KR100835638B1 - Wide-band low noise amplifier - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광대역 저잡음 증폭기에 관한 것으로서 입력신호를, 정전류원에 의해 바이어스 전압이 공급되는 공통 게이트 저잡음 증폭기로 증폭하고, 공통 게이트 저잡음 증폭기의 출력신호를 전류 미러로 전류 증폭하여 출력단자로 출력하며, 또한 입력신호를 공통 소스 저잡음 증폭기로 증폭하여 출력단자로 출력하는 것으로 공통 게이트 저잡음 증폭기 및 공통 소스 저잡음 증폭기의 장점만을 이용하고, 공통 게이트 저잡음 증폭기 및 공통 소스 저잡음 증폭기가 전류 미러를 기반으로 결합되어 광대역의 입력 매칭 특성을 가지며, 낮은 전력으로 저잡음과, 높은 이득 및 높은 선형특성을 얻을 수 있다.The present invention relates to a wideband low noise amplifier, which amplifies an input signal with a common gate low noise amplifier supplied with a bias voltage by a constant current source, amplifies the output signal of the common gate low noise amplifier with a current mirror, and outputs it to an output terminal. In addition, the input signal is amplified by the common source low noise amplifier and output to the output terminal.It takes advantage of the common gate low noise amplifier and the common source low noise amplifier, and the common gate low noise amplifier and the common source low noise amplifier are combined based on the current mirror to provide a wide bandwidth. It has an input matching characteristic of, and can obtain low noise, high gain, and high linearity with low power.

광대역, 저잡음증폭기, 공통 게이트, 공통 소스, 텔레비전수상기, 수신기 Broadband, Low Noise Amplifier, Common Gate, Common Source, Television Receiver, Receiver

Description

광대역 저잡음 증폭기{Wide-band low noise amplifier}Wide-band low noise amplifier

본 발명은 광대역 신호를 증폭하는데 사용하는 광대역 저잡음 증폭기에 관한 것이다.The present invention relates to a wideband low noise amplifier for use in amplifying a wideband signal.

보다 상세하게는 공통 게이트 저잡음 증폭기와 공통 소스 저잡음 증폭기를, 전류 미러를 기반으로 병렬로 결합하여 소비전력이 낮고, 광대역의 입력 매칭특성을 가지며, 낮은 저잡음과 높은 선형특성을 가지는 광대역 저잡음 증폭기에 관한 것이다.More specifically, the combination of a common gate low noise amplifier and a common source low noise amplifier in parallel based on a current mirror relates to a wideband low noise amplifier having low power consumption, wide bandwidth input matching, and low low noise and high linear characteristics. will be.

일반적으로 저잡음 증폭기는 수신장치에서 안테나를 통해 수신되는 미약한 레벨의 입력신호를 낮은 잡음지수로 증폭하기 위하여 많이 사용된다. 특히 텔레비전 수상기 및 셋 탑 박스 등과 같이 텔레비전 방송신호를 수신하는 수신장치에서는 수신되는 45∼860㎒의 매우 넓은 주파수 대역의 수신신호를 증폭할 수 있는 광대역의 저잡음 증폭기를 많이 사용하고 있다.In general, low noise amplifiers are widely used to amplify a low level noise input signal received through an antenna in a receiver. In particular, receivers for receiving television broadcast signals, such as television receivers and set-top boxes, use a wide range of low-noise amplifiers capable of amplifying received signals in a very wide frequency band of 45 to 860 MHz.

광대역의 입력 매칭특성을 구현할 수 있는 저잡음 증폭기는 크게 구분하여 저항 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기(Common Source Low Noise Amplifier With Resistive Shunt Feedback)와, 공통 게이트 저잡음 증폭기(Common Gate Low Noise Amplifier)와, 공통 드레인 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기(Common Source Low Noise Amplifier With Common Drain Feedback)가 알려져 있다.Low-noise amplifiers that can realize wide-band input matching characteristics are classified into a common source low noise amplifier with resistive shunt feedback, a common gate low noise amplifier, and a common resistor having resistance feedback. A common source low noise amplifier with common drain feedback having a drain feedback is known.

그리고 상기한 3가지의 광대역 저잡음 증폭기를 기초로 하여 입력 매칭특성, 잡음특성 및 선형성(Linearity Performance)을 향상시킨 광대역 저잡음 증폭기로서 잡음을 상쇄시킨 저항 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기(Common Source Resistive Shunt Feedback Low Noise Amplifier With Noise Canceling Technique)와, 상호 컨덕턴스를 부스트한 공통 게이트 저잡음 증폭기(Gm-Boosted Common Gate Low Noise Amplifier)와, 커패시터를 크로스로 결합한 공통 게이트 저잡음 증폭기(Capacitor Cross Coupled Common Gate Low Noise Amplifier)와, 저항 궤환을 가지는 공통 게이트 하이브리드형 저잡음 증폭기(The Shunt Feedback & Common Gate Hybrid Low Noise Amplifier) 등이 알려져 있다.Based on the three broadband low noise amplifiers described above, a common source low noise amplifier having a resistance feedback that cancels noise as a wideband low noise amplifier having improved input matching characteristics, noise characteristics, and linearity performance (Common Source Resistive Shunt Feedback) Low Noise Amplifier With Noise Canceling Technique, Gm-Boosted Common Gate Low Noise Amplifier with Boosted Mutual Conductance, and Capacitor Cross Coupled Common Gate Low Noise Amplifier And a common gate hybrid low noise amplifier having a resistance feedback are known.

이러한 저잡음 증폭기를 설계함에 있어서 광대역에 쉽게 매칭시킬 수 있고, 소비전력이 낮으며, 저잡음 및 높은 선형특성을 가지는 것이 매우 중요하다.In designing such a low noise amplifier, it is very important to have easy matching with a wide band, low power consumption, and low noise and high linearity.

그러나 상기 저항 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기, 상기 공통 게이트 저잡음 증폭기, 상기 공통 드레인 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기, 상기 상호 컨덕턴스를 부스트한 공통 게이트 저잡음 증폭기 및 상기 커패시터를 크로 스로 결합한 공통 게이트 저잡음 증폭기들은 모두 3㏈ 이하의 낮은 잡음지수를 얻기가 어렵다.However, the common source low noise amplifier having the resistance feedback, the common gate low noise amplifier, the common source low noise amplifier having the common drain feedback, the common gate low noise amplifier boosting the mutual conductance, and the common gate low noise amplifier combining the capacitor in cross In all cases, it is difficult to obtain a low noise figure of less than 3 dB.

그리고 상기 잡음을 상쇄시킨 저항 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기는 3㏈ 이하의 낮은 잡음지수를 얻을 수 있으나, 전력소모가 많았다.In addition, the common source low noise amplifier having the resistance feedback canceling the noise can obtain a low noise index of less than 3 kHz, but consumes a lot of power.

또한 상기 저항 궤환을 가지는 공통 게이트 하이브리드형 저잡음 증폭기는 상기 공통 게이트 저잡음 증폭기에 비하여 낮은 전력을 소모하는 반면에 입력 매칭과 잡음지수가 상호간에 트레이드 오프(trade-off) 관계에 있는 것으로서 입력 매칭 특성과 잡음지수를 모두 개선하는데 한계가 있다.In addition, the common gate hybrid low noise amplifier having the resistance feedback consumes lower power than the common gate low noise amplifier, while the input matching and noise index are trade-off relationship with each other. There is a limit to improving both the noise figure.

그러므로 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 소비전력이 낮고, 광대역에 쉽게 매칭시킬 수 있으며, 저잡음 및 높은 선형특성을 가지는 광대역 저잡음 증폭기를 제공하는데 있다.Therefore, a problem to be solved by the present invention is to provide a wideband low noise amplifier having low power consumption, easily matching to a wide bandwidth, and having low noise and high linear characteristics.

본 발명의 과제 해결수단에 따르면, 공통 게이트 저잡음 증폭기 및 공통 소스 저잡음 증폭기의 장점만을 이용하고, 공통 게이트 저잡음 증폭기 및 공통 소스 저잡음 증폭기가 전류 미러를 기반으로 결합되어 광대역 입력 매칭 특성을 가지도록 한다.According to the present invention, only the advantages of the common gate low noise amplifier and the common source low noise amplifier are used, and the common gate low noise amplifier and the common source low noise amplifier are combined based on the current mirror to have a wideband input matching characteristic.

상기 공통 게이트 저잡음 증폭기의 입력단자에 정전류원을 접속하여 공통 게이트 저잡음 증폭기에 바이어스 전압을 공급하면서 입력단자의 신호를 공통 게이트 저잡음 증폭기가 증폭하고, 공통 게이트 저잡음 증폭기에서 증폭된 신호를 전류 미러가 증폭하여 출력단자로 출력하게 구성한다.The common gate low noise amplifier amplifies the input terminal signal while supplying a bias voltage to the common gate low noise amplifier by connecting a constant current source to the input terminal of the common gate low noise amplifier, and the current mirror amplifies the signal amplified by the common gate low noise amplifier. To output to the output terminal.

또한 본 발명은 입력단자의 신호를 공통 소스 저잡음 증폭기가 증폭하여 출력단자로 출력하게 구성한다.In addition, the present invention is configured such that the signal of the input terminal is amplified by the common source low noise amplifier and output to the output terminal.

그러므로 본 발명의 광대역 저잡음 증폭기는 입력단자의 신호를 증폭하는 공통 게이트 저잡음 증폭기와, 상기 공통 게이트 저잡음 증폭기에 바이어스를 공급하는 정전류원과, 상기 공통 게이트 저잡음 증폭기의 출력신호를 전류 증폭하여 출력단자로 출력하는 전류 미러와, 상기 입력단자의 신호를 증폭하여 상기 출력단자로 출력하는 공통 소스 저잡음 증폭기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Therefore, the broadband low noise amplifier of the present invention includes a common gate low noise amplifier for amplifying a signal of an input terminal, a constant current source for supplying a bias to the common gate low noise amplifier, and amplifying the output signal of the common gate low noise amplifier as an output terminal. And a common source low noise amplifier for amplifying the output current mirror and outputting the signal of the input terminal to the output terminal.

상기 공통 게이트 저잡음 증폭기는 엔모스 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.The common gate low noise amplifier is an NMOS transistor.

상기 정전류원은 고주파 쵸크용 리액터인 것을 특징으로 한다.The constant current source is a high frequency choke reactor.

상기 전류 미러는 상기 공통 게이트 저잡음 증폭기의 출력신호를 1:N으로 증폭하여 상기 출력단자로 출력하는 것을 특징으로 한다.The current mirror amplifies the output signal of the common gate low noise amplifier to 1: N and outputs the output signal to the output terminal.

상기 공통 소스 저잡음 증폭기는 상기 공통 게이트 저잡음 증폭기와 바이어스를 분리시키고, 상기 입력단자의 교류신호만을 통과시키는 커패시터와, 상기 커패시터를 통과한 교류신호를 증폭하여 상기 출력단자로 출력하는 공통 소스 증폭기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The common source low noise amplifier includes a capacitor which separates a bias from the common gate low noise amplifier, passes only an AC signal of the input terminal, and a common source amplifier amplifies and outputs an AC signal passing through the capacitor to the output terminal. Characterized in that configured.

상기 공통 소스 증폭기는 엔모스 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.The common source amplifier is characterized in that the NMOS transistor.

그리고 상기 공통 소스 저잡음 증폭기는 상기 출력단자의 신호를 상기 공통 소스 증폭기로 궤환시켜 바이어스를 공급하는 궤환부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The common source low noise amplifier may further include a feedback unit supplying a bias by returning a signal of the output terminal to the common source amplifier.

상기 궤환부는 상기 출력단자의 신호에서 교류신호를 필터링하고 직류성분만을 통과시키는 저역통과필터와, 상기 저역통과필터의 출력신호를 증폭하여 상기 각각의 공통 소스 증폭기에 바이어스를 공급하는 연산증폭기로 구성됨을 특징으로 한다.The feedback unit includes a low pass filter for filtering an AC signal from the signal of the output terminal and passing only a DC component, and an operational amplifier for amplifying an output signal of the low pass filter and supplying a bias to each common source amplifier. It features.

상기 연산증폭기는 미리 설정된 기준전압과 상기 저역통과필터의 출력신호를 연산 증폭하여 상기 공통 소스 증폭기에 바이어스를 공급하는 것을 특징으로 한다.The operational amplifier may perform operational amplification on a predetermined reference voltage and an output signal of the low pass filter to supply a bias to the common source amplifier.

또한 상기 궤환부는 상기 연산증폭기의 출력신호에서 교류신호를 접지시키고 직류신호만 상기 공통 소스 증폭기에 바이어스로 공급되게 하는 커패시터를 더 포함하고, 상기 연산증폭기와 상기 공통 소스 증폭기의 사이에는 신호의 역류를 방지하기 위한 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The feedback unit may further include a capacitor which grounds an AC signal in the output signal of the operational amplifier and supplies only a DC signal to the common source amplifier as a bias, and provides a reverse flow of the signal between the operational amplifier and the common source amplifier. It further comprises a resistance to prevent.

또한 상기 궤환부는 상기 공통 소스 증폭기의 입력과 출력 사이에 접속되는 저항인 것을 특징으로 한다.The feedback unit may be a resistor connected between an input and an output of the common source amplifier.

또한 본 발명의 광대역 저잡음 증폭기는 차동형으로 구성할 수 있는 것으로서 두 개의 입력단자의 신호를 각기 증폭하는 한 쌍의 공통 게이트 저잡음 증폭기와, 상기 한 쌍의 공통 게이트 저잡음 증폭기에 바이어스를 공급하는 한 쌍의 정전류원과, 상기 한 쌍의 공통 게이트 저잡음 증폭기에 바이어스 전압을 공급하는 한 쌍의 저항과, 상기 한 쌍의 공통 게이트 저잡음 증폭기의 출력신호를 각기 전류 증폭하여 두 개의 출력단자로 출력하는 한 쌍의 전류 미러와, 상기 두 개의 입력단자의 신호를 각기 증폭하여 상기 두 개의 출력단자로 출력하는 한 쌍의 공통 소스 저잡음 증폭기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.In addition, the broadband low noise amplifier of the present invention can be configured as a differential type, a pair of common gate low noise amplifier for amplifying the signals of two input terminals, respectively, and a pair of common gate low noise amplifier for supplying a bias to the pair of common gate low noise amplifier A pair of resistors for supplying a constant current source, a pair of resistors for supplying a bias voltage to the pair of common gate low noise amplifiers, and amplifying the output signals of the pair of common gate low noise amplifiers to two output terminals, respectively. And a pair of common source low noise amplifiers for amplifying the current mirror and the signals of the two input terminals, respectively, and outputting the amplified signals to the two output terminals.

상기 한 쌍의 공통 게이트 증폭기의 사이에 상기 한 쌍의 공통 게이트 저잡음 증폭기의 상호 컨덕턴스를 증가시키기 위한 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a capacitor for increasing the mutual conductance of the pair of common gate low noise amplifiers between the pair of common gate amplifiers.

상기 한 쌍의 공통 게이트 저잡음 증폭기는 한 쌍의 엔모스 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.The pair of common gate low noise amplifiers may be a pair of NMOS transistors.

상기 한 쌍의 정전류원은 한 쌍의 고주파 쵸크용 리액터인 것을 특징으로 한다.The pair of constant current sources is a pair of high frequency choke reactors.

상기 한 쌍의 전류 미러는 상기 한 쌍의 공통 게이트 저잡음 증폭기의 출력신호를 각기 1:N으로 증폭하여 상기 두 개의 출력단자로 각기 출력하는 것을 특징으로 한다.The pair of current mirrors amplify the output signals of the pair of common gate low noise amplifiers by 1: N and outputs the two output terminals, respectively.

상기 한 쌍의 공통 소스 저잡음 증폭기들 각각은 상기 두 개의 입력단자의 신호에서 각기 교류신호만을 통과시키는 한 쌍의 커패시터와, 상기 한 쌍의 커패시터를 각기 통과한 교류신호를 증폭하여 상기 각각의 출력단자로 출력하는 한 쌍의 공통 소스 증폭기로 구성됨을 특징으로 한다.Each of the pair of common source low noise amplifiers includes a pair of capacitors passing only AC signals in signals of the two input terminals, and amplifying AC signals passing through the pair of capacitors, respectively. It is characterized by consisting of a pair of common source amplifier outputting.

상기 한 쌍의 공통 소스 증폭기들 각각은 엔모스 트랜지스터로 구성됨을 특징으로 한다.Each of the pair of common source amplifiers is configured as an NMOS transistor.

그리고 상기 한 쌍의 공통 소스 저잡음 증폭기는 상기 각각의 출력단자의 신호를 궤환시켜 상기 한 쌍의 공통 소스 증폭기에 각기 바이어스를 공급하는 한 쌍의 궤환부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The pair of common source low noise amplifiers may further include a pair of feedback units for supplying biases to the pair of common source amplifiers by feeding back the signals of the respective output terminals.

상기 한 쌍의 궤환부는 상기 두 개의 출력단자의 신호에서 교류신호를 각기 필터링하고 직류성분만을 통과시키는 한 쌍의 저역통과필터와, 상기 한 쌍의 저역통과필터의 출력신호를 증폭하여 상기 한 쌍의 공통 소스 증폭기에 각기 바이어스를 공급하는 한 쌍의 연산증폭기로 구성됨을 특징으로 한다.The pair of feedback units respectively filter an AC signal from the signals of the two output terminals and a pair of low pass filters for passing only a DC component, and amplify the output signals of the pair of low pass filters to generate the pair of It is characterized by consisting of a pair of operational amplifiers, each supplying a bias to a common source amplifier.

상기 한 쌍의 연산증폭기는, 미리 설정된 기준전압과 상기 한 쌍의 저역통과필터의 출력신호를 연산 증폭하여 상기 한 쌍의 공통 소스 증폭기에 각기 바이어스를 공급하는 것을 특징으로 한다.The pair of operational amplifiers may be configured to amplify a predetermined reference voltage and an output signal of the pair of low pass filters to supply a bias to the pair of common source amplifiers, respectively.

상기 한 쌍의 궤환부는 상기 한 쌍의 연산증폭기의 출력신호에서 각기 교류신호를 접지시키고 직류신호만 상기 한 쌍의 공통 소스 증폭기에 각기 바이어스로 공급되게 하는 한 쌍의 커패시터를 더 포함하고, 상기 한 쌍의 연산증폭기와 상기 한 쌍의 공통 소스 증폭기의 사이에 신호의 역류를 방지하기 위한 한 쌍의 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The pair of feedback units further includes a pair of capacitors for grounding each AC signal in the output signal of the pair of operational amplifiers and allowing only the DC signal to be supplied to the pair of common source amplifiers as a bias, respectively. And a pair of resistors to prevent backflow of the signal between the pair of operational amplifiers and the pair of common source amplifiers.

또한 상기 한 쌍의 궤환부는 상기 한 쌍의 공통 소스 증폭기의 입력과 출력 사이에 각기 접속되는 한 쌍의 저항인 것을 특징으로 한다.The pair of feedback units may be a pair of resistors connected between inputs and outputs of the pair of common source amplifiers, respectively.

본 발명에 따르면, 공통 게이트 저잡음 증폭기 및 공통 소스 저잡음 증폭기 의 장점만을 이용하고, 그 공통 게이트 저잡음 증폭기 및 공통 소스 저잡음 증폭기를, 전류 미러를 기반으로 결합함으로써 광대역 입력 매칭 특성을 가지는 광대역 저잡음 증폭기를 구현할 수 있고, 낮은 전력으로 저잡음과, 높은 이득 및 높은 선형특성을 얻을 수 있다.According to the present invention, a broadband low noise amplifier having a wideband input matching characteristic can be realized by utilizing only the advantages of a common gate low noise amplifier and a common source low noise amplifier, and combining the common gate low noise amplifier and the common source low noise amplifier based on a current mirror. It is possible to obtain low noise, high gain and high linearity with low power.

또한 본 발명은 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 회로의 응용에 적합하고, 단일 입력과 단일 출력을 가지는 광대역 저잡음 증폭기는 물론 두 개의 입력과 두 개의 출력을 가지는 차동형의 광대역 저잡음 증폭기를 구성할 수 있는 것으로서 텔레비전 수상기에 적용하여 수신되는 방송신호를 광대역으로 저잡음 증폭할 수 있다.In addition, the present invention is suitable for the application of complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) circuits, and is capable of constructing a wideband low noise amplifier having two inputs and two outputs as well as a wideband low noise amplifier having a single input and a single output. As a result, a broadcast signal received by being applied to a television receiver can be amplified in a low noise over a wide band.

또한 본 발명은 전력소모가 낮아 포터블용 수신장치에도 간단히 사용할 수 있다.In addition, the present invention can be easily used in a portable receiving device because the power consumption is low.

이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.The following detailed description is only illustrative, and merely illustrates embodiments of the present invention. In addition, the principles and concepts of the present invention are provided for the purpose of explanation and most useful.

따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.Accordingly, various forms that can be implemented by those of ordinary skill in the art, as well as not intended to provide a detailed structure beyond the basic understanding of the present invention through the drawings.

도 1은 저항 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기(Common Source Low Noise Amplifier With Resistive Shunt Feedback)의 구성을 보인 도면이다. 도 1을 참조하면, 엔모스 트랜지스터(NM101)의 게이트에 입력단자(Vin)가 접속되고, 상기 엔모스 트랜지스터(NM101)의 소스는 접지에 접속된다. 그리고 상기 엔모스 트랜지스터(NM101)의 드레인은 출력단자(Vout)에 접속되고, 전원단자(VDD)와 상기 엔모스 트랜지스터(NM101)의 드레인 사이에 부하저항(R101)이 접속되며, 상기 엔모스 트랜지스터(NM101)의 드레인과 상기 엔모스 트랜지스터(NM101)의 게이트의 사이에는 궤환용 저항(R102)이 접속된다.FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a common source low noise amplifier with resistive shunt feedback having a resistance feedback. 1, the NMOS transistor and the gate input terminal (Vin) connected to the (NM 101), the source of the MOS transistor yen (NM 101) is connected to the ground. The drain of the NMOS transistor NM 101 is connected to an output terminal Vout, and a load resistor R 101 is connected between the power supply terminal V DD and the drain of the NMOS transistor NM 101 . between the drain and the gate of the NMOS transistor (NM 101) of said NMOS transistor (NM 101) is connected for the feedback resistor (R 102).

이러한 구성의 저항 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기는 입력단자(Vin)로 입력되는 신호를 엔모스 트랜지스터(NM101)가 증폭하여 출력단자(Vout)로 출력하고, 그 출력단자(Vout)로 출력되는 신호가 궤환용 저항(R102)을 통해 엔모스 트랜지스터(NM101)의 게이트로 궤환된다.In the common source low noise amplifier having the resistance feedback of this configuration, the NMOS transistor NM 101 amplifies the signal input to the input terminal Vin and outputs it to the output terminal Vout, which is output to the output terminal Vout. The signal is fed back to the gate of the NMOS transistor NM 101 through the feedback resistor R 102 .

상기한 저항 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기는 궤환용 저항(R102)에 의해 입력단자(Vin)의 입력 임피던스 Zin는 수학식 1과 같다.In the common source low noise amplifier having the resistance feedback, the input impedance Zin of the input terminal Vin is represented by Equation 1 by the feedback resistor R 102 .

Figure 112008008126302-pat00001
Figure 112008008126302-pat00001

여기서, gm101은 엔모스 트랜지스터(NM101)의 상호 컨덕턴스이다.Here, g m101 is the mutual conductance of the NMOS transistor NM 101 .

상기 수학식 1에서 입력 임피던스 Zin의 값을 상기 입력단자(Vin)에 접속되는 신호 입력부(도면에 도시되지 않았음)의 소스 임피던스와 동일하게 설정하면, 상기 저항 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기는 광대역의 입력 매칭특성을 갖게 된다.When the value of the input impedance Zin is set equal to the source impedance of the signal input unit (not shown) connected to the input terminal Vin in Equation 1, the common source low noise amplifier having the resistance feedback is wideband. Has an input matching characteristic.

그리고 상기 엔모스 트랜지스터(NM101)에 대한 잡음만을 고려하면, 잡음지수(Noise Figure; NF)는 수학식 2와 같다.In addition, considering only the noise of the NMOS transistor NM 101 , the noise figure NF is expressed by Equation 2 below.

Figure 112008008126302-pat00002
Figure 112008008126302-pat00002

여기서,

Figure 112008008126302-pat00003
는 상기 엔모스 트랜지스터(NM101)의 채널 길이가 서브 마이크론 단위일 경우의 잡음계수로서 1＜
Figure 112008008126302-pat00004
＜2이고,
Figure 112008008126302-pat00005
로서, gm101은 엔모스 트랜지스터(NM101)의 상호 컨덕턴스이며, gdo101은 상기 엔모스 트랜지스터(NM101)의 드레인과 소스 사이의 전압이 0V일 경우의 상호 컨덕턴스이며, Rs는 상기 입력단자(Vin)에 접속되는 신호 입력부(도면에 도시되지 않았음)의 소스 임피던스이다.here,
Figure 112008008126302-pat00003
Is a noise coefficient when the channel length of the NMOS transistor NM 101 is in submicron units, and 1 <
Figure 112008008126302-pat00004
<2,
Figure 112008008126302-pat00005
G m101 is the mutual conductance of the NMOS transistor NM 101 , g do101 is the mutual conductance when the voltage between the drain and the source of the NMOS transistor NM 101 is 0 V, and Rs is the input terminal ( Source impedance of a signal input portion (not shown) connected to Vin).

그러므로 상기 도 1의 저항 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기에서 얻을 수 있는 최소 잡음지수(Minimum Noise Figure)는 3㏈ 이상이고, 부하저항(R101)과 궤환용 저항(R102)의 잡음지수까지 고려하게 되면, 실제의 잡음지수는 더욱더 커 지게 되는 것으로서 3㏈ 이하의 잡음지수를 얻기가 어렵다.Therefore, the minimum noise figure obtained from the common source low noise amplifier having the resistance feedback of FIG. 1 is 3 ㏈ or more, and the noise index of the load resistor R 101 and the feedback resistor R 102 is also considered. In this case, the actual noise figure becomes larger and it is difficult to obtain a noise figure of 3 dB or less.

또한 궤환용 저항(R102)에 의하여 동작이 불안정할 가능성이 높고, 출력 임피던스도 루프 이득만큼 감소되어, 높은 출력 임피던스를 요구하는 수신장치 등에는 사용하기가 어렵다.In addition, the feedback resistor R 102 has a high possibility of unstable operation, and the output impedance is also reduced by the loop gain, making it difficult to use in a receiver or the like requiring a high output impedance.

도 2는 공통 게이트 저잡음 증폭기(Common Gate Low Noise Amplifier)의 구성을 보인 회로도이다. 도 2를 참조하면, 엔모스 트랜지스터(NM201)의 게이트에 바이어스 전압(VB201)이 인가되게 접속되고, 상기 엔모스 트랜지스터(NM201)의 소스에는 입력단자(Vin)와 정전류원(I201)이 접속된다.2 is a circuit diagram illustrating a configuration of a common gate low noise amplifier. 2, the NMOS transistor (NM 201) the gate bias voltage (V B201) is connected to be applied, the NMOS transistor (NM 201) source, an input terminal (Vin) and a constant current source (I 201 of the ) Is connected.

그리고 상기 엔모스 트랜지스터(NM201)의 드레인이 출력단자(Vout)에 접속되고, 또한 상기 엔모스 트랜지스터(NM201)의 드레인과 전원단자(VDD)의 사이에 부하저항(R201)이 접속된다.A drain of the NMOS transistor NM 201 is connected to an output terminal Vout, and a load resistor R 201 is connected between the drain of the NMOS transistor NM 201 and the power supply terminal V DD . do.

이러한 구성의 공통 게이트 저잡음 증폭기는 바이어스 전압(VB201)에 의해 엔모스 트랜지스터(NM201)가 동작하고, 입력단자(Vin)를 통해 입력되는 신호를 엔모스 트랜지스터(NM201)가 증폭하여 출력단자(Vout)로 출력하게 된다.In the common gate low noise amplifier having such a configuration, the NMOS transistor NM 201 operates by the bias voltage V B201 , and the NMOS transistor NM 201 amplifies a signal input through the input terminal Vin to the output terminal. Will output to (Vout).

상기한 공통 게이트 저잡음 증폭기는 입력단자(Vin)의 입력 임피던스 Zin가 수학식 3과 같다.In the common gate low noise amplifier, the input impedance Zin of the input terminal Vin is expressed by Equation 3 below.

Figure 112008008126302-pat00006
Figure 112008008126302-pat00006

여기서, gm201은 엔모스 트랜지스터(NM201)의 상호 컨덕턴스이다.Here, g m201 is the mutual conductance of the NMOS transistor NM 201 .

상기 수학식 3에서 입력 임피던스 Zin의 값을 상기 입력단자(Vin)에 접속되는 신호 입력부의 소스 임피던스와 동일하게 설정하면, 상기 공통 게이트 저잡음 증폭기는 광대역의 입력 매칭특성을 갖게 된다.When the value of the input impedance Zin is set equal to the source impedance of the signal input unit connected to the input terminal Vin in Equation 3, the common gate low noise amplifier has a wide bandwidth input matching characteristic.

그리고 상기 엔모스 트랜지스터(NM201)에 대한 잡음만을 고려하면, 잡음지수(NF)는 수학식 4와 같다.In addition, considering only the noise of the NMOS transistor NM 201 , the noise figure NF is expressed by Equation 4 below.

Figure 112008008126302-pat00007
Figure 112008008126302-pat00007

여기서,

Figure 112008008126302-pat00008
는 엔모스 트랜지스터(NM201)의 채널 길이가 서브 마이크론 단위일 경우의 잡음계수로서 1＜
Figure 112008008126302-pat00009
＜2이고,
Figure 112008008126302-pat00010
로서, gm201은 엔모스 트랜지스터(NM201)의 상호 컨덕턴스이며, gdo201은 엔모스 트랜지스터(NM201)의 드레인과 소스 사이의 전압이 0V일 경우의 상호 컨덕턴스이다.here,
Figure 112008008126302-pat00008
Is the noise coefficient when the channel length of the NMOS transistor NM 201 is in submicron units.
Figure 112008008126302-pat00009
<2,
Figure 112008008126302-pat00010
As an example, g m201 is a mutual conductance of the NMOS transistor NM 201 , and g do201 is a mutual conductance when the voltage between the drain and the source of the NMOS transistor NM 201 is 0V.

그러므로 도 2의 공통 게이트 저잡음 증폭기에서 얻을 수 있는 최소 잡음지수는 3㏈ 이상이고, 실제로 정전류원(I201)과 부하저항(R201)의 잡음지수까지 고려하게 되면, 실제의 잡음지수는 더욱더 커지게 되어 3㏈ 이하의 잡음지수를 얻기가 어 렵다.Therefore, the minimum noise figure that can be obtained in the common gate low noise amplifier of FIG. 2 is 3 ㏈ or more, and when considering the noise figure of the constant current source I 201 and the load resistor R 201 , the actual noise figure is even larger. It is difficult to obtain a noise figure of 3 dB or less.

도 3은 공통 드레인 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기(Common Source Low Noise Amplifier With Common Drain Feedback)의 구성을 보인 회로도이다. 도 3을 참조하면, 엔모스 트랜지스터(NM301)의 게이트에 입력단자(Vin)와 정전류원(I301)이 접속되고, 상기 엔모스 트랜지스터(NM301)의 소스는 접지된다.3 is a circuit diagram illustrating a configuration of a common source low noise amplifier with common drain feedback having a common drain feedback. 3, the Yen and the input terminal (Vin) and a constant current source (I 301) connected to the gate of the MOS transistor (NM 301), the source of the MOS transistor yen (NM 301) is grounded.

상기 엔모스 트랜지스터(NM301)의 드레인에는 출력단자(Vout)가 접속되고, 전원단자(VDD)와 상기 엔모스 트랜지스터(NM301)의 드레인 사이에 부하저항(R301)이 접속된다.The NMOS transistor (NM 301) and is connected to the output terminal (Vout) a drain, the power supply terminal (V DD) and the NMOS transistor (NM 301) a load resistor (R 301) to the drain of the are connected.

그리고 상기 엔모스 트랜지스터(NM301)의 드레인이 엔모스 트랜지스터(NM302)의 게이트에 접속되어 상기 엔모스 트랜지스터(NM302)의 소스가 상기 엔모스 트랜지스터(NM301)의 게이트에 궤환 접속되고, 상기 엔모스 트랜지스터(NM302)의 드레인은 전원단자(VDD)에 접속된다.And is feedback connected to the gate of the NMOS transistor (NM 301) drain of NMOS transistor source is the NMOS transistor (NM 301) in connected to the gate the NMOS transistor (NM 302) of (NM 302) of, The drain of the NMOS transistor NM 302 is connected to a power supply terminal V DD .

이러한 구성의 공통 드레인 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기는 입력단자(Vin)로 입력되는 신호를 엔모스 트랜지스터(NM301)가 증폭하여 출력단자(Vout)로 출력하고, 출력단자(Vout)의 출력신호에 따라 엔모스 트랜지스터(NM302)가 동작하여 전원단자(VDD)의 전원이 엔모스 트랜지스터(NM302)를 통해 엔모스 트랜지스 터(NM301)의 게이트로 궤환된다.The common source low noise amplifier having the common drain feedback having such a configuration amplifies a signal input to the input terminal Vin by the NMOS transistor NM 301 and outputs it to the output terminal Vout, and output signal of the output terminal Vout. according to yen and the MOS transistor (NM 302) operation is fed back to the gate of the power source of the power supply terminal (V DD) NMOS transistor (NM 302) an NMOS transistor emitter (NM 301) through.

이러한 공통 드레인 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기는 입력단자(Vin)의 입력 임피던스 Zin가 수학식 5와 같다.In the common source low noise amplifier having the common drain feedback, the input impedance Zin of the input terminal Vin is expressed by Equation 5 below.

Figure 112008008126302-pat00011
Figure 112008008126302-pat00011

여기서, gm301 및 gm302는 엔모스 트랜지스터(NM301)(NM302)의 상호 컨덕턴스이다.Here, g m301 and g m302 are mutual conductances of the NMOS transistor NM 301 (NM 302 ).

상기 수학식 5에서 입력 임피던스 Zin의 값을 상기 입력단자(Vin)에 접속되는 신호 입력부의 소스 임피던스와 동일하게 설정하면, 상기 공통 드레인 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기는 광대역의 입력 매칭특성을 갖게 된다.When the input impedance Zin is set equal to the source impedance of the signal input unit connected to the input terminal Vin in Equation 5, the common source low noise amplifier having the common drain feedback has a wide input matching characteristic. .

그리고 상기 엔모스 트랜지스터(NM301)와 상기 엔모스 트랜지스터(NM302)에 대한 잡음만을 고려하면, 잡음지수(NF)는 수학식 6과 같다.In addition, considering only the noise of the NMOS transistor NM 301 and the NMOS transistor NM 302 , the noise figure NF is expressed by Equation 6 below.

Figure 112008008126302-pat00012
Figure 112008008126302-pat00012

여기서,

Figure 112008008126302-pat00013
은 엔모스 트랜지스터(NM301)(NM302)의 채널 길이가 서브 마이크론 단위일 경우의 잡음계수로서 1＜
Figure 112008008126302-pat00014
＜2이고,
Figure 112008008126302-pat00015
이며,
Figure 112008008126302-pat00016
로서, gm301 및 gm302는 각기 상기 엔모스 트랜지스터(NM301)(NM302)의 상호 컨덕턴스이 며, gdo301 및 gdo302는 각기 상기 엔모스 트랜지스터(NM301)(NM302)의 드레인과 소스 사이의 전압이 0V일 경우의 상호 컨덕턴스이다.here,
Figure 112008008126302-pat00013
Is the noise coefficient when the channel length of the NMOS transistor NM 301 (NM 302 ) is in submicron units.
Figure 112008008126302-pat00014
<2,
Figure 112008008126302-pat00015
Is,
Figure 112008008126302-pat00016
G m301 and g m302 are mutual conductances of the NMOS transistor NM 301 (NM 302 ), and g do301 and g do302 are respectively between the drain and source of the NMOS transistor NM 301 (NM 302 ). The mutual conductance when the voltage of 0V is 0V.

상기 수학식 6은 수학식 7로 간략화된다.Equation 6 is simplified to Equation 7.

Figure 112008008126302-pat00017
Figure 112008008126302-pat00017

여기서, Rs는 상기 입력단자(Vin)에 접속되는 신호 입력부(도면에 도시되지 않았음)의 소스 임피던스이다.Here, Rs is the source impedance of the signal input portion (not shown) connected to the input terminal Vin.

이러한 도 3의 공통 드레인 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기의 증폭이득 Av는 수학식 8과 같다.The amplification gain Av of the common source low noise amplifier having the common drain feedback of FIG. 3 is expressed by Equation (8).

Figure 112008008126302-pat00018
Figure 112008008126302-pat00018

그러므로 도 3의 공통 드레인 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기는 구성하는 부품들의 실제적인 값을 고려할 경우에 3㏈ 이하의 잡음 지수를 얻는 것이 어렵고, 정전류원(I301)과 부하저항(R301)의 잡음까지 고려하게 되면, 실제 잡음지수는 더욱 커지게 된다.Therefore, the common source low noise amplifier having the common drain feedback shown in FIG. 3 is difficult to obtain a noise figure of 3 dB or less when considering the actual values of the constituent components, and the constant current source I 301 and the load resistance R 301 Considering the noise, the actual noise figure becomes even larger.

또한 도 3의 공통 드레인 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기는 공통 드레인의 궤환에 의하여 불안정하게 동작할 가능성이 높고, 출력 임피던스도 루프 이득만큼 감소되어, 높은 출력 임피던스를 요구하는 수신장치 등에는 사용하기가 어렵다.In addition, the common source low noise amplifier having the common drain feedback of FIG. 3 is more likely to operate unstable by the feedback of the common drain, and the output impedance is also reduced by the loop gain, making it difficult to use in a receiver or the like requiring a high output impedance. it's difficult.

도 4는 잡음을 상쇄시킨 저항 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기의 구성을 보인 회로도이다. 도 4를 참조하면, 입력단자(Vin)가 엔모스 트랜지스터(NM401)(NM402)의 게이트와 피모스 트랜지스터(PM401)의 게이트에 접속되고, 상기 엔모스 트랜지스터(NM401)의 소스가 접지되며, 피모스 트랜지스터(PM401)의 소스와 전원단자(VDD)의 사이에 정전류원(I401)이 접속된다.4 is a circuit diagram showing a configuration of a common source low noise amplifier having a resistance feedback canceled with noise. Referring to FIG. 4, the input terminal Vin is connected to the gate of the NMOS transistor NM 401 (NM 402 ) and the gate of the PMOS transistor PM 401 , and the source of the NMOS transistor NM 401 is Grounded, a constant current source I 401 is connected between the source of the PMOS transistor PM 401 and the power supply terminal V DD .

상기 엔모스 트랜지스터(NM401)의 드레인 및 상기 피모스 트랜지스터(PM401)의 드레인은 상호간에 접속됨과 아울러 그 접속점이 궤환용 저항(R401)을 통해 상기 엔모스 트랜지스터(NM401)(NM402)의 게이트와 상기 피모스 트랜지스터(PM401)의 게이트에 궤환 접속된다.A drain of the NMOS transistor NM 401 and a drain of the PMOS transistor PM 401 are connected to each other, and the connection point thereof is connected to the NMOS transistor NM 401 (NM 402 through a feedback resistor R 401 ). ) And a gate of the PMOS transistor PM 401 .

또한 상기 엔모스 트랜지스터(NM401) 및 피모스 트랜지스터(PM401)의 드레인의 접속점은 커패시터(C401)를 통해 엔모스 트랜지스터(NM403)의 게이트에 접속되고, 전원단자(VDD)가 저항(R402)을 통해 상기 엔모스 트랜지스터(NM403)의 게이트에 접속된다.In addition, the connection point of the drain of the NMOS transistor NM 401 and the PMOS transistor PM 401 is connected to the gate of the NMOS transistor NM 403 through a capacitor C 401 , and the power supply terminal V DD is connected to the resistor. It is connected to the gate of the NMOS transistor NM 403 through R 402 .

상기 엔모스 트랜지스터(NM403)의 게이트와 전원단자(VDD)의 사이에 저항(R402)이 접속되고, 상기 엔모스 트랜지스터(NM403)의 드레인은 전원단자(VDD)에 접속되며, 상기 엔모스 트랜지스터(NM403)의 소스는 출력단자(Vout)에 접속되며, 또한 상기 출력단자(Vout)와 상기 전원단자(VDD)의 사이에 정전류원(I402)이 접속된다.A resistor R 402 is connected between the gate of the NMOS transistor NM 403 and a power supply terminal V DD , and a drain of the NMOS transistor NM 403 is connected to a power supply terminal V DD . The source of the NMOS transistor NM 403 is connected to an output terminal Vout, and a constant current source I 402 is connected between the output terminal Vout and the power supply terminal V DD .

그리고 상기 엔모스 트랜지스터(NM402)의 소스는 접지되고, 상기 엔모스 트랜지스터(NM402)의 드레인은 상기 엔모스 트랜지스터(NM404)의 소스에 접속되어 상기 엔모스 트랜지스터(NM404)의 드레인이 상기 출력단자(Vout)에 접속되며, 상기 엔모스 트랜지스터(NM404)의 게이트에는 바이어스 전압(VB401)이 인가되게 접속된다.And a drain of the NMOS transistor (NM 402) source is ground, the NMOS transistor (NM 402) of the drain is the NMOS transistor (NM 404) is connected to the source the NMOS transistor (NM 404) of It is connected to the output terminal Vout, and is connected to a gate of the NMOS transistor NM 404 so that a bias voltage V B401 is applied.

이러한 구성의 잡음을 상쇄시킨 저항 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기는 입력단자(Vin)의 신호를 엔모스 트랜지스터(NM401) 및 피모스 트랜지스터(PM401)가 각기 증폭하여 드레인으로 출력한다.In the common source low noise amplifier having the resistance feedback canceling the noise of such a configuration, the NMOS transistor NM 401 and the PMOS transistor PM 401 respectively amplify and output the signal of the input terminal Vin to the drain.

상기 엔모스 트랜지스터(NM401) 및 피모스 트랜지스터(PM401)가 증폭한 신호는 커패시터(C401)를 통과한 후 엔모스 트랜지스터(NM403)의 게이트에 인가되어 증폭된 후 출력단자(Vout)로 출력된다.The signal amplified by the NMOS transistor NM 401 and the PMOS transistor PM 401 is applied to the gate of the NMOS transistor NM 403 after passing through the capacitor C 401 and then amplified, and then output terminal Vout. Is output.

이러한 잡음을 상쇄시킨 저항 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기는 입력단자(Vin)의 입력 임피던스 Zin은 수학식 9와 같이 상기 엔모스 트랜지스터(NM401) 및 상기 피모스 트랜지스터(PM401)의 상호 컨덕턴스에 의하여 결정된다.In the common source low noise amplifier having the resistance feedback canceling such noise, the input impedance Zin of the input terminal Vin is applied to the mutual conductance of the NMOS transistor NM 401 and the PMOS transistor PM 401 as shown in Equation (9). Is determined by.

Figure 112008008126302-pat00019
Figure 112008008126302-pat00019

여기서, gm401N 및 gm401P는 엔모스 트랜지스터(NM401) 및 피모스 트랜지스터(PM401)의 상호 컨덕턴스이다.Here, g m401N and g m401P are mutual conductances of the NMOS transistor NM 401 and the PMOS transistor PM 401 .

상기 수학식 9에서 입력 임피던스 Zin의 값을 상기 입력단자(Vin)에 접속되는 신호 입력부의 소스 임피던스와 동일하게 설정하면, 상기 잡음을 상쇄시킨 저항 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기는 광대역의 입력 매칭특성을 갖게 된다.When the value of the input impedance Zin is set equal to the source impedance of the signal input unit connected to the input terminal Vin in Equation 9, the common source low noise amplifier having the resistance feedback canceling the noise has a wide bandwidth input matching characteristic. Will have

그리고 광대역의 입력 매칭에 의하여 발생되는 잡음신호(엔모스 트랜지스터(NM401) 및 피모스 트랜지스터(PM401)에 의한 잡음신호)는 엔모스 트랜지스터(NM403)를 통해 비반전 증폭된 후 출력단자(Vout)로 출력됨과 아울러 엔모스 트랜지스터(NM402)에 의해 반전 증폭된 후 엔모스 트랜지스터(NM404)를 통해 출력단자(Vout)로 출력되어 합성된다.The noise signal generated by the wide bandwidth input matching (the noise signal generated by the NMOS transistor NM 401 and the PMOS transistor PM 401 ) is non-inverted and amplified through the NMOS transistor NM 403 , and then the output terminal ( Vout) is outputted as is as well as the synthesis is output to the NMOS transistor (NM 402) an output terminal (Vout) through the NMOS transistor (NM 404) and then inverted and amplified by the.

그러므로 상기 잡음을 상쇄시킨 저항 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기는 엔모스 트랜지스터(NM402)에서 반전 증폭된 잡음신호와 엔모스 트랜지스터(NM403)를 통해 비반전 증폭된 잡음신호가 상호간에 상쇄되어 약 2.4㏈ 정도의 낮은 잡음지수를 얻을 수 있으나, 전력소모가 높은 문제점이 있다.Therefore, in the common source low noise amplifier having the resistance feedback canceling the noise, the noise signal inverted and amplified by the NMOS transistor NM 402 and the non-inverted amplified noise signal through the NMOS transistor NM 403 cancel each other. A noise figure as low as 2.4 GHz can be obtained, but power consumption is high.

도 5는 상호 컨덕턴스를 부스트한 저잡음 증폭기의 구성을 보인 회로도이다. 도 5를 참조하면, 엔모스 트랜지스터(NM501)의 소스에 입력단자(Vin) 및 정전류원(I501)이 접속된다. 또한 상기 엔모스 트랜지스터(NM501)의 소스가 증폭기(501)를 통해 엔모스 트랜지스터(NM501)의 게이트에 접속되고, 상기 엔모스 트랜지스터(NM501)의 드레인이 출력단자(Vout)에 접속되며, 또한 상기 엔모스 트랜지스터(NM501)의 드레인과 전원단자(VDD)의 사이에 부하저항(R501)이 접속된다.5 is a circuit diagram showing a configuration of a low noise amplifier boosting mutual conductance. Referring to FIG. 5, an input terminal Vin and a constant current source I 501 are connected to a source of the NMOS transistor NM 501 . In addition, the yen, the source of the MOS transistor (NM 501) is connected to the gate of the NMOS transistor (NM 501) through the amplifier 501, and a drain of the NMOS transistor (NM 501) is connected to the output terminal (Vout) Further, a load resistor R 501 is connected between the drain of the NMOS transistor NM 501 and the power supply terminal V DD .

이러한 구성의 상호 컨덕턴스를 부스트한 저잡음 증폭기는 입력단자(Vin)의 신호가 증폭기(501)를 통해 증폭되어 엔모스 트랜지스터(NM501)의 게이트에 인가된다. 그러면, 엔모스 트랜지스터(NM501)가 동작하게 되고, 입력단자(Vin)의 신호를 엔모스 트랜지스터(NM501)가 증폭하여 출력단자(Vout)로 출력하게 된다.In the low noise amplifier boosting the mutual conductance of such a configuration, the signal of the input terminal Vin is amplified through the amplifier 501 and applied to the gate of the NMOS transistor NM 501 . Then, the NMOS transistor NM 501 operates, and the NMOS transistor NM 501 amplifies the signal of the input terminal Vin and outputs it to the output terminal Vout.

상기한 상호 컨덕턴스를 부스트한 저잡음 증폭기는 입력 매칭과 잡음지수가 상호간에 트레이드 오프(tradeoff) 관계가 있는 것으로서 저잡음 특성을 얻기 위해서는 입력 매칭특성을 어느 정도 희생시켜야 된다.The low noise amplifier boosting the mutual conductance has a tradeoff relationship between the input matching and the noise figure, so that the input matching characteristic must be sacrificed to some extent to obtain the low noise characteristic.

상기 트레이드 오프 관계를 개선시키기 위한 방법으로서

Figure 112008008126302-pat00020
(여기서, A는 증폭기(501)의 증폭이득이고, gm501은 엔모스 트랜지스터(NM501)의 상호 컨덕턴스이다.)의 값에 의하여 입력단자(Vin)의 입력 임피던스를 결정하며, 그 결정한 입력 임피던스의 값을 상기 입력단자(Vin)에 접속되는 신호 입력부의 소스 임피던스와 동일하게 설정할 경우에 상기 상호 컨덕턴스를 부스트한 저잡음 증폭기는 광대역의 입력 매칭특성을 갖게 된다.As a method for improving the trade off relationship
Figure 112008008126302-pat00020
(A is the amplification gain of the amplifier 501, g m501 is the mutual conductance of the NMOS transistor NM 501. ) The input impedance of the input terminal Vin is determined based on the value of the amplifier. When the value of is set equal to the source impedance of the signal input portion connected to the input terminal Vin, the low noise amplifier boosting the mutual conductance has a wide input matching characteristic.

상기 상호 컨덕턴스를 부스트한 저잡음 증폭기는 엔모스 트랜지스터(NM501)에 대한 잡음만을 고려하면, 잡음지수(NF)는 수학식 10과 같다.When the low noise amplifier boosting the mutual conductance considers only the noise of the NMOS transistor NM 501 , the noise figure NF is expressed by Equation 10 below.

Figure 112008008126302-pat00021
Figure 112008008126302-pat00021

여기서,

Figure 112008008126302-pat00022
는 엔모스 트랜지스터(NM501)의 채널 길이가 서브 마이크론 단위일 경우에 잡음계수로서 1＜
Figure 112008008126302-pat00023
＜2이고,
Figure 112008008126302-pat00024
로서, gm501은 엔모스 트랜지스터(NM501)의 상호 컨덕턴스이며, gdo501은 엔모스 트랜지스터(NM501)의 드레인과 소스 사이의 전압이 0V일 경우의 상호 컨덕턴스이다.here,
Figure 112008008126302-pat00022
Is the noise coefficient when the channel length of the NMOS transistor NM 501 is in the submicron unit.
Figure 112008008126302-pat00023
<2,
Figure 112008008126302-pat00024
In this case, g m501 is the mutual conductance of the NMOS transistor NM 501 , and g do501 is the mutual conductance when the voltage between the drain and the source of the NMOS transistor NM 501 is 0V.

즉, 도 5의 상호 컨덕턴스를 부스트한 저잡음 증폭기는 잡음지수가 도 2의 공통 게이트 저잡음 증폭기에 비하여

Figure 112008008126302-pat00025
만큼 감소됨을 알 수 있다.That is, the low noise amplifier boosting the mutual conductance of FIG. 5 has a noise figure compared to that of the common gate low noise amplifier of FIG. 2.
Figure 112008008126302-pat00025
It can be seen that the decrease.

상기한 도 5의 상호 컨덕턴스를 부스트한 저잡음 증폭기를 차동형으로 응용하는 예로서 도 6에 도시된 바와 같이 커패시터를 크로스로 결합한 공통 게이트 저잡음 증폭기를 구성할 수 있다.As an example of differentially applying the low noise amplifier boosting the mutual conductance of FIG. 5 as described above, a common gate low noise amplifier in which capacitors are cross-coupled may be configured.

도 6을 참조하면, 엔모스 트랜지스터(NM601)(NM602)의 소스에 입력단자(Vin+)(Vin-) 및 정전류원(I601)(I602)이 각기 접속된다. 또한 상기 엔모스 트랜지스터(NM601)(NM602)의 소스가 커패시터(C601)(C602)를 각기 통해 상기 엔모스 트랜지스터(NM602)(NM601)의 게이트에 접속되고, 상기 엔모스 트랜지스터(NM601)(NM602)의 드레인이 출력단자(Vout-)(Vout+)에 접속되며, 또한 상기 엔모스 트랜지스 터(NM601)(NM602)의 드레인과 전원단자(VDD)의 사이에 저항(R601)(R602)이 각기 접속된다.Referring to FIG. 6, input terminals Vin + and Vin− and a constant current source I 601 and I 602 are respectively connected to a source of an NMOS transistor NM 601 and NM 602 . In addition, the source of the NMOS transistor (NM 601) (NM 602) is connected to the gate of the capacitor (C 601) (C 602) of the NMOS transistor (NM 602) (NM 601) over each of the NMOS transistors A drain of the (NM 601 ) (NM 602 ) is connected to the output terminal (Vout-) (Vout +), and also between the drain of the NMOS transistor (NM 601 ) (NM 602 ) and the power supply terminal (V DD ). Resistor R 601 and R 602 are connected to each other.

이러한 차동형의 커패시터를 크로스로 결합한 공통 게이트 저잡음 증폭기는 입력단자(Vin+)(Vin-)의 신호가 커패시터(C601)(C602)를 통해 엔모스 트랜지스터(NM602)(NM601)의 게이트에 인가되어 엔모스 트랜지스터(NM602)(NM601)가 동작하는 것으로서 입력단자(Vin+)(Vin-)의 신호가 상기 엔모스 트랜지스터(NM601)(NM602)를 통해 증폭되어 출력단자(Vout-)(Vout+)로 출력된다.In the common gate low noise amplifier in which such a differential capacitor is cross-coupled, the signal of the input terminal Vin + and Vin- is connected to the gate of the NMOS transistor NM 602 and NM 601 through the capacitor C 601 and C 602 . It is applied to operate the NMOS transistor NM 602 (NM 601 ), the signal of the input terminal (Vin +) (Vin-) is amplified through the NMOS transistor (NM 601 ) (NM 602 ) and the output terminal (Vout-) Is outputted as (Vout +).

상기한 도 5의 상호 컨덕턴스를 부스트한 저잡음 증폭기와 상기한 도 6의 차동형의 커패시터를 크로스로 결합한 공통 게이트 저잡음 증폭기들은 상술한 바와 같이 도 2의 공통 게이트 저잡음 증폭기에 비하여 잡음지수가

Figure 112008008126302-pat00026
만큼 감소되나, 증폭기(501)의 증폭 이득 A에 의해 증가하는 잡음이 존재한다.The low noise amplifier boosting the mutual conductance of FIG. 5 and the common gate low noise amplifiers which cross-couple the differential capacitor of FIG. 6 as described above have a noise figure compared to that of the common gate low noise amplifier of FIG.
Figure 112008008126302-pat00026
Reduced by, but there is increased noise by the amplification gain A of the amplifier 501.

그러므로

Figure 112008008126302-pat00027
(여기서, f0은 저잡음 증폭기가 증폭하는 신호의 주파수이고, ft는 이득이 1로 되는 단위 이득 주파수이다.)가 되는 주파수 대역, 특히 텔레비전 수상기에서 튜너부가 수신하는 텔레비전 방송신호의 주파수 대역에서는 3㏈ 이하의 잡음지수를 획득하기는 어렵다.therefore
Figure 112008008126302-pat00027
(Where f 0 is the frequency of the signal amplified by the low noise amplifier, and f t is the unity gain frequency where the gain is 1). In particular, the frequency band of the television broadcast signal received by the tuner at the television receiver It is difficult to obtain a noise figure below 3 kHz.

도 7은 저항 궤환을 가지는 공통 게이트 하이브리드형 저잡음 증폭기의 구성 을 보인 회로도이다. 도 7을 참조하면, 입력단자(Vin+)(Vin-)가 엔모스 트랜지스터(NM701)(NM702)의 게이트와, 피모스 트랜지스터(PM701)(PM702)의 게이트에 각기 접속되고, 상기 엔모스 트랜지스터(NM701)의 드레인 및 상기 피모스 트랜지스터(PM701)의 드레인과, 상기 엔모스 트랜지스터(NM702)의 드레인 및 상기 피모스 트랜지스터(PM702)의 드레인이 출력단자(Vout-)(Vout+)에 각기 공통으로 접속된다. 그리고 상기 엔모스 트랜지스터(NM701)의 드레인 및 상기 피모스 트랜지스터(PM701)의 드레인의 접속점이 궤환용 저항(R701)을 통해 상기 엔모스 트랜지스터(NM701)의 게이트 및 상기 피모스 트랜지스터(PM701)의 게이트에 접속되고, 상기 엔모스 트랜지스터(NM702)의 드레인 및 상기 피모스 트랜지스터(PM702)의 드레인의 접속점이 궤환용 저항(R702)을 통해 상기 엔모스 트랜지스터(NM702)의 게이트 및 상기 피모스 트랜지스터(PM702)의 게이트에 공통으로 접속된다.7 is a circuit diagram showing the configuration of a common gate hybrid low noise amplifier having a resistance feedback. Referring to FIG. 7, the input terminals Vin + and Vin− are connected to the gates of the NMOS transistors NM 701 and NM 702 and the gates of the PMOS transistors PM 701 and PM 702 , respectively. The drain of the NMOS transistor NM 701 and the drain of the PMOS transistor PM 701 , the drain of the NMOS transistor NM 702 , and the drain of the PMOS transistor PM 702 are output terminals Vout−. They are commonly connected to (Vout +). In addition, a connection point between the drain of the NMOS transistor NM 701 and the drain of the PMOS transistor PM 701 is connected to the gate of the NMOS transistor NM 701 and the PMOS transistor through the feedback resistor R 701 . PM is connected to the gate of 701), the NMOS transistor (NM 702), the connection point of the drains of the drain, and the PMOS transistor (PM 702), said NMOS transistor (NM 702 through a feedback resistor (R 702) for a) Is commonly connected to the gate of the PMOS transistor PM 702 .

상기 엔모스 트랜지스터(NM701)(NM702)의 소스에는 상기 입력단자(Vin-)(Vin+)와 정전류원(I701)(I702)이 각기 공통으로 접속되고, 상기 피모스 트랜지스터(PM701)(PM702)의 소스에 상기 입력단자(Vin-)(Vin+)가 각기 접속되며, 또한 상기 피모스 트랜지스터(PM701)(PM702)의 소스와 전원단자(VDD)의 사이에 정전류원(I703)(I704)이 접속된다.The input terminal Vin- (Vin +) and the constant current source I 701 (I 702 ) are commonly connected to a source of the NMOS transistor NM 701 (NM 702 ) and the PMOS transistor PM 701 ) (PM 702) the input terminal (Vin to the source of the-is) (Vin +) are connected, respectively, and the constant current source between the source and the power supply terminal (V DD) of said PMOS transistor (PM 701) (PM 702) (I 703 ) (I 704 ) are connected.

이러한 저항 궤환을 가지는 공통 게이트 하이브리드형 저잡음 증폭기는 도 5에 도시된 상호 컨덕턴스를 부스트한 공통 게이트 저잡음 증폭기의 일종으로서 입력 임피던스는

Figure 112008008126302-pat00028
(여기서, gm701N은 엔모스 트랜지스터(NM701)(NM702)의 상호 컨덕턴스이고, gm701P는 피모스 트랜지스터(PM701)(PM702)의 상호 컨덕턴스이다)의 값에 의해 결정된다.The common gate hybrid low noise amplifier having such resistance feedback is a kind of common gate low noise amplifier boosting the mutual conductance shown in FIG.
Figure 112008008126302-pat00028
Where g m701N is the mutual conductance of the NMOS transistor NM 701 (NM 702 ), and g m701P is the mutual conductance of the PMOS transistor PM 701 (PM 702 ).

상기 저항 궤환을 가지는 공통 게이트 하이브리드형 저잡음 증폭기의 입력 임피던스를 상기 입력단자(Vin)에 접속되는 신호 입력부의 소스 임피던스와 동일하게 설정하면, 상기 저항 궤환을 가지는 공통 게이트 하이브리드형 저잡음 증폭기는 광대역의 입력 매칭특성을 갖게 된다.When the input impedance of the common gate hybrid low noise amplifier having the resistance feedback is set equal to the source impedance of the signal input unit connected to the input terminal Vin, the common gate hybrid low noise amplifier having the resistance feedback is a wideband input. It has a matching characteristic.

그리고 상기 저항 궤환을 가지는 공통 게이트 하이브리드형 저잡음 증폭기는 낮은 전류로 입력 매칭을 구현할 수 있으므로 소비전력이 1㎽ 이하인 경우에 적합하다.In addition, the common gate hybrid low noise amplifier having the resistance feedback can implement input matching with low current, and thus is suitable for the case where the power consumption is less than 1 kW.

그리고 상기 저항 궤환을 가지는 공통 게이트 하이브리드형 저잡음 증폭기의 잡음지수는 도 2의 공통 게이트 저잡음 증폭기와 동일한 값을 가지는 것으로서 더 낮은 전력으로 도 2의 공통 게이트 저잡음 증폭기와 동일한 잡음지수를 얻을 수 있다.The noise index of the common gate hybrid low noise amplifier having the resistance feedback has the same value as that of the common gate low noise amplifier of FIG. 2, and thus, the noise index of the common gate hybrid low noise amplifier is the same as that of the common gate low noise amplifier of FIG. 2.

그러나 상기 저항 궤환을 가지는 공통 게이트 하이브리드형 저잡음 증폭기는 입력 매칭과 잡음지수가 상호간에 트레이드 오프 관계가 있는 것으로서 광대역의 입력 매칭특성과 낮은 잡음지수를 동시에 만족하기는 어렵다.However, the common gate hybrid low noise amplifier having the resistance feedback has a trade-off relationship between the input matching and the noise figure, and thus it is difficult to simultaneously satisfy the wide bandwidth input matching characteristic and the low noise figure.

그러므로 소비전력이 낮고, 광대역에 쉽게 매칭시킬 수 있으며, 저잡음 및 높은 선형특성을 모두 만족하는 광대역 저잡음 증폭기를 개발할 필요가 있다.Therefore, there is a need to develop a wideband low noise amplifier with low power consumption, easy matching to wideband, and satisfying both low noise and high linearity.

도 8은 본 발명의 광대역 저잡음 증폭기의 바람직한 실시 예의 구성을 보인 블록도이다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 광대역 저잡음 증폭기는 바이어스 전압을 공급하는 정전류원(I801)과, 상기 정전류원(I801)에 의해 바이어스 전압이 공급되고, 입력단자(Vin)의 신호를 증폭하는 공통 게이트 저잡음 증폭기(800)와, 상기 공통 게이트 저잡음 증폭기(800)의 출력신호를 전류 증폭하여 출력단자(Vout)로 출력하는 전류 미러(810)와, 상기 입력단자(Vin)의 신호를 증폭하여 상기 출력단자(Vout)로 출력하는 공통 소스 저잡음 증폭기(820)로 구성된다.8 is a block diagram showing the configuration of a preferred embodiment of the broadband low noise amplifier of the present invention. 8, the wideband low-noise amplifier of the present invention, the constant current source for supplying a bias voltage (I 801), and a bias voltage is supplied by the constant current source (I 801), amplifying the signal from the input terminal (Vin) A common gate low noise amplifier 800, a current mirror 810 for current amplifying the output signal of the common gate low noise amplifier 800, and outputting the output signal to the output terminal Vout, and amplifying the signal of the input terminal Vin. And a common source low noise amplifier 820 output to the output terminal Vout.

이러한 구성을 가지는 본 발명의 광대역 저잡음 증폭기는 공통 게이트 저잡음 증폭기(800) 및 공통 소스 저잡음 증폭기(820)가 전류 미러(810)를 기반으로 결합되어 입력단자(Vin)의 신호를 각기 저잡음 증폭하고, 공통 게이트 저잡음 증폭기(800)의 출력신호를 전류 미러(810)가 전류 증폭하여 출력하는 것으로서 공통 게이트 저잡음 증폭기(800) 및 공통 소스 저잡음 증폭기(820)의 장점만을 이용하게 되고, 광대역 입력 매칭 특성을 가지며, 낮은 전력으로 저잡음과, 높은 이득 및 높은 선형특성을 얻을 수 있다.In the broadband low noise amplifier of the present invention having the above configuration, the common gate low noise amplifier 800 and the common source low noise amplifier 820 are combined based on the current mirror 810 to low noise amplify the signal of the input terminal Vin, respectively. As the current mirror 810 amplifies and outputs the output signal of the common gate low noise amplifier 800, only the advantages of the common gate low noise amplifier 800 and the common source low noise amplifier 820 are used. Low noise, high gain and high linearity characteristics can be obtained.

이러한 본 발명의 광대역 저잡음 증폭기를 도 9 내지 도 13에 도시한 바람직한 실시 예들의 상세 회로도를 참조하여 상세히 설명한다.Such a wideband low noise amplifier of the present invention will be described in detail with reference to the detailed circuit diagram of the preferred embodiments shown in FIGS.

도 9는 본 발명의 광대역 저잡음 증폭기의 제 1 실시 예의 구성을 보인 상세 회로도이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 광대역 저잡음 증폭기에서 공통 게이트 저잡음 증폭기(800)는 하나의 엔모스 트랜지스터(NM901)로 구성된다. 상기 엔모스 트랜지스터(NM901)의 게이트에는 바이어스 전압(VB901)이 인가되게 접속되고, 상기 엔모스 트랜지스터(NM901)의 소스에는 입력단자(Vin) 및 상기 정전류원(I800)이 접속되며, 상기 엔모스 트랜지스터(NM901)의 드레인에는 엔모스 트랜지스터(NM901)의 출력전류를 1:N으로 증폭하여 출력단자(Vout)로 출력하는 전류 미러(810)가 구비된다.9 is a detailed circuit diagram showing the configuration of the first embodiment of the broadband low noise amplifier of the present invention. Referring to FIG. 9, in the wideband low noise amplifier of the present invention, the common gate low noise amplifier 800 includes one NMOS transistor NM 901 . The NMOS transistor is connected so there is a bias voltage (V B901) gate of the (NM 901), said NMOS transistor (NM 901) of the source, the input terminal (Vin) and is connected wherein the constant current source (I 800) the NMOS transistor (NM 901) drain current of the MOS transistor has an output yen (NM 901) of 1: N is amplified by the current mirror 810, for output to the output terminal (Vout) is provided.

상기 전류 미러(810)는, 상기 엔모스 트랜지스터(NM901)의 드레인이 피모스 트랜지스터(PM901, PM902)의 게이트와 피모스 트랜지스터(PM901)의 소스에 공통으로 접속되어 피모스 트랜지스터(PM901, PM902)의 소스에 전원단자(VDD)가 접속되고, 피모스 트랜지스터(PM902)의 드레인이 출력단자(Vout)에 접속된다.In the current mirror 810, a drain of the NMOS transistor NM 901 is connected in common to a gate of the PMOS transistors PM 901 and PM 902 and a source of the PMOS transistor PM 901 so that the PMOS transistor ( The power supply terminal V DD is connected to the sources of PM 901 and PM 902 , and the drain of the PMOS transistor PM 902 is connected to the output terminal Vout.

그리고 본 발명의 광대역 저잡음 증폭기에서 공통 소스 저잡음 증폭기(810)는, 직류전압은 차단하고 상기 입력단자(Vin)의 교류신호만을 통과시키는 커패시터(C901)와, 상기 커패시터(C901)를 통과한 교류신호를 증폭하여 상기 출력단자(Vout)로 출력하는 공통 소스 증폭기(900)와, 상기 공통 소스 증폭기(900)에 바이어스 전압(VB902)을 공급하는 저항(R901)을 포함한다. 상기 공통 소스 증폭기(900)는 하나의 엔모스 트랜지스터(NM902)로 구성되는 것으로서 상기 엔모스 트랜지스터(NM902)의 게이트에는 상기 커패시터(C901) 및 상기 저항(R901)이 공통 접속되고, 상기 엔모스 트랜지스터(NM902)의 소스는 접지에 접속되며, 상기 엔모스 트랜지스터(NM902)의 드레인은 상기 출력단자(Vout)에 접속된다.And a common source low-noise amplifier (810) in a broadband low-noise amplifier of the present invention, a direct current voltage to block flow through the capacitor (C 901) and the capacitor (C 901) for passing only the AC signal on the input terminal (Vin) A common source amplifier 900 for amplifying an AC signal and outputting it to the output terminal Vout, and a resistor R 901 for supplying a bias voltage V B902 to the common source amplifier 900. The common source amplifier 900 as being made up of a single NMOS transistor (NM 902), said NMOS transistor (NM 902) gate the capacitor (C 901) of and the resistor (R 901) being connected in common, The source of the NMOS transistor NM 902 is connected to ground, and the drain of the NMOS transistor NM 902 is connected to the output terminal Vout.

이와 같이 구성된 본 발명의 광대역 저잡음 증폭기의 제 1 실시 예는 전원단자(VDD)에 동작전압이 인가되고, 바이어스 전압(VB901)(VB902)이 인가된 상태에서 입력단자(Vin)로 입력되는 입력신호는 공통 게이트 저잡음 증폭기(800)인 엔모스 트랜지스터(NM901)에서 증폭되어 엔모스 트랜지스터(NM901)의 드레인으로 출력된다.A first embodiment of such a configuration wideband low-noise amplifier of the present invention the input from the applied operation voltage to the power supply terminal (V DD), and a bias voltage (V B901) (V B902) applied state to the input terminal (Vin) The input signal is amplified by the NMOS transistor NM 901 which is the common gate low noise amplifier 800 and output to the drain of the NMOS transistor NM 901 .

상기 엔모스 트랜지스터(NM901)의 드레인으로 출력된 신호는 전류 미러(810)의 피모스 트랜지스터(PM901)(PM902)를 통해 출력단자(Vout)로 출력된다. 여기서, 상기 피모스 트랜지스터(PM901)와 피모스 트랜지스터(PM902)의 채널 크기는 1 : N으로서 엔모스 트랜지스터(NM901)의 드레인으로 출력된 신호는 전류 미러(903)가 1 : N으로 증폭하여 출력단자(Vout)로 출력된다.The signal output to the drain of the NMOS transistor NM 901 is output to the output terminal Vout through the PMOS transistor PM 901 (PM 902 ) of the current mirror 810. Here, the channel size of the PMOS transistor PM 901 and the PMOS transistor PM 902 is 1: N, and the signal output to the drain of the NMOS transistor NM 901 is 1: N of the current mirror 903. Amplified and output to the output terminal (Vout).

또한 입력단자(Vin)의 입력신호는 상기 공통 소스 저잡음 증폭기(820)의 콘덴서(C901)를 통해 공통 소스 증폭기(900)의 엔모스 트랜지스터(NM902)의 게이트에 인가되어 증폭된 후 엔모스 트랜지스터(NM902)의 드레인을 통해 출력단자(Vout)로 출 력된다.In addition, the input signal of the input terminal Vin is applied to the gate of the NMOS transistor NM 902 of the common source amplifier 900 through the condenser C 901 of the common source low noise amplifier 820, and then amplified. The output terminal Vout is output through the drain of the transistor NM 902 .

이러한 본 발명의 광대역 저잡음 증폭기에서 입력단자(Vin)의 입력 임피던스 Zin은 상기한 도 2의 공통 게이트 저잡음 증폭기와 마찬가지로

Figure 112008008126302-pat00029
(여기서, gm901은 엔모스 트랜지스터(NM901)의 상호 컨덕턴스임)이 되고, 그 입력 임피던스 Zin의 값을 상기 입력단자(Vin)에 접속되는 신호 입력부(도면에 도시되지 않았음)의 소스 임피던스와 동일하게 설정하면, 본 발명의 광대역 저잡음 증폭기는 광대역의 입력 매칭특성을 갖게 된다.In the broadband low noise amplifier of the present invention, the input impedance Zin of the input terminal Vin is similar to the common gate low noise amplifier of FIG.
Figure 112008008126302-pat00029
(Where g m901 is the mutual conductance of the NMOS transistor NM 901 ), and the source impedance of the signal input portion (not shown) connected to the input terminal Vin whose value of input impedance Zin is connected to the input terminal Vin. When set equal to, the wideband low noise amplifier of the present invention has wideband input matching characteristics.

그리고 증폭이득은 공통 게이트 저잡음 증폭기(800)인 엔모스 트랜지스터(NM901)의 증폭이득에 전류 미러(810)의 증폭이득을 곱하고, 공통 소스 저잡음 증폭기(820)인 엔모스 트랜지스터(NM902)의 증폭이득을 합산한 값으로 된다.And the amplification gain of the common gate low noise amplifier 800, a NMOS transistor (NM 901) of NMOS transistors (NM 902) to the amplification gain is multiplied by an amplification gain of the current mirror 810, a common source low-noise amplifier 820 of the The amplification gain is added up.

그러므로 본 발명에 따르면, 광대역의 입력 매칭특성을 가지면서 높은 증폭이득으로 입력신호를 증폭할 수 있음을 알 수 있다.Therefore, according to the present invention, it can be seen that the input signal can be amplified with a high amplification gain while having a wide input matching characteristic.

또한 본 발명은 입력신호를 증폭함에 있어서, 전류 미러(810)에 의한 전류 증폭으로 높은 이득을 얻을 수 있으므로 상대적으로 높은 선형특성을 가지게 된다.In addition, the present invention has a relatively high linear characteristic because a high gain can be obtained by amplifying the current by the current mirror 810 in amplifying the input signal.

그리고 엔모스 트랜지스터(NM901)(NM902)와 피모스 트랜지스터(PM901)(PM902)만을 고려할 경우에 낮은 전력으로 2㏈ 근처의 잡음 지수를 얻을 수 있다.When considering only the NMOS transistor NM 901 (NM 902 ) and the PMOS transistor PM 901 (PM 902 ), a noise figure of about 2 kHz can be obtained with low power.

이러한 본 발명은 출력단자(Vout)에 엔모스 트랜지스터(NM902) 및 피모스 트랜지스터(PM902)의 드레인이 접속되어 있으므로 출력 임피던스가 매우 높다. 그러므 로 출력단자(Vout)의 직류레벨을 안정화시키기 위하여 출력단자(Vout)의 신호를 엔모스 트랜지스터(NM902)의 게이트로 궤환시켜 바이어스 전압을 공급하는 궤환부를 포함시킬 필요가 있다.According to the present invention, since the drains of the NMOS transistor NM 902 and the PMOS transistor PM 902 are connected to the output terminal Vout, the output impedance is very high. To stabilize the direct current level of the output terminal (Vout) Therefore it was fed back to the gate of the signal at the output terminal (Vout) NMOS transistor (NM 902) it is necessary to include a feedback for supplying a bias voltage.

도 10은 본 발명의 광대역 저잡음 증폭기의 제 2 실시 예의 구성을 보인 회로도이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 광대역 저잡음 증폭기의 제 2 실시 예는 공통 소스 저잡음 증폭기(820)가 상기한 커패시터(C901) 및 공통 소스 증폭기(900)인 엔모스 트랜지스터(NM902)와, 상기 출력단자(Vout)의 신호를 상기 엔모스 트랜지스터(NM902)의 게이트로 궤환시켜 상기 엔모스 트랜지스터(NM902)에 바이어스 전압을 공급하는 궤환부(1000)를 포함하여 구성된다.10 is a circuit diagram showing the configuration of a second embodiment of a wideband low noise amplifier of the present invention. Referring to FIG. 10, the second embodiment of the broadband low noise amplifier according to the present invention includes a NMOS transistor NM 902 in which the common source low noise amplifier 820 is the capacitor C 901 and the common source amplifier 900 described above. It was fed back to the gate of the NMOS transistor (NM 902) the signal on the output terminal (Vout) is configured to include a feedback unit (1000) for supplying a bias voltage to the NMOS transistor (902 NM).

상기 궤환부(1000)는 상기 출력단자(Vout)에 저항(R1000) 및 커패시터(C1000)가 직렬 접속되고, 저항(R1000) 및 커패시터(C1000)의 접속점이 연산증폭기(OP)의 비반전 입력단자(+)에 접속되며, 연산증폭기(OP)의 반전 입력단자(-)에는 기준전압(VREF)이 인가된다. 그리고 상기 연산증폭기(OP)의 출력단자가 접지 커패시터(C1002) 및 저항(R1002)을 통해 상기 엔모스 트랜지스터(NM902)의 게이트에 접속된다.The feedback unit 1000 has a resistor R 1000 and a capacitor C 1000 connected in series with the output terminal Vout, and a connection point of the resistor R 1000 and the capacitor C 1000 is connected to the operational amplifier OP. It is connected to the non-inverting input terminal (+), the reference voltage (V REF ) is applied to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier (OP). The output terminal of the operational amplifier OP is connected to the gate of the NMOS transistor NM 902 through a ground capacitor C 1002 and a resistor R 1002 .

이와 같이 구성된 본 발명의 광대역 저잡음 증폭기의 제 2 실시 예는 출력단자(Vout)의 출력신호가 저항(R1000) 및 커패시터(C1000)를 통해 연산증폭기(OP)의 비 반전 입력단자(+)에 입력된다.In the second embodiment of the broadband low noise amplifier of the present invention configured as described above, the output signal of the output terminal Vout is connected to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier OP through the resistor R 1000 and the capacitor C 1000 . Is entered.

여기서, 상기 저항(R1000) 및 커패시터(C1000)는 저역통과필터로 동작하는 것으로서 연산증폭기(OP)의 비반전 입력단자(+)에는 교류전압은 입력되지 않고, 직류전압만 입력된다.Here, the resistor R 1000 and the capacitor C 1000 operate as a low pass filter, and an AC voltage is not input to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier OP, and only a DC voltage is input.

그리고 연산증폭기(OP)의 반전 입력단자(-)에는 기준전압(VREF)이 인가되는 것으로서 연산증폭기(OP)는 비반전 입력단자(+)에 인가되는 직류전압과 반전 입력단자(-)에 인가되는 기준전압(VREF)을 연산 증폭하여 출력한다.The reference voltage V REF is applied to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier OP, and the operational amplifier OP is applied to the DC voltage and the inverting input terminal (-) applied to the non-inverting input terminal (+). The amplified reference voltage V REF is amplified and output.

상기 연산증폭기(OP)의 출력신호는 접지 커패시터(C1002) 및 저항(R1002)을 통해 엔모스 트랜지스터(NM902)의 게이트로 궤환되어 바이어스 전압을 공급한다.The output signal of the operational amplifier OP is fed back to the gate of the NMOS transistor NM 902 through a ground capacitor C 1002 and a resistor R 1002 to supply a bias voltage.

여기서, 상기 접지 커패시터(C1002)는 교류성분을 접지시키고, 직류 성분만이 엔모스 트랜지스터(NM902)의 게이트로 궤환되게 하는 역할을 수행한다. 그리고 상기 저항(R1002)은 엔모스 트랜지스터(NM902)의 게이트에 인가되는 신호가 연산 증폭기(OP)의 출력단자로 역류하는 것을 방지하고, 상기 커패시터(C901)는 공통 게이트 저잡음 증폭기(800)와 공통 소스 저잡음 증폭기(820)의 바이어스를 상호간에 분리시키도록 하는 직류 차단용으로 동작하며, 또한 커패시터(C901)와 저항(R1002)은 고역통과필터로 동작하여

Figure 112008008126302-pat00030
이하의 주파수를 가지는 신호를 차단하게 된다.In this case, the ground capacitor C 1002 serves to ground an AC component, and only the DC component is fed back to the gate of the NMOS transistor NM 902 . The resistor R 1002 prevents the signal applied to the gate of the NMOS transistor NM 902 from flowing back to the output terminal of the operational amplifier OP, and the capacitor C 901 has a common gate low noise amplifier 800. ) And the common source low-noise amplifier 820 for DC blocking to separate each other, and the capacitor (C 901 ) and the resistor (R 1002 ) is operated as a high pass filter
Figure 112008008126302-pat00030
Signals having the following frequencies are blocked.

또한 본 발명은 궤환부(1000)를 구성함에 있어서, 도 11에 도시된 제 3 실시 예와 같이 엔모스 트랜지스터(NM902)의 드레인과 게이트의 사이에 궤환용 저항(R1101)을 접속하여 궤환부(1000)를 구성할 수도 있다.In the present invention, the feedback unit 1000 includes a feedback resistor R 1101 connected between the drain and the gate of the NMOS transistor NM 902 as in the third embodiment shown in FIG. 11. The unit 1000 may be configured.

그리고 상기한 바와 같은 본 발명의 광대역 저잡음 증폭기는 상술한 바와 같이 2㏈ 근처의 낮은 잡음 지수를 얻을 수 있고, 도 12 및 도 13에 도시된 제 4 및 제 5 실시 예와 같이 상기 정전류원(I901)으로 고주파 쵸크용 인덕터(L)로 사용하여 구성할 수도 있다. 상기 고주파 쵸크용 인덕터(L)로 바이어스 전압을 공급할 경우에도 2㏈ 근처의 낮은 잡음지수를 얻을 수 있다.As described above, the broadband low noise amplifier of the present invention can obtain a low noise figure near 2 kHz as described above, and the constant current source I as shown in the fourth and fifth embodiments shown in FIGS. 12 and 13. 901 may be used as a high frequency choke inductor (L). Even when a bias voltage is supplied to the high frequency choke inductor L, a low noise figure near 2 kHz can be obtained.

한편, 상기한 바와 같은 본 발명의 제 1 내지 제 5 실시 예의 광대역 저잡음 증폭기는 도 14 내지 도 18에 도시된 바와 같이 차동형으로 구성할 수도 있다.On the other hand, the broadband low noise amplifier of the first to fifth embodiments of the present invention as described above may be configured to be differential as shown in Figs.

상기 차동형으로 구성할 경우에 정전류원(I800a), 공통 게이트 저잡음 증폭기(800a), 전류미러(810a) 및 공통 소스 저잡음 증폭기(820a)와, 정전류원(I800b), 공통 게이트 저잡음 증폭기(800b), 전류미러(810b) 및 공통 소스 저잡음 증폭기(820b)로 각기 한 쌍의 광대역 저잡음 증폭기를 구성한다.In the differential configuration, the constant current source I 800a , the common gate low noise amplifier 800a, the current mirror 810a, and the common source low noise amplifier 820a, the constant current source I 800b , and the common gate low noise amplifier 800b. ), A current mirror 810b and a common source low noise amplifier 820b each constitute a pair of wideband low noise amplifiers.

그리고 바이어스 전압(VB1400)이 저항(R1400)(R1401)을 통해 상기 한 쌍의 공통 게이트 저잡음 증폭기(800a)(800b)에 구비되어 있는 엔모스 트랜지스터(NM901)(NM901)의 게이트에 각기 인가되게 접속한다. 또한 상기 저항(R1400) 및 상기 공통 게이트 저잡음 증폭기(800a)의 엔모스 트랜지스터(NM901)의 게이트의 접속점과 상기 공통 게이트 저잡음 증폭기(800b)의 엔모스 트랜지스터(NM901)의 소스 사이에 커패시터(C1400)가 접속되고, 상기 저항(R1401) 및 상기 공통 게이트 저잡음 증폭기(800b)의 엔모스 트랜지스터(NM901)의 게이트의 접속점과 상기 공통 게이트 저잡음 증폭기(800a)의 엔모스 트랜지스터(NM901)의 소스 사이에 커패시터(C1401)가 접속된다.And a gate bias voltage (V B1400) the resistance (R 1400) (R 1401) NMOS transistor that is provided to the common gate low-noise amplifier (800a) (800b) of the pair (NM 901) (NM 901) through Are connected to each other. In addition, the capacitor between the resistance (R 1400) and the source of the NMOS transistor (NM 901) of the common gate low-noise amplifier (800a) NMOS transistor of the gate connection point of the (NM 901) and the common gate low noise amplifier (800b) of (C 1400 ) is connected, the connection point of the gate of the resistor R 1401 and the NMOS transistor NM 901 of the common gate low noise amplifier 800b and the NMOS transistor NM of the common gate low noise amplifier 800a. A capacitor C 1401 is connected between the sources of 901 .

상기 저항(R1400)(R1401)은 상기 바이어스 전압(VB1400)을 엔모스 트랜지스터(NM901)(NM901)의 게이트에 공급하는 역할을 수행한다.The resistor R 1400 and R 1401 serve to supply the bias voltage V B1400 to the gate of the NMOS transistor NM 901 and NM 901 .

그리고 상기 커패시터(C1400)(C1401)는 상기 공통 게이트 저잡음 증폭기(800a)(800b)의 엔모스 트랜지스터(NM901)(NM901)의 상호 컨덕턴스를 부스트시켜 증폭이득을 증가시키고, 잡음지수를 향상시키게 된다.And it said capacitor (C 1400) (C 1401) has and to boost the transconductance of the NMOS transistor (NM 901) (NM 901) of the common gate low-noise amplifier (800a) (800b) to increase the amplification gain, the noise figure Will be improved.

이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.The present invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments, but those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications without departing from the scope of the present invention. Will understand.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

도 1은 저항 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기의 구성을 보인 회로도,1 is a circuit diagram showing the configuration of a common source low noise amplifier having a resistance feedback;

도 2는 공통 게이트 저잡음 증폭기의 구성을 보인 회로도,2 is a circuit diagram showing a configuration of a common gate low noise amplifier;

도 3은 드레인 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기의 구성을 보인 회로도,3 is a circuit diagram showing a configuration of a common source low noise amplifier having a drain feedback;

도 4는 잡음을 상쇄시킨 저항 궤환을 가지는 공통 소스 저잡음 증폭기의 구성을 보인 회로도,4 is a circuit diagram showing the configuration of a common source low noise amplifier having a resistance feedback canceled noise;

도 5는 상호 컨덕턴스를 부스트한 공통 게이트 저잡음 증폭기의 구성을 보인 회로도,5 is a circuit diagram showing a configuration of a common gate low noise amplifier boosting mutual conductance;

도 6은 커패시터를 크로스로 결합한 공통 게이트 저잡음 증폭기의 구성을 보인 회로도,6 is a circuit diagram illustrating a configuration of a common gate low noise amplifier in which capacitors are cross-coupled;

도 7은 저항 궤환을 가지는 공통 게이트 하이브리드형 저잡음 증폭기의 구성을 보인 회로도,7 is a circuit diagram showing the configuration of a common gate hybrid low noise amplifier having a resistance feedback;

도 8은 본 발명의 저잡음 증폭기의 구성을 보인 블록도,8 is a block diagram showing the configuration of a low noise amplifier of the present invention;

도 9는 본 발명의 저잡음 증폭기의 제 1 실시 예의 구성을 보인 상세 회로도,9 is a detailed circuit diagram showing a configuration of a first embodiment of a low noise amplifier of the present invention;

도 10은 본 발명의 저잡음 증폭기의 제 2 실시 예의 구성을 보인 상세 회로도,10 is a detailed circuit diagram showing a configuration of a second embodiment of a low noise amplifier of the present invention;

도 11은 본 발명의 저잡음 증폭기의 제 3 실시 예의 구성을 보인 상세 회로도,11 is a detailed circuit diagram showing a configuration of a third embodiment of a low noise amplifier of the present invention;

도 12는 본 발명의 저잡음 증폭기의 제 4 실시 예의 구성을 보인 상세 회로도,12 is a detailed circuit diagram showing a configuration of a fourth embodiment of a low noise amplifier of the present invention;

도 13은 본 발명의 저잡음 증폭기의 제 5 실시 예의 구성을 보인 상세 회로도,13 is a detailed circuit diagram showing a configuration of a fifth embodiment of the low noise amplifier of the present invention;

도 14는 본 발명의 저잡음 증폭기를 차동형으로 구성한 제 1 실시 예의 구성을 보인 상세 회로도,14 is a detailed circuit diagram showing the configuration of the first embodiment in which the low noise amplifier of the present invention is configured differentially;

도 15는 본 발명의 저잡음 증폭기를 차동형으로 구성한 제 2 실시 예의 구성을 보인 상세 회로도,15 is a detailed circuit diagram showing a configuration of a second embodiment in which the low noise amplifier of the present invention is configured differentially;

도 16은 본 발명의 저잡음 증폭기를 차동형으로 구성한 제 3 실시 예의 구성을 보인 상세 회로도,16 is a detailed circuit diagram showing a configuration of a third embodiment in which the low noise amplifier of the present invention is configured differentially;

도 17은 본 발명의 저잡음 증폭기를 차동형으로 구성한 제 4 실시 예의 구성을 보인 상세 회로도, 및17 is a detailed circuit diagram showing a configuration of a fourth embodiment in which the low noise amplifier of the present invention is differentially configured; and

도 18은 본 발명의 저잡음 증폭기를 차동형으로 구성한 제 5 실시 예의 구성을 보인 상세 회로도이다.18 is a detailed circuit diagram showing a configuration of the fifth embodiment in which the low noise amplifier of the present invention is configured differentially.

Claims (25)

입력단자의 신호를 증폭하는 공통 게이트 저잡음 증폭기;A common gate low noise amplifier for amplifying a signal at an input terminal; 상기 공통 게이트 저잡음 증폭기에 바이어스를 공급하는 정전류원;A constant current source supplying a bias to the common gate low noise amplifier; 상기 공통 게이트 저잡음 증폭기의 출력신호를 전류 증폭하여 출력단자로 출력하는 전류 미러; 및A current mirror which amplifies the output signal of the common gate low noise amplifier and outputs the output signal to an output terminal; And 상기 입력단자의 신호를 증폭하여 상기 출력단자로 출력하는 공통 소스 저잡음 증폭기를 포함하여 구성된 광대역 저잡음 증폭기.And a common source low noise amplifier for amplifying the signal of the input terminal and outputting the amplified signal to the output terminal. 제 1 항에 있어서, 상기 공통 게이트 저잡음 증폭기는;2. The system of claim 1, wherein the common gate low noise amplifier comprises: 엔모스 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.A broadband low noise amplifier characterized by being an NMOS transistor. 제 1 항에 있어서, 상기 정전류원은;The method of claim 1, wherein the constant current source; 고주파 쵸크용 리액터인 것을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.A broadband low noise amplifier characterized by being a high frequency choke reactor. 제 1 항에 있어서, 상기 전류 미러는;The system of claim 1, wherein the current mirror; 상기 공통 게이트 저잡음 증폭기의 출력신호를 1:N으로 증폭하여 상기 출력단자로 출력하는 것을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.And amplifying the output signal of the common gate low noise amplifier by 1: N and outputting the output signal to the output terminal. 제 1 항에 있어서, 상기 공통 소스 저잡음 증폭기는;2. The apparatus of claim 1, wherein the common source low noise amplifier; 상기 공통 게이트 저잡음 증폭기와 바이어스를 분리시키고, 상기 입력단자의 교류신호만을 통과시키는 커패시터; 및A capacitor separating the common gate low noise amplifier and a bias and passing only an AC signal of the input terminal; And 상기 커패시터를 통과한 교류신호를 증폭하여 상기 출력단자로 출력하는 공통 소스 증폭기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.And a common source amplifier for amplifying the AC signal passing through the capacitor and outputting the amplified AC signal to the output terminal. 제 5 항에 있어서, 상기 공통 소스 증폭기는;6. The apparatus of claim 5, wherein the common source amplifier; 엔모스 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.A broadband low noise amplifier characterized by being an NMOS transistor. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 출력단자의 신호를 상기 공통 소스 증폭기로 궤환시켜 바이어스를 공급하는 궤환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.And a feedback unit for supplying a bias by returning the signal of the output terminal to the common source amplifier. 제 7 항에 있어서, 상기 궤환부는;The method of claim 7, wherein the feedback unit; 상기 출력단자의 신호에서 교류신호를 필터링하고 직류성분만을 통과시키는 저역통과필터;A low pass filter for filtering an AC signal from the signal of the output terminal and passing only a DC component; 상기 저역통과필터의 출력신호를 증폭하여 상기 각각의 공통 소스 증폭기에 바이어스를 공급하는 연산증폭기로 구성됨을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.And an operational amplifier configured to amplify the output signal of the low pass filter and to supply a bias to each common source amplifier. 제 8 항에 있어서, 상기 연산증폭기는;9. The apparatus of claim 8, wherein the operational amplifier; 미리 설정된 기준전압과 상기 저역통과필터의 출력신호를 연산 증폭하여 상 기 공통 소스 증폭기에 바이어스를 공급하는 것을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.And a bias is supplied to the common source amplifier by amplifying a predetermined reference voltage and an output signal of the low pass filter. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 연산증폭기의 출력신호에서 교류신호를 접지시키고 직류신호만 상기 공통 소스 증폭기에 바이어스로 공급되게 하는 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.And a capacitor for grounding an AC signal in the output signal of the operational amplifier and supplying only the DC signal to the common source amplifier as a bias. 제 8 항에 있어서, 상기 연산증폭기와 상기 공통 소스 증폭기의 사이에;9. The apparatus of claim 8, further comprising: between the operational amplifier and the common source amplifier; 신호의 역류를 방지하기 위한 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.A wideband low noise amplifier further comprising a resistor for preventing backflow of the signal. 제 7 항에 있어서, 상기 궤환부는;The method of claim 7, wherein the feedback unit; 상기 공통 소스 증폭기의 입력과 출력 사이에 접속되는 저항인 것을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.And a resistor connected between the input and the output of the common source amplifier. 두 개의 입력단자의 신호를 각기 증폭하는 한 쌍의 공통 게이트 저잡음 증폭기;A pair of common gate low noise amplifiers each amplifying signals of two input terminals; 상기 한 쌍의 공통 게이트 저잡음 증폭기에 바이어스를 공급하는 한 쌍의 정전류원;A pair of constant current sources supplying bias to the pair of common gate low noise amplifiers; 상기 한 쌍의 공통 게이트 저잡음 증폭기에 바이어스 전압을 공급하는 한 쌍의 저항;A pair of resistors for supplying a bias voltage to the pair of common gate low noise amplifiers; 상기 한 쌍의 공통 게이트 저잡음 증폭기의 출력신호를 각기 전류 증폭하여 두 개의 출력단자로 출력하는 한 쌍의 전류 미러; 및A pair of current mirrors for current amplifying the output signals of the pair of common gate low noise amplifiers and outputting them to two output terminals; And 상기 두 개의 입력단자의 신호를 각기 증폭하여 상기 두 개의 출력단자로 출력하는 한 쌍의 공통 소스 저잡음 증폭기를 포함하여 구성된 광대역 저잡음 증폭기.And a pair of common source low noise amplifiers each amplifying signals of the two input terminals and outputting the signals to the two output terminals. 제 13 항에 있어서, 상기 한 쌍의 공통 게이트 증폭기의 사이에;14. The apparatus of claim 13, further comprising: between the pair of common gate amplifiers; 상기 한 쌍의 공통 게이트 저잡음 증폭기의 상호 컨덕턴스를 증가시키기 위한 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.And a capacitor for increasing the mutual conductance of the pair of common gate low noise amplifiers. 제 13 항에 있어서, 상기 한 쌍의 공통 게이트 저잡음 증폭기는;14. The apparatus of claim 13, wherein the pair of common gate low noise amplifiers; 한 쌍의 엔모스 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.A wideband low noise amplifier characterized by a pair of NMOS transistors. 제 13 항에 있어서, 상기 한 쌍의 정전류원은;The method of claim 13, wherein the pair of constant current source; 한 쌍의 고주파 쵸크용 리액터인 것을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.A wideband low noise amplifier characterized by a pair of high frequency choke reactors. 제 13 항에 있어서, 상기 한 쌍의 전류 미러는;14. The apparatus of claim 13, wherein the pair of current mirrors; 상기 한 쌍의 공통 게이트 저잡음 증폭기의 출력신호를 각기 1:N으로 증폭하 여 상기 두 개의 출력단자로 각기 출력하는 것을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.And amplifying the output signals of the pair of common gate low noise amplifiers by 1: N and outputting the output signals to the two output terminals, respectively. 제 13 항에 있어서, 상기 한 쌍의 공통 소스 저잡음 증폭기는;14. The apparatus of claim 13, wherein the pair of common source low noise amplifiers; 상기 두 개의 입력단자의 신호에서 각기 교류신호만을 통과시키는 한 쌍의 커패시터; 및A pair of capacitors passing only AC signals in the signals of the two input terminals; And 상기 한 쌍의 커패시터를 각기 통과한 교류신호를 증폭하여 상기 각각의 출력단자로 출력하는 한 쌍의 공통 소스 증폭기로 구성됨을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.And a pair of common source amplifiers configured to amplify an AC signal passing through the pair of capacitors and output the amplified AC signals to the respective output terminals. 제 18 항에 있어서, 상기 한 쌍의 공통 소스 증폭기는;19. The apparatus of claim 18, wherein the pair of common source amplifiers; 엔모스 트랜지스터로 구성됨을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.A wideband low noise amplifier characterized by comprising an NMOS transistor. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 각각의 출력단자의 신호를 궤환시켜 상기 한 쌍의 공통 소스 증폭기에 각기 바이어스를 공급하는 한 쌍의 궤환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.And a pair of feedback units for supplying biases to the pair of common source amplifiers by feedbacking the signals of the respective output terminals. 제 20 항에 있어서, 상기 한 쌍의 궤환부는;The method of claim 20, wherein the pair of feedback unit; 상기 두 개의 출력단자의 신호에서 교류신호를 각기 필터링하고 직류성분만 을 통과시키는 한 쌍의 저역통과필터;A pair of low pass filters each filtering an AC signal in the signals of the two output terminals and passing only a DC component; 상기 한 쌍의 저역통과필터의 출력신호를 증폭하여 상기 한 쌍의 공통 소스 증폭기에 각기 바이어스를 공급하는 한 쌍의 연산증폭기로 구성됨을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.And a pair of operational amplifiers for amplifying the output signals of the pair of low pass filters and supplying biases to the pair of common source amplifiers. 제 21 항에 있어서, 상기 한 쌍의 연산증폭기는;22. The system of claim 21, wherein the pair of operational amplifiers; 미리 설정된 기준전압과 상기 한 쌍의 저역통과필터의 출력신호를 연산 증폭하여 상기 한 쌍의 공통 소스 증폭기에 각기 바이어스를 공급하는 것을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.And a bias is supplied to the pair of common source amplifiers by performing operational amplification on a predetermined reference voltage and output signals of the pair of low pass filters. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 한 쌍의 연산증폭기의 출력신호에서 각기 교류신호를 접지시키고 직류신호만 상기 한 쌍의 공통 소스 증폭기에 각기 바이어스로 공급되게 하는 한 쌍의 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.And a pair of capacitors for grounding each AC signal in the output signal of the pair of operational amplifiers and for supplying only the DC signal to each of the pair of common source amplifiers as a bias. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 한 쌍의 연산증폭기와 상기 한 쌍의 공통 소스 증폭기의 사이에 신호의 역류를 방지하기 위한 한 쌍의 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.And a pair of resistors to prevent backflow of the signal between the pair of operational amplifiers and the pair of common source amplifiers. 제 20 항에 있어서, 상기 한 쌍의 궤환부는;The method of claim 20, wherein the pair of feedback unit; 상기 한 쌍의 공통 소스 증폭기의 입력과 출력 사이에 각기 접속되는 한 쌍의 저항인 것을 특징으로 하는 광대역 저잡음 증폭기.And a pair of resistors, each connected between an input and an output of the pair of common source amplifiers.
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