CN217388658U - 多倍频程宽带低噪声放大电路及通信接收机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多倍频程宽带低噪声放大电路，包括：匹配电路、单端宽带放大器和巴伦，匹配电路连接于单端宽带放大器的输入端以实现阻抗匹配以及静电泄放，巴伦连接于单端宽带放大器的输出端以实现级间的单端‑差分转换。根据本实用新型的多倍频程宽带低噪声放大电路，通过前级使用单端宽带放大器，输入采用匹配电路进行匹配，在保证匹配性能的同时具有静电防护的作用，大大增加了电路的可靠性和实用性。在后级使用巴伦进行单端‑差分转换，使其对噪声性能影响很小，可实现多倍频程的高可靠性、低噪声、平坦增益的特性。

Description

多倍频程宽带低噪声放大电路及通信接收机

技术领域

本实用新型是关于电子技术领域，特别是关于一种多倍频程宽带低噪声放大电路及通信接收机。

背景技术

低噪声放大器一般位于通信系统接收机的最前端，其输入是天线接收到的带有噪声的小信号，其作用是放大有用信号并抑制噪声，提高信号的信噪比。由于输入端连接天线，所以低噪声放大器的输入是单端的。

如图1所示，由于接收机的架构要求，低噪声放大器常需要输出差分信号，传统单端宽带放大器不能满足需求。传统的单端宽带放大器结构的输入常采用低通LC网络实现宽带匹配，但其输入经过并联电容和串联电感连接，无静电泄放路径，静电防护能力差，在实际产品应用中，电路易损坏，可靠性差。

如图2所示，传统的巴伦位于差分宽带放大器的输入最前端，差分宽带放大器级联后级差分放大器。在多倍频程的宽带设计中，基于巴伦的输入匹配困难，宽带损耗大，其损耗直接叠加在接收机噪声系数上，大大恶化接收机性能。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多倍频程宽带低噪声放大电路及通信接收机，其具有静电防护作用，可在多倍频程带宽下实现单端-差分转换功能，以及高可靠性、低噪声的性能。

为实现上述目的，本实用新型的实施例提供了一种多倍频程宽带低噪声放大电路，包括：匹配电路、单端宽带放大器和巴伦，所述匹配电路连接于单端宽带放大器的输入端以实现阻抗匹配以及静电泄放，所述巴伦连接于单端宽带放大器的输出端以实现级间的单端-差分转换。

在本实用新型的一个或多个实施例中，所述匹配电路、单端宽带放大器和巴伦均为片上器件或电路。

在本实用新型的一个或多个实施例中，所述匹配电路包括第一电感、第一电容、第二电感、第二电容、第三电感和第三电容，所述第一电感和第一电容的一端相连且连接第二电容的一端，所述第二电容的另一端连接第二电感的一端，所述第二电感的另一端连接第三电感和第三电容的一端以及单端宽带放大器的输入端，所述第一电感的另一端连接直流地，所述第一电容的另一端连接交流地或直流地，所述第三电感的另一端连接交流地或直流地，所述第三电容的另一端连接交流地或直流地。

在本实用新型的一个或多个实施例中，所述第三电感的另一端连接交流地电路网络。

在本实用新型的一个或多个实施例中，所述交流地电路网络包括连接所述第三电感的所述电压源以及一端连接第三电感的去耦电容，所述去耦电容的另一端连接直流地。

在本实用新型的一个或多个实施例中，所述放大电路还包括连接于所述巴伦的输出端的差分放大器。

在本实用新型的一个或多个实施例中，所述单端宽带放大器包括共栅极放大器、电阻并联反馈放大器和源极跟随器反馈放大器。

本实用新型还公开了一种通信接收机，包括所述的多倍频程宽带低噪声放大电路。

与现有技术相比，根据本实用新型实施例的多倍频程宽带低噪声放大电路及通信接收机，通过前级使用单端宽带放大器，输入采用匹配电路进行阻抗匹配，在保证匹配性能的同时具有静电防护的作用，大大增加了电路的可靠性和实用性。在后级使用巴伦进行单端-差分转换，使其对噪声性能影响很小，可实现多倍频程的高可靠性、低噪声、平坦增益的特性。

附图说明

图1是现有技术中的低通LC匹配电路和单端宽带放大器的电路结构示意图。

图2是现有技术中的集成的片上差分低噪声放大电路的电路结构示意图。

图3是根据本实用新型一实施例的多倍频程宽带低噪声放大电路的第一电路原理图。

图4是根据本实用新型一实施例的多倍频程宽带低噪声放大电路的第二电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施例进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施例的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

实施例1

如图3所示，一种多倍频程宽带低噪声放大电路，包括：匹配电路、单端宽带放大器、巴伦和差分放大器。在本实施例中，匹配电路、单端宽带放大器、巴伦和差分放大器均为片上器件或电路。

匹配电路连接于单端宽带放大器的输入端以实现阻抗匹配以及静电泄放。本实施例中，匹配电路为基于切比雪夫带通滤波器的六阶LC匹配网络。

如图3所示，匹配电路包括第一电感L1、第一电容C1、第二电感L2、第二电容C2、第三电感L3和第三电容C3。第一电感L1和第一电容C1的一端相连且连接第二电容C2的一端以及输入端in。第二电容C2的另一端连接第二电感L2的一端。第二电感L2的另一端连接第三电感L3和第三电容C3的一端以及单端宽带放大器的输入端。第一电感L1和第一电容C1组成了第一LC并联电路。第二电感L2和第二电容C2组成了LC串联电路。第三电感L3和第三电容C3组成了第二LC并联电路。

如图3所示，第一电感L1的另一端连接直流地，在静电进入放大电路时通过第一电感L1能及时将静电泄放到地，从而起到静电防护作用，解决了将巴伦放置单端宽带放大器的后级而导致没有静电防护的问题，可大大提高电路的可靠性、实用性。第一电容C1的另一端可以连接交流地或直流地，第三电容C3的另一端可以连接交流地或直流地，第三电感L3的另一端可以连接交流地或直流地。

如图4所示，在本实施例中，第一电容C1的另一端选择连接直流地，第二电容C2的另一端选择连接直流地。第三电感L3的另一端选择连接交流地。进一步的，第三电感L3的另一端与用于实现交流地的交流地电路网络10连接。

如图4所示，交流地电路网络10包括连接第三电感L3的电压源Vb以及一端连接第三电感L3的去耦电容Cb，去耦电容Cb的另一端连接直流地。电压源Vb用于通过第三电感L3给单端宽带放大器的输入端提供偏置电压。

在本实施例中，巴伦位于单端宽带放大器的输出端与差分放大器的输入端之间。

低噪声放大电路的噪声级联公式为：

其中，F₁为单端宽带放大器的噪声系数，F₂为巴伦和差分放大器的噪声系数，G₁为单端宽带放大器的增益。由公式可知，巴伦位于单端宽带放大器的后级，其宽带损耗对放大电路的整体噪声贡献减小G₁倍，大大提高了放大电路噪声性能。该方案兼顾了差分放大器性能优点的同时，提高了放大电路的性能。

将巴伦放置在前级单端宽带放大器之后，在级间实现单端-差分转换功能。从而能够有效解决将片上巴伦放置差分宽带放大器的输入端时，多倍频程频带中损耗大、噪声性能差、宽带输入匹配困难的问题。同时也解决了使用片外巴伦导致的噪声性能恶化、集成度差、成本高的问题。

在本实施例中，单端宽带放大器可以是共栅极放大器、电阻并联反馈放大器或源极跟随器反馈放大器。也可以是其他输入阻抗可等效为RC并联网络的放大器。

在其他实施例中，还公开了一种通信接收机，包括上述的多倍频程宽带低噪声放大电路。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (8)

1.一种多倍频程宽带低噪声放大电路，其特征在于，包括：匹配电路、单端宽带放大器和巴伦，所述匹配电路连接于单端宽带放大器的输入端以实现阻抗匹配以及静电泄放，所述巴伦连接于单端宽带放大器的输出端以实现级间的单端-差分转换。

2.如权利要求1所述的多倍频程宽带低噪声放大电路，其特征在于，所述匹配电路、单端宽带放大器和巴伦均为片上器件或电路。

3.如权利要求1所述的多倍频程宽带低噪声放大电路，其特征在于，所述匹配电路包括第一电感、第一电容、第二电感、第二电容、第三电感和第三电容，所述第一电感和第一电容的一端相连且连接第二电容的一端，所述第二电容的另一端连接第二电感的一端，所述第二电感的另一端连接第三电感和第三电容的一端以及单端宽带放大器的输入端，所述第一电感的另一端连接直流地，所述第一电容的另一端连接交流地或直流地，所述第三电感的另一端连接交流地或直流地，所述第三电容的另一端连接交流地或直流地。

4.如权利要求3所述的多倍频程宽带低噪声放大电路，其特征在于，所述第三电感的另一端连接交流地电路网络。

5.如权利要求4所述的多倍频程宽带低噪声放大电路，其特征在于，所述交流地电路网络包括连接所述第三电感的电压源以及一端连接第三电感的去耦电容，所述去耦电容的另一端连接直流地。

6.如权利要求1所述的多倍频程宽带低噪声放大电路，其特征在于，所述放大电路还包括连接于所述巴伦的输出端的差分放大器。

7.如权利要求1所述的多倍频程宽带低噪声放大电路，其特征在于，所述单端宽带放大器包括共栅极放大器、电阻并联反馈放大器和源极跟随器反馈放大器。

8.一种通信接收机，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的多倍频程宽带低噪声放大电路。

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