CN206364773U - 低噪声放大器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低噪声放大器，包括放大器基本电路和旁路电路，所述放大器基本电路包括输入端电路和输出端电路；所述旁路电路包括旁路晶体管和旁路电容；所述旁路晶体管的源极与所述输入端电路电连接，所述旁路晶体管的漏极与所述旁路电容的一端电连接，所述旁路电容的另一端与所述输出端电路电连接，所述旁路晶体管的栅极上设有旁路控制电压，所述旁路控制电压用于控制所述旁路晶体管的开启与关闭。本实用新型提供的低噪声放大器，增设旁路电路，在低噪声放大器具体应用过程中，如果输入信号足够大，不需要放大处理接收端就能够识别，此时低噪声放大器可以切换到旁路模式以节省耗电；从而达到降低功耗的效果。

Description

低噪声放大器

技术领域

本实用新型涉及集成电路技术领域，特别涉及一种低噪声放大器。

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设置在移动通信基础设施中时，当低噪声放大器处于开启状态时，其用于将输入信号放大后生成输出信号供接收系统使用；当低噪声放大器关闭时，用于将输入端和接收系统相隔离，此时接收系统无法获取输入信号。所以，为了保证接收系统的正常工作，低噪声放大器必须一直处于开启状态，这就存在整个系统功耗较大的问题。尤其当输入信号较大，不需要经过低噪声放大器的放大，接收系统就能识别时会存在明显的功耗浪费的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中低噪声放大器功耗较大的缺陷，提供一种能够降低功耗的低噪声放大器。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种低噪声放大器，其特点在于，包括放大器基本电路和旁路电路，所述放大器基本电路包括输入端电路和输出端电路；所述旁路电路包括旁路晶体管和旁路电容；所述旁路晶体管的源极与所述输入端电路电连接，所述旁路晶体管的漏极与所述旁路电容的一端电连接，所述旁路电容的另一端与所述输出端电路电连接，所述旁路晶体管的栅极上设有旁路控制电压，所述旁路控制电压用于控制所述旁路晶体管的开启与关闭。

本方案中，放大器基本电路为常规的低噪声放大器电路。当输入信号较小，需要经放大后接收端才能识别时，低噪声放大器需要工作在放大模式，此时设置旁路控制电压为零，使得旁路晶体管关断，从而使得旁路电路不影响低噪声放大器的放大功能，低噪声放大器将输入信号放大可以改善输出端信号的质量。当输入信号足够大不需要经过放大处理接收端就能识别时，通过设置旁路控制电压使得其大于旁路晶体管的阈值电压，使得旁路晶体管导通，此时输入信号直接经旁路电路输出至输出端电路，供后续接收端使用。此时放大器基本电路的其它电路处于关闭状态，整个低噪声放大器工作于旁路模式，避免了输出端信号太大会导致后级电路饱和而无法正常工作的问题，有效地降低了整个低噪声放大器的功耗。

较佳地，所述输入端电路包括信号输入端、输入端电感和输入端电容，所述输入端电感的一端接至所述信号输入端，所述输入端电感的另一端与所述输入端电容的一端电连接；所述输出端电路包括信号输出端、输出端电感和输出端电容，所述输出端电感的一端接入电源电压，所述输出端电感的另一端与所述输出端电容的一端电连接，所述输出端电容的另一端接至所述信号输出端。

较佳地，所述旁路晶体管的源极与所述输入端电感的另一端以及所述输入端电容的一端电连接。

较佳地，所述旁路晶体管的源极与所述输入端电容的另一端电连接。

较佳地，所述旁路电容的另一端、所述输出端电感的另一端以及所述输出端电容的一端电连接。

较佳地，所述旁路电容的另一端接至所述信号输出端。

本实用新型中旁路电路的连接方式有多种，具体应用时根据具体电路的输入输出阻抗匹配需求进行选择。

较佳地，所述放大器基本电路还包括第一晶体管、第二晶体管、第一电阻和第一电感；所述第一电阻的一端接入第一控制电压，所述第一电阻的另一端、所述第一晶体管的栅极以及所述输入端电容的另一端电连接；所述第一电感的一端接地，所述第一电感的另一端与所述第一晶体管的源极电连接，所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的源极电连接，所述第二晶体管的漏极、所述输出端电感的另一端、所述输出端电容的一端电连接；所述第二晶体管的栅极接入第二控制电压。

本方案中，通过设置第一控制电压和第二控制电压的电压值，使得高于晶体管的阈值电压，从而使得第一晶体管和第二晶体管导通，使得放大器基本电路工作于放大模式。当低噪声放大器工作于旁路模式时，通过控制第一控制电压，将其设为零，此时第一晶体管关断，使得放大器基本电路处于断路状态，整个低噪声放大器运行于旁路模式，从而达到省电的效果。

较佳地，所述第一晶体管为NMOS(N型金属-氧化物-半导体)管，所述第二晶体管为NMOS管。

较佳地，所述旁路晶体管为NMOS管。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的低噪声放大器，增设旁路电路，在低噪声放大器具体应用过程中，如果输入信号足够大，不需要放大处理接收端就能够识别，此时低噪声放大器可以切换到旁路模式以节省耗电；当输入信号较小时，低噪声放大器切换到放大模式，以完成放大功能，提高接收端的灵敏度。本实用新型提供的低噪声放大器能够降低功耗。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的低噪声放大器的电路图。

图2为本实用新型实施例2的低噪声放大器的电路图。

图3为本实用新型实施例3的低噪声放大器的电路图。

图4为本实用新型实施例4的低噪声放大器的电路图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

如图1所示，一种低噪声放大器，包括放大器基本电路1和旁路电路2，其中放大器基本电路1包括输入端电路101、输出端电路102、第一晶体管NMOS1、第二晶体管NMOS2、第一电阻RB和第一电感LS；输入端电路101包括信号输入端Vin、输入端电感L1和输入端电容CB；输出端电路102包括信号输出端Vout、输出端电感LD和输出端电容CD；旁路电路2包括旁路晶体管NMOS3和旁路电容CSW。

本实施例中，输入端电感L1的一端接至信号输入端Vin，旁路晶体管NMOS3的源极与输入端电感L1的另一端以及输入端电容CB的一端电连接。旁路晶体管NMOS3的漏极与旁路电容CSW的一端电连接。输出端电感LD的一端接入电源电压，旁路电容CSW的另一端、输出端电感LD的另一端以及输出端电容CD的一端电连接，输出端电容CD的另一端接至信号输出端Vout。旁路晶体管NMOS3的栅极上设有旁路控制电压Vsw，旁路控制电压Vsw用于控制旁路晶体管NMOS3的开启与关闭。第一电阻RB的一端接入第一控制电压VB，第一电阻RB的另一端、第一晶体管NMOS1的栅极以及输入端电容CB的另一端电连接；第一电感LS的一端接地，第一电感LS的另一端与第一晶体管NMOS1的源极电连接，第一晶体管NMOS1的漏极与第二晶体管NMOS2的源极电连接，第二晶体管NMOS2的漏极、输出端电感LD的另一端、输出端电容CD的一端电连接；第二晶体管NMOS2的栅极接至第二控制电压Vc。

本实施例中提供的低噪声放大器，相比于传统的低噪声放大器，该放大器可以工作在“旁路模式”。常规的低噪声放大器不包括旁路电路。旁路路径包括旁路晶体管NMOS3和旁路电容CSW。当低噪声放大器工作在放大模式下时，旁路控制电压Vsw被设置为零，旁路晶体管NMOS3被切断，从而使得放大器的放大功能不受影响。当低噪声大器工作在旁路模式时，VB设为零，旁路控制电压Vsw设置成大于阈值电压。因此，第一晶体管NMOS1切断、旁路晶体管NMOS3接通，输入信号Vin以很小的损失被旁路至Vout。值得一提的是，在旁路模式的低噪声放大器的功耗比放大模式时小得多。通常情况下，低噪声放大器在放大模式下的功耗为毫安级别，如5毫安；而在旁路模式下，低噪声放大器的功耗为微安级别，如5微安。旁路模式下消耗的电流约为放大模式下的千分之一至百分之一。

当低噪声放大器应用于接收机系统时，如果输入信号足够大，不需要放大也能够被接收机系统识别时，低噪声放大器可以切换到旁路模式以节省耗电。当输入信号较小时，低噪声放大器切换到放大模式，以提高系统接收时的灵敏度。

实施例2

与实施例1不同的是，如图2所示，旁路晶体管NMOS3的源极与输入端电容CB的另一端电连接。

实施例3

与实施例1不同的是，如图3所示，旁路电容CSW的另一端直接接至信号输出端Vout。

实施例4

与实施例3不同的是，如图4所示，旁路晶体管NMOS3的源极与输入端电容CB的另一端电连接。

需要说明的是，本实用新型的放大器基本电路是常规的低噪声放大器电路，可以有多种实现方式，本实用新型提供的实施例仅是其中的一种较佳的实现方式。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型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实用新型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实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种低噪声放大器，其特征在于，包括放大器基本电路和旁路电路，所述放大器基本电路包括输入端电路和输出端电路；所述旁路电路包括旁路晶体管和旁路电容；所述旁路晶体管的源极与所述输入端电路电连接，所述旁路晶体管的漏极与所述旁路电容的一端电连接，所述旁路电容的另一端与所述输出端电路电连接，所述旁路晶体管的栅极上设有旁路控制电压，所述旁路控制电压用于控制所述旁路晶体管的开启与关闭。

2.如权利要求1所述的低噪声放大器，其特征在于，所述输入端电路包括信号输入端、输入端电感和输入端电容，所述输入端电感的一端接至所述信号输入端，所述输入端电感的另一端与所述输入端电容的一端电连接；所述输出端电路包括信号输出端、输出端电感和输出端电容，所述输出端电感的一端接入电源电压，所述输出端电感的另一端与所述输出端电容的一端电连接，所述输出端电容的另一端接至所述信号输出端。

3.如权利要求2所述的低噪声放大器，其特征在于，所述旁路晶体管的源极与所述输入端电感的另一端以及所述输入端电容的一端电连接。

4.如权利要求2所述的低噪声放大器，其特征在于，所述旁路晶体管的源极与所述输入端电容的另一端电连接。

5.如权利要求2所述的低噪声放大器，其特征在于，所述旁路电容的另一端、所述输出端电感的另一端以及所述输出端电容的一端电连接。

6.如权利要求2所述的低噪声放大器，其特征在于，所述旁路电容的另一端接至所述信号输出端。

7.如权利要求2所述的低噪声放大器，其特征在于，所述放大器基本电路还包括第一晶体管、第二晶体管、第一电阻和第一电感；所述第一电阻的一端接入第一控制电压，所述第一电阻的另一端、所述第一晶体管的栅极以及所述输入端电容的另一端电连接；所述第一电感的一端接地，所述第一电感的另一端与所述第一晶体管的源极电连接，所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的源极电连接，所述第二晶体管的漏极、所述输出端电感的另一端、所述输出端电容的一端电连接；所述第二晶体管的栅极接入第二控制电压。

8.如权利要求7所述的低噪声放大器，其特征在于，所述第一晶体管为NMOS管，所述第二晶体管为NMOS管。

9.如权利要求1至8中任一项所述的低噪声放大器，其特征在于，所述旁路晶体管为NMOS管。