CN218335964U - 一种低功耗宽带低噪声放大器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低功耗宽带低噪声放大器，包括放大电路、偏置电路、反馈电路、输入电容C1和输出电容C4；输入电容C1的一端为低功耗宽带低噪声放大器的输入端；输入电容C1的另一端连接偏置电路的第一输出端、放大电路输入端和反馈电路的输出端；偏置电路的输入端连接输出电容C4的一端、反馈电路的输入端和放大电路的输出端；输出电容C4的另一端为低功耗宽带低噪声放大器的输出端。与现有技术相比，本系统具有噪声更低，功耗更小，扩展带宽的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及宽带通信领域，具体包括一种低功耗宽带低噪声放大器。
背景技术
低噪声放大器作为接收机的关键部件，其性能在很大程度上决定了接收机的接收灵敏度。近年来，随着超宽带雷达、超宽带通信系统的发展，对宽频带接收机的需求剧增，进而对宽频带低噪声放大器的需求应运而生。
传统低频低噪声放大器一般采用达林顿结构设计，以获得良好的宽频特性和极低频率匹配，但具有噪声系数大、功耗高、高低温工作电流变化大等缺点。达林顿放大器偏置电路采用电阻分压，分压电阻肩负反馈功能，完成放大器输入端口阻抗匹配和增益平坦度的设计。实际上，这种方式使放大器工作电流易受温度变化的影响，在高低温下电阻网络阻值稳定，而放大器管芯开启电压和IV特性曲线却存在变化，分压电阻为放大管所提供的电压无法跟随放大器在高低温下所需求的电压，造成高低温下放大器工作电流变化大。同时达林顿结构中反馈路径电流较大，额外增加了噪声源，使放大器噪声增加。达林顿放大器噪声系数大这一缺点导致其在宽带接收机中的应用受到限制。
实用新型内容
针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种低功耗宽带低噪声放大器解决了现有技术中接收机宽带不够，达林顿放大器噪声系数大的导致其在宽带接收机中的应用受到限制问题。
为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：一种低功耗宽带低噪声放大器，包括放大电路、偏置电路、反馈电路、输入电容C1和输出电容C4；输入电容C1的一端为低功耗宽带低噪声放大器的输入端；输入电容C1的另一端连接偏置电路的第一输出端、放大电路输入端和反馈电路的输出端；偏置电路的输入端连接输出电容C4的一端、反馈电路的输入端和放大电路的输出端；输出电容C4的另一端为低功耗宽带低噪声放大器的输出端。
进一步地，偏置电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R4、放大管FET3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电感L3、电阻R8和偏置电源VD；电阻R1的一端为偏置电路的第一输出端；电阻R8的一端为偏置电路的第二输出端；电阻R1的另一端连接放大管FET3的栅极、电阻R5的一端和电阻R3的一端；电阻R3的另一端连接电阻R4的一端并接地；电阻R4的另一端连接放大管FET3的源极；放大管FET3的漏极连接电阻R5的另一端和电阻R6的一端；电阻R6的另一端连接电阻R7的一端和电阻R8的另一端；电阻R7的另一端连接偏置电源VD；电感L3的另一端作为偏置电路的输入端。
进一步地，放大电路包括放大管FET1、电感L1、电感L2、电容C2和放大管FET2；放大管FET1的栅极为放大电路的输入端；放大管FET1的源极连接电感L1的一端；电感L1的另一端接地；放大管FET1的漏极连接电感L2的一端；电感L2的另一端连接放大管FET2的源极；放大管FET2的栅极和电容C2的一端、偏置电路的第二输出端相连；电容C2的另一端接地；放大管FET2的漏极连接反馈电路的输入端、电容C4的一端和偏置电路的输入端；放大管FET2的漏极为放大电路的输出端。
进一步地，反馈电路包括电阻R2、电容C3；电阻R2的一端作为反馈电路的输出端；电阻R2的另一端连接电容C3的另一端；电容C3的一端作为偏置电路的输入端。
本实用新型的有益效果为：同样工作电压下和其他放大器相比，功耗更小，引入峰化电感，拓宽放大工作带宽，合理分配共源晶体管与共栅晶体管工作电压，让器件在工作时噪声更低。
附图说明
图1为系统结构图；
图2为噪声系数图；
图3为1dB压缩点输出功率示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，一种低功耗宽带低噪声放大器，包括放大电路、偏置电路、反馈电路、输入电容C1和输出电容C4；输入电容C1的一端为低功耗宽带低噪声放大器的输入端；输入电容C1的另一端连接偏置电路的第一输出端、放大电路输入端和反馈电路的输出端；偏置电路的输入端连接输出电容C4的一端、反馈电路的输入端和放大电路的输出端；输出电容C4的另一端为低功耗宽带低噪声放大器的输出端。
偏置电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R4、放大管FET3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电感L3、电阻R8和偏置电源VD；电阻R1的一端为偏置电路的第一输出端；电阻R8的一端为偏置电路的第二输出端；电阻R1的另一端连接放大管FET3的栅极、电阻R5的一端和电阻R3的一端；电阻R3的另一端连接电阻R4的一端并接地；电阻R4的另一端连接放大管FET3的源极；放大管FET3的漏极连接电阻R5的另一端和电阻R6的一端；电阻R6的另一端连接电阻R7的一端和电阻R8的另一端；电阻R7的另一端连接偏置电源VD；电感L3的另一端作为偏置电路的输入端。
放大电路包括放大管FET1、电感L1、电感L2、电容C2和放大管FET2；放大管FET1的栅极为放大电路的输入端；放大管FET1的源极连接电感L1的一端；电感L1的另一端接地；放大管FET1的漏极连接电感L2的一端；电感L2的另一端连接放大管FET2的源极；放大管FET2的栅极和电容C2的一端、偏置电路的第二输出端相连；电容C2的另一端接地；放大管FET2的漏极连接反馈电路的输入端、电容C4的一端和偏置电路的输入端；放大管FET2的漏极为放大电路的输出端。
反馈电路包括电阻R2、电容C3；电阻R2的一端作为反馈电路的输出端；电阻R2的另一端连接电容C3的另一端；电容C3的一端作为偏置电路的输入端。
如图2所示，横坐标Freq为频率，纵坐标NF为噪声系数，从图中可以看出本实用新型不同于传统达林顿结构，没有引入额外噪声源，因此噪声较低。
如图3所示，横坐标Freq为频率，纵坐标P-1为放大器1dB压缩点的功率，从图中可以看出本实用新型在利用cascode结构两fet分压的情况下，依然获得了18dBm P-1db的功率。
在本实用新型的一个实施例中，采用有源偏置cascode结构放大器，cascode结构中两FET形成分压，在同样工作电压下获得比其他设计更小的功耗。同时两管级间引入峰化电感L2，拓宽放大工作带宽。采用一个尺寸为2×25um的放大管FET3和外围限流电阻构成有源偏置，通过电阻R1为放大管FET1栅极加电。使用电阻R2和电容C3形成反馈路径，对放大器输入端口阻抗和增益平坦度指标进行调整。
本实用新型在同样工作电压下功耗更小，在两管级间引入峰化电感，拓宽放大工作带宽，工作期间的噪声更低。
Claims (4)
1.一种低功耗宽带低噪声放大器，其特征在于，包括放大电路、偏置电路、反馈电路、输入电容C1和输出电容C4；输入电容C1的一端为低功耗宽带低噪声放大器的输入端；输入电容C1的另一端连接偏置电路的第一输出端、放大电路输入端和反馈电路的输出端；偏置电路的输入端连接输出电容C4的一端、反馈电路的输入端和放大电路的输出端；输出电容C4的另一端为低功耗宽带低噪声放大器的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗宽带低噪声放大器，其特征在于，偏置电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R4、放大管FET3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电感L3、电阻R8和偏置电源VD；电阻R1的一端为偏置电路的第一输出端；电阻R8的一端为偏置电路的第二输出端；电阻R1的另一端连接放大管FET3的栅极、电阻R5的一端和电阻R3的一端；电阻R3的另一端连接电阻R4的一端并接地；电阻R4的另一端连接放大管FET3的源极；放大管FET3的漏极连接电阻R5的另一端和电阻R6的一端；电阻R6的另一端连接电阻R7的一端和电阻R8的另一端；电阻R7的另一端连接偏置电源VD；电感L3的另一端作为偏置电路的输入端。
3.根据权利要求2所述的一种低功耗宽带低噪声放大器，其特征在于，放大电路包括放大管FET1、电感L1、电感L2、电容C2和放大管FET2；放大管FET1的栅极为放大电路的输入端；放大管FET1的源极连接电感L1的一端；电感L1的另一端接地；放大管FET1的漏极连接电感L2的一端；电感L2的另一端连接放大管FET2的源极；放大管FET2的栅极和电容C2的一端、偏置电路的第二输出端相连；电容C2的另一端接地；放大管FET2的漏极连接反馈电路的输入端、电容C4的一端和偏置电路的输入端；放大管FET2的漏极为放大电路的输出端。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗宽带低噪声放大器，其特征在于，反馈电路包括电阻R2、电容C3；电阻R2的一端作为反馈电路的输出端；电阻R2的另一端连接电容C3的另一端；电容C3的一端作为偏置电路的输入端。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222328083.XU CN218335964U (zh) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | 一种低功耗宽带低噪声放大器 |
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| CN202222328083.XU CN218335964U (zh) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | 一种低功耗宽带低噪声放大器 |
Publications (1)
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| CN218335964U true CN218335964U (zh) | 2023-01-17 |
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ID=84833208
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| CN202222328083.XU Active CN218335964U (zh) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | 一种低功耗宽带低噪声放大器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN218335964U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117914272A (zh) * | 2024-03-19 | 2024-04-19 | 成都嘉纳海威科技有限责任公司 | 一种小型化超宽带低噪声放大器 |
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| CN117914272A (zh) * | 2024-03-19 | 2024-04-19 | 成都嘉纳海威科技有限责任公司 | 一种小型化超宽带低噪声放大器 |
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