JP2017011669A - マルチバンドのための高直線性を有する低雑音増幅器 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施例に係る低雑音増幅器(LNA)(100)は、単一入力(Single Input)により、差動出力(Differential Output)を発生する'バラン'形態の低雑音増幅器(LNA)である。ここで、'バラン'とは、バランス信号(Balanced Signal)をアンバランス信号(Unbalanced Signal)に変換し、またはアンバランス信号をバランス信号に変換する回路/構造物の総称である。換言すれば、'バラン'とは、特定素子を指称するのではなく、バランス−アンバランス(Balanced-Unbalanced)信号を変換しようとする全てのものを指称する。
図1は本発明に係る低雑音増幅器(LNA)を概略的に示す図である。
図3aは通常のCS(Common Source)低雑音増幅器(LNA)構造を示す図である。図3aに示される低雑音増幅器(LNA)は通常の低雑音増幅器(LNA)としてRCフィードバック(Feed-Back)を有するCS(Common Source)増幅器である。通常の低雑音増幅器(LNA)は非常に多く使用される構造として雑音指数(NF)の性能が良い。
第1増幅回路は第1増幅器(MN1)と第2増幅器(MN2)を含む。第1増幅器(MN1)と第2増幅器(MN2)は直列に接続する。第1増幅器(MN1)は第1入力端、第1電流引込部、第1電流引出部を含む。第1入力端は入力端(RF_IN)に接続する。第1電流引込部は第2増幅器(MN2)に接続する。第1電流引出部は接地に接続する。
第1増幅回路は第2増幅器(MN2)を含む。第2増幅器(MN2)は第2入力端、第2電流引込部、第2電流引出部を含む。第2入力端は接地に接続する。第2電流引込部は出力端(RF_OUTM)に接続する。第2電流引出部は第2キャパシター(C2)の一端、入力端(RF_IN)、インダクターの一端に接続する。インダクターの他端は接地に接続する。
図3cは本発明の実施例に係るバラン低雑音増幅器(LNA)構造を示す。図3cに示されるようにCS増幅器で'1−ステージ'低雑音増幅器(LNA)として使用し、第1 N型増幅器(MN1)の電流(Current)出力をRCフィードバック(Feed-Back)してIM3(Third Inter-Modulation)高調波(Harmonic)成分を除去(Cancelation)して、直線性を向上させて、雑音指数(NF) = 1.4 dBレベルの低雑音増幅器(LNA)構造を有する。'1−ステージ'CS低雑音増幅器(LNA)の出力にCSCG増幅器を'2−ステージ'で使用して、バラン形態の低雑音増幅器(LNA)を作成することができる。バラン形態の低雑音増幅器(LNA)でCG部分(MN2)の1/gmは図3bに示される回路のように'50Ω'に制限されないため、低いインピーダンス(Impedance)を有するように設計されてMN1の出力ノード(Node)での電流スイング(Current Swing)を小さく必要として、直線性を改善することができる。
図3dは図3cに示される構造で直線性を向上させるための手段(Scheme)を適用したバラン形態の低雑音増幅器(LNA)構造を示す。
110 信号入力部
120 LNAコア
122 増幅部
130 ミキサー
Claims (4)
- 低雑音増幅器であって、
第1増幅器(MN1)と第2増幅器(MN2)を含み、前記第1増幅器(MN1)と前記第2増幅器(MN2)が直列に接続する第1増幅回路と、
第3増幅器(MN3)と第4増幅器(MN4)を含み、前記第3増幅器(MN3)と前記第4増幅器(MN4)が直列に接続する第2増幅回路と、
直列に接続する第1抵抗(R1)と第1キャパシター(C1)を含み、一端が入力端(RF_IN)に接続し、他端が前記第1増幅器(MN1)と前記第2増幅器(MN2)の接点に接続するRCフィードバック回路と、及び
一端が前記第1増幅器(MN1)と前記第2増幅器(MN2)の接点に接続し、他端が前記第3増幅器(MN3)に接続する第2キャパシター(C2)と、を含み、
前記第1増幅回路はマルチバンド(Multi-Band)で特定領域の駆動信号を印加されて、増幅した増幅信号を出力し、前記第2増幅回路は前記増幅信号を印加されて、増幅した出力信号を出力する、ことを特徴とする低雑音増幅器。 - 一端が前記第2増幅器(MN2)に接続し、他端が前記第3増幅器(MN3)と前記第4増幅器(MN4)の接点に接続する第3キャパシター(C3)を更に含み、前記出力信号が前記第2増幅器(MN2)からフィードバックされる、ことを特徴とする請求項1に記載の低雑音増幅器。
- 前記第1増幅器(MN1)は第1入力端、第1電流引込部、第1電流引出部を含み、前記第1入力端は前記第1抵抗(R1)に接続し、前記第1電流引込部は前記第1キャパシター(C1)に接続し、前記第1電流引出部は接地に接続し、
前記第2増幅器(MN2)は第2入力端、第2電流引込部、第2電流引出部を含み、前記第2入力端は接地に接続し、前記第2電流引込部は出力端に接続し、前記第2電流引出部は前記第2キャパシター(C2)の一端に接続する、ことを特徴とする請求項1に記載の低雑音増幅器。 - 前記第3増幅器(MN3)は第3入力端、第3電流引込部、第3電流引出部を含み、前記第3入力端は前記第2キャパシター(C2)の他端に接続し、前記第3電流入力端は前記第3キャパシター(C3)の他端に接続し、前記第3電流引出部は接地に接続し、
前記第4増幅器(MN4)は第4入力端、第4電流引込部、第4電流引出部を含み、前記第4入力端は接地に接続し、前記第4電流引込部は出力端に接続し、前記第4電流引出部は前記第3キャパシター(C3)の他端に接続する、ことを特徴とする請求項2に記載の低雑音増幅器。
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