述带阻滤波器2包括第一谐振滤波模块21、第二谐振滤波模块22与主电感L；所述主电感L的第一端直接或间接连接至接收机的信号接收端(例如可经相关电路连接至天线)，所接收到的信号可表征为Vin，所述主电感L的第二端连接所述低噪声放大器1的输入端，所传输的信号可表征为Vlna；所述第一谐振滤波模块21的第一端连接于所述主电感L的第一端，所述第二谐振滤波模块22的第一端连接于所述主电感L的第二端；

在至少部分时间里，所述第一谐振滤波模块21与所述第二谐振滤波模块222是择一参与滤波的；

在部分举例中，在另部分时间里，第一谐振滤波模块21与第二谐振滤波模块22可以均不参与滤波；此外，本发明实施例也不排除在某些时间里，第一谐振滤波模块21与第二谐振滤波模块22同时参与滤波的情形。

所述第一谐振滤波模块21被配置为：在参与滤波时，能够与所述主电感L谐振于第一信号频率；

所述第二谐振滤波模块22被配置为：在参与滤波时，能够与所述主电感L谐振于第二信号频率；

其中，所述第一信号频率与所述第二信号频率表征了信号的不同频率或频率范围。

其中，所述第一谐振滤波模块21与所述第二谐振滤波模块22是择一参与滤波的，可以理解为，当第一谐振滤波模块21参与滤波时，第二谐振滤波模块22不参与滤波；当第二谐振滤波模块22参与滤波时，第一谐振滤波模块21不参与滤波。

针对于所述第一谐振滤波模块21参与滤波的情形，可以理解为：当输入信号匹配于第一信号频率，且第一谐振滤波模块21被导通，主电感L也接入在电路中时，主电感L与第一谐振滤波模块21等发生谐振，从而对信号进行过滤。

针对于所述第二谐振滤波模块22参与滤波的情形，可以理解为：当输入信号匹配于第二信号频率，且第二谐振滤波模块22被导通，主电感L也接入到电路中时，主电感L与第二谐振滤波模块22等发生谐振，从而对信号进行过滤。

一种实施方式中，请参考图13，所述第一谐振滤波模块21包括至少一个第一滤波谐振线路，所述第一滤波谐振线路包括第一射频开关S1、第一电容Cp1、第一电感Lp1与第二射频开关S2；

所述第一射频开关S1的第一端连接于所述主电感L的第一端，所述第一射频开关S1的第二端连接于所述第一电容Cp1的第一端，所述第一电容Cp1的第二端连接于所述第一电感Lp1的第一端，所述第一电感Lp1的第二端直接或间接接地；所述第二射频开关S2连接于所述第一电感Lp1的两端；

所述第一谐振滤波模块21参与滤波时，所述第一射频开关S1闭合，所述第二射频S2开关断开，所述第一电容Cp1、所述第一电感Lp1、所述第一射频开关S1与所述主电感L谐振于所述第一信号频率。

一种举例中，所述第一射频开关S1、第二射频开关S2均为使用60nm工艺的RFsoi技术的优良射频开关。

一种举例中，所述第一谐振滤波模块21包括一个第一滤波谐振线路，其他举例中，所述第一谐振滤波模块211也可以包括多个第一滤波谐振线路，当第一谐振滤波模块21包括多个第一滤波谐振线路时，多个第一滤波谐振线路可以是并联于主电感L的第一端与地之间的。

一种举例中，第一谐振滤波模块21的每个第一滤波谐振线路均能够与主电感L谐振于相同的信号频率或频率范围，另一种举例中，第一谐振滤波模块21的每个第一滤波谐振线路分别与主电感L谐振于不同的信号频率或频率范围，只要其在第一信号频率的范围内，均可理解为第一谐振滤波模块21中的第一滤波谐振线路。

一种实施方式中，请参考图13，所述第二谐振滤波模块22包括至少一个第二滤波谐振线路，所述第二滤波谐振线路包括第三射频开关S3、第二电容Cp2、第二电感Lp2与第四射频开关S4；

所述第三射频开关S3的第一端连接于所述主电感L的第二端，所述第三射频开关S3的第二端连接于所述第二电容Cp2的第一端，所述第二电容Cp2的第二端连接于所述第二电感Lp2的第一端，所述第二电感Lp2的第二端直接或间接接地；所述第四射频开关S4连接于所述第二电感Lp2的两端；

所述第二谐振滤波模块22参与滤波时，所述第三射频开关S3闭合、所述第四射频开关S4断开，所述第二电容Cp2、所述第二电感Lp2、所述第三射频开关S3与所述主电感L谐振与所述第二信号频率。

一种举例中，所述第二谐振滤波模块22包括一个第二滤波谐振线路，其他举例中，所述第二谐振滤波模块22也可以包括多个第二滤波谐振电路，当第二谐振滤波模块22包括多个第二滤波谐振电路时，多个第二滤波谐振电路是并联于主电感L的第二端与地之间的。

一种举例中，第二谐振滤波模块22的每个第二滤波谐振线路均能够与主电感L谐振于相同的信号频率，另一种举例中，第二谐振滤波模块22的每个第二滤波谐振线路分别与主电感L谐振于不同的信号频率，只要其在第二信号频率的范围内，均可理解为第二谐振滤波模块22中的第二滤波线路。

可见，以上方案的低噪声放大电路，可有助于对特定频率的信号进行滤波，其中，由于带阻滤波器2具有多个可切换的滤波模块，且不同滤波模块谐振于不同频率或频率范围，本发明可避免针对于所有待滤波的信号均采用同一滤波模块进行滤波，进而，可以为选择更合适的滤波模块(例如选择谐振频率与发射机发出频率相匹配的滤波模块)提供基础，进而，可有助于提高接收侧与发射侧信号的隔离度，从而有助于保障信号的线性度。

一种实施方式中，所述第一信号频率所表征的频率或频率范围为所述信号接收端接收频率的二分之一；

一种实施方式中，所述第二信号频率所表征的频率或频率范围为所述信号接收端接收频率的三分之一。

进而：当发射机以二分之一接收频率发射时，第一射频开关S1闭合，第二射频开关S2断开，主电感Ls与第一射频开关S1、第一电容Cp1、第一电感Lp1进行谐振；当发射机以三分之一接收频率发射时，第三射频开关S3闭合，第四射频开关S4断开，主电感Ls与第三射频开关S3、第二电容Cp2、第二电感Lp2进行谐振。

其中，第二射频开关S2与第四射频开关S4起到了优化带内频率下的输入阻抗以及调节噪声和增益性能的作用。

可见，以上实施方式的低噪声放大电路中，由于特定频率(例如二分之一或者三分之一接收频率)的发射信号会在接收机的信号链上进行非线性的转化，通过有选择的进行滤波，可以为选择合适的谐振频率(例如二分之一或者三分之一接收频率)提供基础，从而避免或降低非线性的转化，进一步保障信号的线性度。

一种实施方式中，请参考图13，带阻滤波器2还包括第五射频开关S5；所述第五射频开关S5并联于所述主电感L的两端。

一种实施方式中，请参考图13，低噪声放大电路还包括第六射频开关S6，所述第一滤波模块11的第二端与所述第二滤波模块12的第二端均连接于所述第六射频开关S6的第一端，所述第六射频开关S6的第二端接地。

一种举例中，所述第五射频开关S5、第六射频开关S6为使用60nm工艺的RFsoi技术的优良射频开关。

一种举例中，当发射机以二分之一接收频率发射时，第一射频开关S1闭合，第二射频开关S2断开，第五射频开关S5断开，第六射频开关S6闭合，主电感Ls与第一射频开关S1、第一电容Cp1、第一电感Lp1进行谐振；当发射机以三分之一接收频率发射时，第三射频开关S3闭合，第四射频开关S4断开，第五射频开关S5断开，第六射频开关S6闭合，主电感Ls与第三射频开关S3、第二电容Cp2、第二电感Lp2进行谐振。

当无需带阻滤波器2参与滤波时，第五射频开关S5闭合，第六射频开关S6断开。可见，第五射频开关S5与第六射频开关S6能够在无需滤波时，使带阻滤波器2不工作，减小功耗的同时减小带阻滤波器1对系统的影响，具有关断状态下插入损耗低，接通状态下衰减好的优点，进而，可在保障电路的隔离度与线性度的同时，降低系统的功耗。

以上的射频开关均可由控制模块进行控制。

实验数据证明，采用上述低噪声放大电路的具体方案，噪声系数可以为1.3dB。

本发明实施例还提供了一种电子设备，包括以上任一可选方案的低噪声放大器。进一步还可包括带通滤波器(也可理解为：电子设备可以包括以上低噪声放大电路)。

以上电子设备可以是具有通信功能的任意电子设备，例如可以为手机、平板电脑、计算机、智能穿戴设备、网络设备、车载设备，以及其他专用于通讯或非专用于通讯的设备等等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (16)

1.一种低噪声放大器，其特征在于，包括：共源共栅输入模块、负载模块与电流复用模块；所述共源共栅输入模块包括第一晶体管与第二晶体管；所述负载模块包括第一储能电感、第二储能电感与第三储能电感；

所述第一晶体管的栅极直接或间接连接信号输入端，所述第一晶体管的漏极连接所述第二晶体管的源极，所述第二晶体管的漏极直接或间接连接所述电流复用模块的输入侧，以及所述第二储能电感的第一端，

所述第一储能电感的第一端连接所述电流复用模块的输出侧，并经所述电流复用模块连接至电源，所述第一储能电感的第二端连接于所述第二储能电感与所述第三储能电感之间，所述第二储能电感第二端连接所述第三储能电感的第一端，所述第三储能电感的第二端连接输出电容；

所述电流复用模块被配置为能够将其输入侧接收到的电流复用于所述负载模块。

2.根据权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，所述电流复用模块输出侧的电流与所述电流复用模块输入侧的电流正相关。

3.根据权利要求2所述的低噪声放大器，其特征在于，所述电流复用模块包括第三晶体管与偏置电压单元；

所述第三晶体管的栅极直接或间接连接所述第二晶体管的漏极，所述第三晶体管的源极连接所述第一储能电感的第一端，所述第三晶体管的漏极连接所述电源，所述偏置电压单元连接于所述第三晶体管的栅极与漏极之间，以在所述第三晶体管的栅极与漏极之间提供第一偏置电压。

4.根据权利要求3所述的低噪声放大器，其特征在于，所述偏置电压单元包括第一电阻与第一偏置电容；

所述第一电阻的第一端连接所述第三晶体管的漏极，所述第一电阻的第二端连接所述第三晶体管的栅极，所述第一偏置电容的第一端连接所述第三晶体管的漏极，所述第一偏置电容的第二端接地。

5.根据权利要求3所述的低噪声放大器，其特征在于，所述第三晶体管的尺寸小于所述第二晶体管的尺寸，所述第三晶体管的寄生电容的容量小于所述第二晶体管的寄生电容的容量。

6.根据权利要求1至5任一项所述的低噪声放大器，其特征在于，还包括隔直电容，所述第二晶体管的漏极通过所述隔直电容连接所述电流复用模块的输入侧。

7.根据权利要求1至5任一项所述的低噪声放大器，其特征在于，还包括偏置电压模块与源极退化电感；

所述第一晶体管的源极连接所述源极退化电感的第一端，所述源极退化电感的第二端接地，所述偏置电压模块的一侧连接于所述第一晶体管的栅极，所述偏置电压模块的另一侧连接所述源极退化电感的第二端，以在所述第一晶体管的栅极与源极之间形成第二偏置电压。

8.根据权利要求7所述的低噪声放大器，其特征在于，所述偏置电压模块包括电流镜单元，以及第二电阻与第二偏置电容；

所述电流镜单元的输出端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述第一晶体管的栅极，所述第二偏置电容的第一端连接所述第二电阻的第一端，所述第二偏置电容的第二端接地。

9.根据权利要求1至5任一项所述的低噪声放大器，其特征在于，还包括滤波模块，所述滤波模块的输入侧连接供电端，所述滤波模块的输出侧连接所述第二晶体管的栅极。

10.根据权利要求9所述的低噪声放大器，其特征在于，所述滤波模块包括滤波电阻与滤波电容；所述滤波电阻的第一端连接所述供电端，所述滤波电阻的第二端连接所述第二晶体管的栅极，所述滤波电容的第一端连接所述滤波电阻的第二端，所述滤波电容的第二端接地。

11.根据权利要求1至5任一项所述的低噪声放大器，其特征在于，还包括匹配电感与输入电容；

所述匹配电感的第一端连接所述信号输入端，所述匹配电感的第二端连接所述输入电容的第一端，所述输入电容的第二端连接所述第一晶体管的栅极。

12.一种低噪声放大电路，包括权利要求1至11任意之一所述的低噪声放大器，以及带阻滤波器，所述带阻滤波器的输出端连接所述低噪声放大器的信号输入端。

13.根据权利要求12所述的低噪声放大电路，其特征在于，所述带阻滤波器包括第一谐振滤波模块、第二谐振滤波模块与主电感；所述主电感的第一端直接或间接连接至接收机的信号接收端，所述主电感的第二端连接所述低噪声放大器的输入端；所述第一谐振滤波模块的第一端连接于所述主电感的第一端，所述第二谐振滤波模块的第一端连接于所述主电感的第二端；

在至少部分时间里，所述第一谐振滤波模块与所述第二谐振滤波模块是择一参与滤波的；

所述第一谐振滤波模块被配置为：在参与滤波时，能够与所述主电感谐振于第一信号频率；

所述第二谐振滤波模块被配置为：在参与滤波时，能够与所述主电感谐振于第二信号频率；

其中，所述第一信号频率与所述第二信号频率表征了信号的不同频率或频率范围。

14.根据权利要求13所述的低噪声放大电路，其特征在于，所述第一谐振滤波模块包括至少一个第一滤波谐振线路，所述第一滤波谐振线路包括第一射频开关、第一电容、第一电感与第二射频开关；

所述第一射频开关的第一端连接于所述主电感的第一端，所述第一射频开关的第二端连接于所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端连接于所述第一电感的第一端，所述第一电感的第二端直接或间接接地；所述第二射频开关连接于所述第一电感的两端；

所述第一谐振滤波模块参与滤波时，所述第一射频开关闭合，所述第二射频开关断开，所述第一电容、所述第一电感、所述第一射频开关与所述主电感谐振于所述第一信号频率。

15.根据权利要求13所述的低噪声放大电路，其特征在于，所述第二谐振滤波模块包括至少一个第二滤波谐振线路，所述第二滤波谐振线路包括第三射频开关、第二电容、第二电感与第四射频开关；

所述第三射频开关的第一端连接于所述主电感的第二端，所述第三射频开关的第二端连接于所述第二电容的第一端，所述第二电容的第二端连接于所述第二电感的第一端，所述第二电感的第二端直接或间接接地；所述第四射频开关连接于所述第二电感的两端；

所述第二谐振滤波模块参与滤波时，所述第三射频开关闭合、所述第四射频开关断开，所述第二电容、所述第二电感、所述第三射频开关与所述主电感谐振与所述第二信号频率。

16.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至11任一项所述的低噪声放大器。

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