JP5378237B2 - 広帯域インピーダンスおよびノイズ整合を備えた周波数選択性増幅器 - Google Patents
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Description
ただし、T=gm*(W1/(W1+W2)*(RD1)
また、gmはトランジスタM1のトランスコンダクタンスであり、W1はトランジスタM1のゲート幅であり、W2はトランジスタM2のゲート幅である。上記の入力インピーダンス等式から分かるように、LNA14の入力インピーダンスは入力周波数に依存しない。したがって、LNA14の入力インピーダンスは、広範囲の入力周波数にわたって入力信号のインピーダンスに整合され得る。さらに、上記のように、LNA14のノイズは、閉ループ回路22内に設けられる部分的帰還トポロジーによって減じられ得る。ノイズの減少によって、ノイズ指数も減少し得る。しかしながら、帰還トポロジーは開ループ回路24の中になく、LNA14の出力インピーダンスを増加させ、また不安定性を導入せずに開ループ回路中への選択性フィルタの取り込みを可能にする。
トランジスタM2:132ミクロン/0.18ミクロン
トランジスタM7:810ミクロン/0.18ミクロン
抵抗器RF1:2.7kΩ
抵抗器RD1:1kΩ
キャパシタC1:2.5pF
インダクタL5:3nH
キャパシタC11:3pF
キャパシタC14:3pF
キャパシタC12:8pF
インダクタL3:9nH
キャパシタC5:1pF
キャパシタC8:2pF
キャパシタC6:2pF
トランジスタM3:360ミクロン/0.2ミクロン
インダクタL1:11nH
インダクタL2:11nH
キャパシタC3:230fFから3.5pFまで調整可能。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]入力信号についてインピーダンス整合をもたらす閉ループ回路と、
閉ループ回路に接続され、前記インピーダンス整合された入力信号を増幅する開ループ回路と、
を具備する増幅器。
[2]前記閉ループ回路が入力トランジスタおよび帰還トランジスタを含み、前記開ループ利得増幅器回路が入力トランジスタおよび出力トランジスタを含んでいる、[1]の増幅器。
[3]前記入力トランジスタのゲートが前記入力信号を受け取り、前記帰還トランジスタのドレインが前記入力トランジスタのソースに接続され、前記出力トランジスタのドレインが前記入力トランジスタのソースに接続され、前記帰還トランジスタのソースが帰還ループを介して前記入力トランジスタのゲートに接続されている、[2]の増幅器。
[4]選択された帯域の外側の周波数を排斥する、開ループ回路内の選択性フィルタをさらに具備する、[1]の増幅器。
[5]前記選択性フィルタがノッチ・フィルタを具備する、[4]の増幅器。
[6]前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタをさらに具備する、[4]の増幅器。
[7]前記帯域通過フィルタが調整可能型である、[6]の増幅器。
[8]前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタをさらに具備する、[1]の増幅器。
[9]前記帯域通過フィルタが調整可能型である、[1]の増幅器。
[10]前記増幅器がディファレンシャル型増幅器であり、前記閉ループ回路が、前記入力信号の正の成分にインピーダンス整合をもたらす第1閉ループ回路と前記入力信号の負の成分にインピーダンス整合をもたらす第2閉ループ回路とを含み、前記開ループ回路が前記入力信号の正の成分を増幅する第1の開ループ回路と前記入力信号の負の成分を増幅する第2開ループ回路とを含んでいる、[1]の増幅器。
[11]前記閉ループ回路が、約470メガヘルツ乃至約862メガヘルツの周波数範囲にわたって前記入力信号にインピーダンス整合をもたらす、[1]の増幅器。
[12]無線周波数(RF)アンテナと、
前記アンテナによって受け取られた入力信号にインピーダンス整合をもたらす閉ループ回路と、前記閉ループ回路に接続され、前記インピーダンス整合された入力信号を増幅する開ループ回路と、具備する増幅器と、
を具備する無線受信器。
[13]前記閉ループ回路が入力トランジスタおよび帰還トランジスタを含み、前記開ループ利得増幅器回路が入力トランジスタおよび出力トランジスタを含んでいる、[12]の受信器。
[14]前記入力トランジスタのゲートが前記入力信号を受け取り、前記帰還トランジスタのドレインが前記入力トランジスタのソースに接続され、前記出力トランジスタのドレインが前記入力トランジスタのソースに接続され、前記帰還トランジスタのソースが帰還ループを介して前記入力トランジスタのゲートに接続されている、[13]の受信器。
[15]選択された帯域の外側の周波数を排斥する、開ループ回路内の選択性フィルタをさらに具備する、[12]の受信器。
[16]前記選択性フィルタがノッチ・フィルタを具備する、[15]の受信器。
[17]前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタをさらに具備する、[15]の受信器。
[18]前記帯域通過フィルタが調整可能型である、[15]の受信器。
[19]前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタをさらに具備する、[12]の受信器。
[20]前記帯域通過フィルタが調整可能型である、[12]の受信器。
[21]前記増幅器がディファレンシャル型増幅器であり、前記閉ループ回路が、前記入力信号の正の成分にインピーダンス整合をもたらす第1閉ループ回路と前記入力信号の負の成分にインピーダンス整合をもたらす第2閉ループ回路とを含み、前記開ループ回路が前記入力信号の正の成分を増幅する第1の開ループ回路と前記入力信号の負の成分を増幅する第2開ループ回路とを含んでいる、[12]の受信器。
[22]前記閉ループ回路が、約470メガヘルツ乃至約862メガヘルツの周波数範囲にわたって前記入力信号にインピーダンス整合をもたらす、[1]の受信器。
[23]前記増幅器の出力に接続され且つ増幅された前記入力信号の周波数をベースバンド周波数へとダウンコンバートするダウン・ミキサと、前記ベースバンドへと変換された周波数入力信号をディジタル値へと変換するAD変換器と、をさらに具備する、[1]の受信器。
[24]閉ループ回路によって入力信号にインピーダンス整合をもたらし、
前記インピーダンス整合された入力信号を開ループ回路によって増幅する、
ことを具備し、
前記開ループ回路と前記閉ループ回路は、前記入力信号を受け取るために共通の入力トランジスタを共有する、
方法。
[25]前記閉ループ回路が入力トランジスタおよび帰還トランジスタを含み、前記開ループ利得増幅器回路が入力トランジスタおよび出力トランジスタを含んでいる、[24]の方法。
[26]前記入力トランジスタのゲートが前記入力信号を受け取り、前記帰還トランジスタのドレインが前記入力トランジスタのソースに接続され、前記出力トランジスタのドレインが前記入力トランジスタのソースに接続され、前記帰還トランジスタのソースが帰還ループを介して前記入力トランジスタのゲートに接続されている、[25]の方法。
[27]前記増幅された入力信号中の選択された帯域の外側の周波数を前記開ループ回路内の選択性フィルタによって排斥することをさらに具備する、[24]の方法。
[28]前記選択性フィルタがノッチ・フィルタを具備する、[27]の方法。
[29]前記増幅された信号を前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタによって帯域通過濾波することをさらに具備する、[27]の方法。
[30]前記増幅された信号を前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタによって帯域通過濾波することをさらに具備する、[24]の方法。
[31]前記増幅器がディファレンシャル型増幅器であり、前記閉ループ回路が、前記入力信号の正の成分にインピーダンス整合をもたらす第1閉ループ回路と前記入力信号の負の成分にインピーダンス整合をもたらす第2閉ループ回路とを含み、前記開ループ回路が前記入力信号の正の成分を増幅する第1の開ループ回路と前記入力信号の負の成分を増幅する第2開ループ回路とを含んでいる、[24]の方法。
[32]前記閉ループ回路が、約470メガヘルツ乃至約862メガヘルツの周波数範囲にわたって前記入力信号にインピーダンス整合をもたらす、[24]の方法。
Claims (18)
- 入力信号についてインピーダンス整合をもたらす閉ループ回路と、
前記閉ループ回路に接続され、前記インピーダンス整合された入力信号を増幅する開ループ回路と、
選択された帯域の外側の周波数を排斥する、前記開ループ回路内の選択性フィルタと、
を具備し、
前記閉ループ回路は入力トランジスタおよび帰還トランジスタを含み、前記開ループ回路は前記入力トランジスタおよび出力トランジスタを含み、
前記入力トランジスタのゲートは前記入力信号を受け取り、前記帰還トランジスタのソースは前記入力トランジスタのドレインに接続され、前記出力トランジスタのソースは前記入力トランジスタのドレインに前記選択性フィルタを介して接続され、前記帰還トランジスタのドレインは帰還ループを介して前記入力トランジスタの前記ゲートに接続されている、
増幅器。 - 前記選択性フィルタがノッチ・フィルタを具備する、請求項1の増幅器。
- 前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタをさらに具備する、請求項1の増幅器。
- 前記帯域通過フィルタが調整可能型である、請求項3の増幅器。
- 前記増幅器がディファレンシャル型増幅器であり、前記閉ループ回路が、前記入力信号の正の成分にインピーダンス整合をもたらす第1閉ループ回路と前記入力信号の負の成分にインピーダンス整合をもたらす第2閉ループ回路とを含み、前記開ループ回路が前記入力信号の正の成分を増幅する第1の開ループ回路と前記入力信号の負の成分を増幅する第2開ループ回路とを含んでいる、請求項1の増幅器。
- 前記閉ループ回路が、約470メガヘルツ乃至約862メガヘルツの周波数範囲にわたって前記入力信号にインピーダンス整合をもたらす、請求項1の増幅器。
- 無線周波数(RF)アンテナと、
前記アンテナによって受け取られた入力信号にインピーダンス整合をもたらす閉ループ回路と、前記閉ループ回路に接続され、前記インピーダンス整合された入力信号を増幅する開ループ回路と、選択された帯域の外側の周波数を排斥する、前記開ループ回路内の選択性フィルタと、を具備する増幅器と、
を具備し、
前記閉ループ回路は入力トランジスタおよび帰還トランジスタを含み、前記開ループ回路は前記入力トランジスタおよび出力トランジスタを含み、
前記入力トランジスタのゲートは前記入力信号を受け取り、前記帰還トランジスタのソースは前記入力トランジスタのドレインに接続され、前記出力トランジスタのソースは前記入力トランジスタのドレインに前記選択性フィルタを介して接続され、前記帰還トランジスタのドレインは帰還ループを介して前記入力トランジスタのゲートに接続されている、
無線受信器。 - 前記選択性フィルタがノッチ・フィルタを具備する、請求項7の受信器。
- 前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタをさらに具備する、請求項7の受信器。
- 前記帯域通過フィルタが調整可能型である、請求項7の受信器。
- 前記増幅器がディファレンシャル型増幅器であり、前記閉ループ回路が、前記入力信号の正の成分にインピーダンス整合をもたらす第1閉ループ回路と前記入力信号の負の成分にインピーダンス整合をもたらす第2閉ループ回路とを含み、前記開ループ回路が前記入力信号の正の成分を増幅する第1の開ループ回路と前記入力信号の負の成分を増幅する第2開ループ回路とを含んでいる、請求項7の受信器。
- 前記閉ループ回路が、約470メガヘルツ乃至約862メガヘルツの周波数範囲にわたって前記入力信号にインピーダンス整合をもたらす、請求項7の受信器。
- 前記増幅器の出力に接続され且つ増幅された前記入力信号の周波数をベースバンド周波数へとダウンコンバートするダウン・ミキサと、前記ベースバンドへと変換された周波数入力信号をディジタル値へと変換するAD変換器と、をさらに具備する、請求項7の受信器。
- 閉ループ回路によって入力信号にインピーダンス整合をもたらし、
前記インピーダンス整合された入力信号を開ループ回路によって増幅し、
前記増幅された入力信号中の選択された帯域の外側の周波数を前記開ループ回路内の選択性フィルタによって排斥する、
ことを具備し、
前記開ループ回路と前記閉ループ回路は、前記入力信号を受け取るための共通の入力トランジスタを共有し、
前記閉ループ回路は入力トランジスタおよび帰還トランジスタを含み、前記開ループ回路は前記入力トランジスタおよび出力トランジスタを含み、
前記入力トランジスタのゲートは前記入力信号を受け取り、前記帰還トランジスタのソースは前記入力トランジスタのドレインに接続され、前記出力トランジスタのソースは前記入力トランジスタのドレインに前記選択性フィルタを介して接続され、前記帰還トランジスタのドレインは帰還ループを介して前記入力トランジスタの前記ゲートに接続されている、
方法。 - 前記選択性フィルタがノッチ・フィルタを具備する、請求項14の方法。
- 前記増幅された信号を前記開ループ回路の出力に接続された帯域通過フィルタによって帯域通過濾波することをさらに具備する、請求項14の方法。
- 前記増幅器がディファレンシャル型増幅器であり、前記閉ループ回路が、前記入力信号の正の成分にインピーダンス整合をもたらす第1閉ループ回路と前記入力信号の負の成分にインピーダンス整合をもたらす第2閉ループ回路とを含み、前記開ループ回路が前記入力信号の正の成分を増幅する第1の開ループ回路と前記入力信号の負の成分を増幅する第2開ループ回路とを含んでいる、請求項14の方法。
- 前記閉ループ回路が、約470メガヘルツ乃至約862メガヘルツの周波数範囲にわたって前記入力信号にインピーダンス整合をもたらす、請求項14の方法。
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