KR20160109931A - 저잡음 증폭 회로 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로는 캐스코드 접속된 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터를 포함하는 제1 증폭부; 캐스코드 접속된 제3 트랜지스터 및 제4 트랜지스터를 포함하는 제2 증폭부; 상기 제1 트랜지스터의 소스 및 상기 제2 트랜지스터의 소스와 연결된 소스단 매칭부; 및 상기 제1 트랜지스터의 게이트에 제1 인덕터 및 제2 인덕터에 의해 임피던스 매칭된 입력을 제공하고 상기 제3 트랜지스터의 게이트에 상기 제1 인덕터에 의해 임피던스 매칭된 입력을 제공하는 입력 매칭부를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 저잡음 증폭 회로에 관한 것이다.
무선 통신 속도 향상을 위한 다중 대역을 지원하는 송수신 시스템의 수요 증가로 하나의 IC(Integrated circuit)에서 다중 대역, 다중 모드를 지원할 수 있는 IC 설계 기술의 필요성이 증대되고 있다.
이에 따라, 단일의 IC 내에서 이중 대역 신호를 처리할 수 있는 저잡음 증폭 회로(Low Noise Amplifier circuit)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 저잡음 증폭 회로의 성능은 크게 증폭 회로의 구조와 그것을 구성하는 트랜지스터의 특성에 좌우되고, 일반적으로 이용되는 저잡음 증폭 회로는 두 개의 트랜지스터를 이용한 캐스코드(cascode) 구조를 가진다.
한편, 이중 대역 신호를 처리하기 위한 듀얼밴드 저잡음 증폭 회로는 각 대역을 증폭하는 저잡음 증폭 회로에 대한 임피던스 매칭(Impedance Matching) 소자들을 포함해야 하므로 저잡음 증폭 회로의 소형화에 제약으로 작용한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스위칭 제어에 의해 선택적으로 이중대역에서 동작 가능한 저잡음 증폭 회로가 제공된다.
상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 캐스코드 접속된 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터를 포함하는 제1 증폭부; 캐스코드 접속된 제3 트랜지스터 및 제4 트랜지스터를 포함하는 제2 증폭부; 상기 제1 트랜지스터의 소스 및 상기 제2 트랜지스터의 소스와 연결된 소스단 매칭부; 및 상기 제1 트랜지스터의 게이트에 제1 인덕터 및 제2 인덕터에 의해 임피던스 매칭된 입력을 제공하고 상기 제3 트랜지스터의 게이트에 상기 제1 인덕터에 의해 임피던스 매칭된 입력을 제공하는 입력 매칭부를 포함하는 저잡음 증폭 회로가 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 입력단을 통해 입력되는 제1 및 제2 밴드 신호 각각에 대해 임피던스 매칭을 수행하는 입력 매칭부; 상기 입력 매칭부를 통한 상기 제1 밴드 신호를 증폭하는 제1 증폭부; 상기 입력 매칭부를 통한 상기 제2 밴드 신호를 증폭하는 제2 증폭부; 및 상기 제1 증폭부 및 제2 증폭부에 공통 연결된 공통노드와 접지 사이에 연결되어 입력 임피던스 매칭을 위한 임피던스 소자를 가지는 소스단 매칭부를 포함하는 저잡음 증폭 회로가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로는 스위칭 제어에 따라 이중 대역에서 동작 가능하고, 임피던스 매칭을 위한 소자를 최소화해 저잡음 증폭 회로를 소형화할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로를 나타내는 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로의 1880-2200MHz 대역 S-파라미터 시뮬레이션 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로의 2300-2700MHz 대역 S-파라미터 시뮬레이션 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로의 1880-2200MHz 대역 임피던스 특성 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로의 2300-2700MHz 대역 임피던스 특성 그래프이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로의 트랜지스터 특성에 따른 입력 임피던스 특성 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로의 1880-2200MHz 대역 S-파라미터 시뮬레이션 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로의 2300-2700MHz 대역 S-파라미터 시뮬레이션 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로의 1880-2200MHz 대역 임피던스 특성 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로의 2300-2700MHz 대역 임피던스 특성 그래프이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로의 트랜지스터 특성에 따른 입력 임피던스 특성 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다.
또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로를 나타내는 회로도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 저잡음 증폭 회로는 제1 증폭부(110), 제2 증폭부(120), 입력 매칭부(200), 및 소스단 매칭부(300)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 증폭부(110)은 캐스코드 접속된 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터를 포함할 수 있고, 상기 제2 증폭부(120)은 캐스코드 접속된 제3 트랜지스터 및 제4 트랜지스터(M4)를 포함할 수 있다.
도 1에서는 제1 트랜지스터 내지 제4 트랜지스터(M1 내지 M4)를 n-채널 MOS(metal oxide semiconductor) 전계 효과 트랜지스터로 예시하였다.
제1 증폭부(110)는 상기 입력 매칭부(200)를 통한 제1 밴드 신호를 증폭할 수 있다.
이를 위해, 상기 제1 증폭부(110)는 구동 전원(VDD)과 소스단 매칭부(300) 사이에 제1 트랜지스터(M1) 및 제2 트랜지스터(M2)가 캐스코드(cascode) 접속된 구조를 가질 수 있다.
구체적으로, 제2 트랜지스터(M2)는 구동 전원(VDD)이 연결된 게이트, 제1 출력단(OUT_Mid)로 분기하는 노드와 연결된 드레인, 및 제1 트랜지스터(M1)의 드레인과 연결된 소스를 가질 수 있다.
또한, 상기 제2 트랜지스터(M2)의 드레인과 구동 전원(VDD)의 사이에는 부하 소자들(RD1 , LD1)이 위치할 수 있다.
상기 제1 트랜지스터(M1)는 상기 입력 매칭부(200)에서 제공하는 제1 밴드 신호를 입력받는 게이트 및 상기 소스단 매칭부(300)와 연결된 소스를 가질 수 있다.
제2 증폭부(120)는 상기 입력 매칭부(200)를 통한 제2 밴드 신호를 증폭할 수 있다.
이를 위해, 상기 제2 증폭부(120)는 구동 전원(VDD)과 소스단 매칭부(300) 사이에 제3 트랜지스터(M3) 및 제4 트랜지스터(M4)가 캐스코드(cascode) 접속된 구조를 가질 수 있다.
구체적으로, 제4 트랜지스터(M4)는 구동 전원(VDD)이 연결된 게이트, 제2 출력단(OUT_high)으로 분기하는 노드와 연결된 드레인, 및 제1 트랜지스터(M3)의 드레인과 연결된 소스를 가질 수 있다.
또한, 상기 제4 트랜지스터(M4)의 드레인과 구동 전원(VDD)의 사이에는 부하 소자들(RD2 , LD2)이 위치할 수 있다.
상기 제3 트랜지스터(M3)는 상기 입력 매칭부(200)에서 제공하는 제2 밴드 신호를 입력받는 게이트 및 상기 소스단 매칭부(300)와 연결된 소스를 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 증폭부(110)는 구동 전원 및 제1 게이트 전압(Vg1)이 인가되면 제1 밴드 신호를 증폭한 제1 출력 신호를 제1 출력단(OUT_Mid)로 출력하고, 상기 제2 증폭부(120)는 구동 전원 및 제2 게이트 전압(Vg2)이 인가되면 제2 밴드 신호를 증폭한 제2 출력 신호를 제2 출력단(OUT_High)으로 출력할 수 있다.
이를 위해, 제1 증폭부(110)에 포함된 제1 트랜지스터(M1)의 게이트에 제1 게이트 전압(Vg1) 공급단과 연결되고, 제2 증폭부(120)에 포함된 제3 트랜지스터(M3)의 게이트에 제2 게이트 전압(Vg2) 공급단과 연결될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 증폭부(110) 및 제2 증폭부(120)는 제1 게이트 전압(Vg1) 및 제2 게이트 전압(Vg2)을 선택적으로 인가하는 스위칭 제어에 따라 이중 대역의 신호 증폭이 가능하다.
상기 입력 매칭부(200)는 입력단(IN)을 통해 입력되는 제1 및 제2 밴드 신호 각각에 대해 임피던스 매칭을 수행할 수 있다.
이중 대역에서의 입력 임피던스 매칭을 위해, 상기 입력 매칭부(200)는 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 입력 매칭부(200)는 제1 트랜지스터(M1)의 게이트에 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)에 의해 임피던스 매칭된 입력을 제공하고 상기 제3 트랜지스터(M3)의 게이트에 제1 인덕터(L1)에 의해 임피던스 매칭된 입력을 제공할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 밴드 신호의 대역이 1880-2200MHz 이고 제2 밴드 신호의 대역이 2300-2700MHz라고 하면, 입력 매칭부(200)는 1880-2200MHz 대역의 신호에 대해서는 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2)에 의해 임피던스 매칭을 수행하고, 2300-2700MHz 대역의 신호에 대해서는 제1 인덕터(L1)에 의해 임피던스 매칭을 수행할 수 있다.
이에 따라, 임피던스 매칭을 위한 인덕터를 최소화할 수 있으므로 저잡음 증폭 회로를 소형화할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
상기 소스단 매칭부(300) 상기 제1 증폭부(110) 및 제2 증폭부(120)에 공통 연결된 공통노드(S)와 접지 사이에 연결되어 입력 임피던스 매칭을 위한 임피던스 소자를 가질 수 있다.
즉, 상기 소스단 매칭부(300)는 일단이 상기 제1 트랜지스터(M1)의 소스 및 상기 제3 트랜지스터(M3)의 소스와 공통 접속되고 타단이 접지된 제3 인덕터(LS -)를 포함할 수 있다.
제1 트랜지스터(M1)의 소스 및 제3 트랜지스터(M3)의 소스가 공통노드(S)를 통해 제3 인덕터(LS)의 일단과 연결된다.
또한, 제1 트랜지스터(M1)의 게이트 및 제3 트랜지스터(M3)의 게이트 각각에서 바라본 입력 임피던스는 상이한 특성을 가지는 제1 트랜지스터(M1) 및 제3 트랜지스터(M3)를 채용하여 최적화될 수 있다.
이에 대하여는 도 6을 참고하여 후술하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로의 1880-2200MHz 대역 S-파라미터 시뮬레이션 그래프이다.
상기 시뮬레이션은 구동 전원(VDD, 도1)의 전압을 1.6V로 인가하고 제1 게이트 전압(Vg1, 도1)을 0.45V로 인가하였고, 전류 소모량은 10.5mA로 나타났다.
도 2를 참고하면, 1880-2200MHz 대역에서 전압이득(Gain)은 약19dB이고, 잡음 지수(Noise Figure)는 1.15dB 이하임을 확인할 수 있다.
또한, 입력 반사 손실(Input return loss) 및 출력 반사 손실(Output return loss)은 -10dB이하임을 확인할 수 있다.
또한, 반사되는 신호의 차단 성능을 나타내는 역방향 차단(Reverse Isolation)은 -35dB 이하이고, 출력 대 출력 차단(OUT to OUT Isolation)은 -60dB 이하임을 확인할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로의 2300-2700MHz 대역 S-파라미터 시뮬레이션 그래프이다.
상기 시뮬레이션은 구동 전원(VDD, 도1)의 전압을 1.6V로 인가하고 제2 게이트 전압(Vg1, 도1)을 0.45V로 인가하였고, 전류 소모량은 8mA로 나타났다.
도 3을 참고하면, 2300-2700MHz 대역에서 전압이득(Gain)은 약19dB이고, 잡음 지수(Noise Figure)는 1.5dB 이하임을 확인할 수 있다.
또한, 입력 반사 손실(Input return loss) 및 출력 반사 손실(Output return loss)은 -10dB이하임을 확인할 수 있다.
또한, 반사되는 신호의 차단 성능을 나타내는 역방향 차단(Reverse Isolation)은 -20dB 이하이고, 출력 대 출력 차단(OUT to OUT Isolation)은 -60dB 이하임을 확인할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로의 1880-2200MHz 대역 임피던스 특성 그래프이다.
도 4의 m1 및 m2를 참조하면, 1880MHz 및 2200MHz 각각의 주파수에서 입력 임피던스가 50옴의 특성 임피던스를 노멀라이즈(normalize)한 중심점인 1+j0을 기준으로 한 입력 임피던스 양호 범위에 포함되는 것을 알 수 있다.
또한, 도 4의 m3 및 m4를 참조하면 1880MHz 및 2200MHz 각각의 주파수에서 출력 임피던스가 출력 임피던스 양호 범위에 포함되는 것을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로의 2300-2700MHz 대역 임피던스 특성 그래프이다.
도 5의 m1 및 m2를 참조하면, 2300MHz 및 2700MHz 각각의 주파수에서 입력 임피던스가 입력 임피던스 양호 범위에 포함되는 것을 알 수 있다.
또한, 도 5의 m3 및 m4를 참조하면 2300MHz 및 2700MHz 각각의 주파수에서 출력 임피던스가 출력 임피던스 양호 범위에 포함되는 것을 알 수 있다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로는 이중 대역(1880-2200MHz 및 2300-2700MHz)에서 VSWR(voltage standing wave ratio)이 2:1의 양호한 수준을 만족함을 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저잡음 증폭 회로의 트랜지스터 특성에 따른 입력 임피던스 특성 그래프이다.
다시 도 1을 참조하면, 제1 트랜지스터(M1)의 소스 및 제3 트랜지스터(M3)의 소스가 공통노드(S)를 통해 제3 인덕터(LS)와 연결될 수 있다.
제1 트랜지스터(M1)의 게이트단에서 바라본 입력 임피던스는 다음의 수학식 1로 표현될 수 있다.
여기서, CgsM1은 제1 트랜지스터(M1)의 게이트 및 소스간 기생 캐패시턴스이고 gmM1은 제1 트랜지스터(M1)의 전송 컨덕턴스이다.
도 6을 참조하면, 제1 트랜지스터(M1)의 게이트 채널 폭에 따라 1880MHz-2200MHz 대역의 입력 임피던스가 다른 범위를 가지는 것을 확인할 수 있다.
도 6의 그래프에서는 1880MHz-2200MHz 대역에서 양호한 입력 임피던스 범위를 가지는 제1 트랜지스터(M1)의 게이트 채널 폭은 300um이다.
즉, 제1 트랜지스터(M1)의 게이트단에서 바라본 입력 임피던스는 제1 트랜지스터(M1)의 특성에 따라 조절될 수 있다.
또한, 제1 트랜지스터(M3)의 게이트단에서 바라본 입력 임피던스는 제3 트랜지스터(M3)의 특성에 따라 조절될 수 있다.
따라서, 제1 트랜지스터(M1)의 소스 및 제3 트랜지스터(M3)의 소스가 동일한 제3 인덕터(LS)와 연결되나, 상이한 특성을 가지는 제1 트랜지스터(M1) 및 제3 트랜지스터(M3)를 채용하여 입력 임피던스를 최적화할 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110: 제1 증폭부
120: 제2 증폭부
200: 입력 매칭부
300: 소스단 매칭부
M1: 제1 트랜지스터
M2: 제2 트랜지스터
M3: 제3 트랜지스터
M4: 제4 트랜지스터
120: 제2 증폭부
200: 입력 매칭부
300: 소스단 매칭부
M1: 제1 트랜지스터
M2: 제2 트랜지스터
M3: 제3 트랜지스터
M4: 제4 트랜지스터
Claims (14)
- 캐스코드 접속된 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터를 포함하는 제1 증폭부;
캐스코드 접속된 제3 트랜지스터 및 제4 트랜지스터를 포함하는 제2 증폭부;
상기 제1 트랜지스터의 소스 및 상기 제2 트랜지스터의 소스와 연결된 소스단 매칭부; 및
상기 제1 트랜지스터의 게이트에 제1 인덕터 및 제2 인덕터에 의해 임피던스 매칭된 입력을 제공하고 상기 제3 트랜지스터의 게이트에 상기 제1 인덕터에 의해 임피던스 매칭된 입력을 제공하는 입력 매칭부
를 포함하는 저잡음 증폭 회로.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 트랜지스터 및 상기 제3 트랜지스터는 상이한 특성을 가지는 NMOS 트랜지스터인 저잡음 증폭 회로.
- 제1항에 있어서,
상기 소스단 매칭부는 일단이 상기 제1 트랜지스터의 소스 및 상기 제3 트랜지스터의 소스와 공통 접속되고 타단이 접지된 제3 인덕터를 포함하는 저잡음 증폭 회로.
- 제1항에 있어서
상기 제1 트랜지스터의 게이트는 제1 게이트 전압 공급단에 연결되고, 상기 제3 트랜지스터의 게이트는 제2 게이트 전압 공급단에 연결된 저잡음 증폭 회로.
- 제1항에 있어서,
상기 제2 트랜지스터의 게이트 및 상기 제4 트랜지스터의 게이트는 구동 전원에 연결된 저잡음 증폭 회로.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 증폭부는 구동 전원 및 제1 게이트 전압이 인가되면 제1 밴드 신호를 증폭한 제1 출력 신호를 출력하고,
상기 제2 증폭부는 구동 전원 및 제2 게이트 전압이 인가되면 제2 밴드 신호를 증폭한 제2 출력 신호를 출력하는 저잡음 증폭 회로.
- 입력단을 통해 입력되는 제1 및 제2 밴드 신호 각각에 대해 임피던스 매칭을 수행하는 입력 매칭부;
상기 입력 매칭부를 통한 상기 제1 밴드 신호를 증폭하는 제1 증폭부;
상기 입력 매칭부를 통한 상기 제2 밴드 신호를 증폭하는 제2 증폭부; 및
상기 제1 증폭부 및 제2 증폭부에 연결된 공통노드와 접지 사이에 연결되어 입력 임피던스 매칭을 위한 임피던스 소자를 가지는 소스단 매칭부
를 포함하는 저잡음 증폭 회로.
- 제7항에 있어서,
상기 제1 증폭부는 구동 전원 및 제1 게이트 전압이 인가되면 제1 밴드 신호를 증폭한 제1 출력 신호를 출력하고,
상기 제2 증폭부는 구동 전원 및 제2 게이트 전압이 인가되면 제2 밴드 신호를 증폭한 제2 출력 신호를 출력하는 저잡음 증폭 회로.
- 제7항에 있어서, 입력 매칭부는
상기 제1 밴드 신호에 대해 제1 인덕터 및 제2 인덕터에 의해 임피던스 매칭을 수행하고, 상기 제2 밴드 신호에 대해 상기 제1 인덕터에 의해 임피던스 매칭을 수행하는 저잡음 증폭 회로.
- 제7항에 있어서,
상기 제1 증폭부는 캐스코드 접속된 제1 트랜지스터 및 제2 트랜지스터를 포함하고,
상기 제2 증폭부는 캐스코드 접속된 제3 트랜지스터 및 제4 트랜지스터를 포함하는 저잡음 증폭 회로.
- 제10항에 있어서,
상기 제1 트랜지스터 및 상기 제3 트랜지스터는 상이한 특성을 가지는 NMOS 트랜지스터인 저잡음 증폭 회로.
- 제10항에 있어서,
상기 소스단 매칭부는 일단이 상기 제1 트랜지스터의 소스 및 상기 제3 트랜지스터의 소스와 공통 접속되고 타단이 접지된 제3 인덕터를 포함하는 저잡음 증폭 회로.
- 제10항에 있어서
상기 제1 트랜지스터의 게이트는 제1 게이트 전압 공급단에 연결되고, 상기 제3 트랜지스터의 게이트는 제2 게이트 전압 공급단에 연결된 저잡음 증폭 회로.
- 제10항에 있어서,
상기 제2 트랜지스터의 게이트 및 상기 제4 트랜지스터의 게이트는 구동 전원에 연결된 저잡음 증폭 회로.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009010826A (ja) | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Sony Corp | マルチバンド低雑音増幅器および無線通信装置 |
JP4447321B2 (ja) * | 2001-11-14 | 2010-04-07 | エヌエックスピー ビー ヴィ | マルチバンド無線周波数装置用のインピーダンス整合回路 |
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Family Cites Families (5)
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---|---|---|---|---|
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US7023272B2 (en) | 2004-04-19 | 2006-04-04 | Texas Instruments Incorporated | Multi-band low noise amplifier system |
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US8576005B2 (en) * | 2011-07-05 | 2013-11-05 | Mediatek Inc. | Transceiver and integrated circuit |
US9419569B2 (en) * | 2013-04-24 | 2016-08-16 | Maxlinear, Inc. | Method and system for a pseudo-differential low-noise amplifier at Ku-band |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4447321B2 (ja) * | 2001-11-14 | 2010-04-07 | エヌエックスピー ビー ヴィ | マルチバンド無線周波数装置用のインピーダンス整合回路 |
JP2009010826A (ja) | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Sony Corp | マルチバンド低雑音増幅器および無線通信装置 |
KR20120056233A (ko) | 2012-02-16 | 2012-06-01 | 한국과학기술원 | 무선통신 시스템에서 이중 대역을 지원하는 신호 변환 장치 및 수신 장치 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10686413B2 (en) | 2018-04-26 | 2020-06-16 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Low noise amplifier circuit with multiple-input multiple-output (MIMO) structure |
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