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CN113517863A - 低噪声放大电路及射频前端模块 - Google Patents

低噪声放大电路及射频前端模块 Download PDF

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CN113517863A
CN113517863A CN202110352291.0A CN202110352291A CN113517863A CN 113517863 A CN113517863 A CN 113517863A CN 202110352291 A CN202110352291 A CN 202110352291A CN 113517863 A CN113517863 A CN 113517863A
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CN
China
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stage
circuit
output
amplifying
low
Prior art date
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Pending
Application number
CN202110352291.0A
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Inventor
宋楠
奉靖皓
倪建兴
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An Advanced Rf Power Amplifier And Communication Device
Original Assignee
An Advanced Rf Power Amplifier And Communication Device
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Abstract

本发明公开了一种低噪声放大电路及射频前端模块,该低噪声放大电路信号输入端、信号输出端、第一级放大电路、第二级放大电路、第一级输出匹配网络和第二级输出匹配网络;第一级放大电路和第二级放大电路串联式级联在信号输入端和信号输出端之间;第一级输出匹配网络,一端与第一级放大电路的输出端相连,另一端与第一供电电源端相连;第二级输出匹配网络,一端与第二级放大电路的输出端相连,另一端与第二供电电源端相连,其中,低噪声放大电路的输出阻抗与第二级输出匹配网络相关联。本技术方案能够快速地对低噪声放大电路的输出阻抗进行阻抗匹配的同时还能够保证低噪声放大电路的增益。

Description

低噪声放大电路及射频前端模块
技术领域
本发明涉及射频集成电路技术领域,尤其涉及一种低噪声放大电路及射频前端模块。
背景技术
在射频集成电路中一般包括用于发射或接收射频信号的接收器。接收器包括用于对射频信号进行放大的低噪声放大器。低噪声放大器作为接收器的第一级,需要对射频集成电路发射或接收到的射频信号进行放大。
但是。目前现有的低噪声放大电路在对射频信号进行放大过程中,无法在提供足够的增益外,满足低噪声放大电路的输出阻抗匹配的条件。
发明内容
本发明实施例提供一种低噪声放大电路及射频前端模块,以解决现有的低噪声放大电路无法同时满足低噪声放大电路的输出阻抗匹配和增益的问题。
一种低噪声放大电路,包括信号输入端、信号输出端、第一级放大电路、第二级放大电路、第一级输出匹配网络和第二级输出匹配网络;
所述第一级放大电路和所述第二级放大电路串联在所述信号输入端和所述信号输出端之间;
连接在所述第二级放大电路的输出端和第一供电电源端之间的所述第一级输出匹配网络,被配置为与所述低噪声放大电路的输出阻抗的虚部相关联;
连接在所述第二级放大电路的输出端和第二供电电源端之间的所述第二级输出匹配网络,所述第二级输出匹配网络为电阻网络,被配置为与所述低噪声放大电路的输出阻抗的实部相关联。
进一步地,所述低噪声放大电路的增益与所述第二级输出匹配网络相关联。
进一步地,所述电阻网络为输出匹配电阻,其中,所述低噪声放大电路的输出阻抗与所述输出匹配电阻的阻值呈正比。
进一步地,所述电阻网络为可调节电阻,所述可调节电阻被配置为对所述低噪声放大电路的输出阻抗的实部进行调节。
进一步地,所述电阻网络包括多条阻抗调节支路,每一所述阻抗调节支路包括串联连接的匹配开关和匹配电阻。
进一步地,所述第一级输出匹配网络包括并联连接的第一电容和第一电感。
进一步地,所述第一级放大电路包括第一隔直电容、第一放大晶体管、第二放大晶体管和第二隔直电容;
所述第一隔直电容的第一端与所述信号输入端相连,所述第一隔直电容的第二端与所述第一放大晶体管的第一端相连;
所述第一放大晶体管的第二端与所述第二放大晶体管的第三端相连,所述第一放大晶体管的第三端与接地端相连;
所述第二放大晶体管的第一端通过所述第二隔直电容与接地端相连;
所述第二放大晶体管的第二端与作为所述第一级放大电路的输出端与所述第二级放大电路的输入端相连。
进一步地,所述第二级放大电路包括第三隔直电容、第四隔直电容、第三放大晶体管和第四放大晶体管;
所述第三隔直电容的第一端作为所述第二级放大电路的输入端与所述第一级放大电路的输出端相连,所述第三隔直电容的第二端与所述第三放大晶体管的第一端相连;
所述第三放大晶体管的第二端与所述第四放大晶体管的第三端相连,所述第三放大晶体管的的第三端与接地端相连;
所述第四放大晶体管的第一端通过所述第四隔直电容与接地端相连,所述第四放大晶体管的第二端作为所述第二级放大电路的输出端与所述第二级输出匹配网络相连。
进一步地,所述低噪声放大电路还包括第一增益调节电路和第二增益调节电路;
所述第一增益调节电路,一端与所述第一级放大电路相连,另一端与接地端相连,被配置为对所述第一级放大电路进行增益调节;
所述第二增益调节电路,一端与所述第二级放大电路相连,另一端与接地端相连,被配置为对所述第二级放大电路进行增益调节。
一种射频前端模块,包括基板和设置在所述基板上的低噪声放大芯片,所述低噪声放大芯片上设有上所述的低噪声放大电路。
进一步地,所述射频前端模块还包括第一增益调节电路和第二增益调节电路;所述第一增益调节电路包括设置在所述基板上的第一增益调节电感,所述第二增益调节电路包括设置在所述基板上的第二增益调节电感;
所述第一增益调节电感,一端与设置在所述低噪声放大芯片上的所述第一级放大电路相连,另一端与接地端相连;
所述第二增益调节电感,一端与设置在所述低噪声放大芯片上的所述第二级放大电路相连,另一端与接地端相连。
上述低噪声放大电路及射频前端模块,低噪声放大电路的第一级输出匹配网络连接在第二级放大电路的输出端和第一供电电源端之间,被配置为与低噪声放大电路的输出阻抗的虚部相关联;第二级输出匹配网络连接在第二级放大电路的输出端和第二供电电源端之间,第二级输出匹配网络为电阻网络,被配置为与低噪声放大电路的输出阻抗的实部相关联,在第二级放大电路的输出端接入第二级输出匹配网络,通过第二级输出匹配网络即可对低噪声放大电路的输出阻抗和增益进行调整,从而实现在较宽频段范围内,不仅能保证低噪声放大电路的输出端实现阻抗匹配,还能保证低噪声放大电路的增益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中低噪声放大电路的一电路示意图;
图2是本发明一实施例中低噪声放大电路的另一电路示意图;
图3是本发明一实施例中低噪声放大电路的另一电路示意图;
图4是本发明一实施例中低噪声放大电路的另一电路示意图;
图5是本发明一实施例中低噪声放大电路的另一电路示意图;
图6是本发明一实施例中低噪声放大电路的另一电路示意图。
图中:10、第一级放大电路;20、第二级放大电路;30、第一级输出匹配网络;40、第二级输出匹配网络;41、阻抗调节支路;50、第一增益调节电路;60、第二增益调节电路。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应当理解的是,本发明能够以不同形式实施,而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地,提供这些实施例将使公开彻底和完全,并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中,为了清楚,层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应当明白,当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本发明教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了彻底理解本发明,将在下列的描述中提出详细的结构及步骤,以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本发明还可以具有其他实施方式。
如图1所示,本实施例提供一种低噪声放大电路,包括信号输入端Vin、信号输出端Vout、第一级放大电路10、第二级放大电路20、第一级输出匹配网络30和第二级输出匹配网络40;第一级放大电路10和第二级放大电路20串联在信号输入端Vin和信号输出端Vout之间;连接在第二级放大电路20的输出端和第一供电电源端之间的第一级输出匹配网络30,被配置为与低噪声放大电路的输出阻抗的虚部相关联;连接在第二级放大电路20的输出端和第二供电电源端之间的第二级输出匹配网络40,第二级输出匹配网络40为电阻网络,被配置为与低噪声放大电路的输出阻抗的实部相关联。
其中,信号输入端Vin为低噪声放大电路中输入射频输入信号的输入端。信号输出端Vout为低噪声放大电路中输出经放大后的射频放大信号的输出端。其中,射频放大信号为射频输入信号经第一级放大电路10和第二级放大电路20进行放大后得到的射频信号。
作为一示例,第一级放大电路10和第二级放大电路20串联在信号输入端Vin和信号输出端Vout之间,被配置为对射频输入信号进行多级放大。需要说明的是,本实施例中的低噪声放大电路可以包括至少两级放大电路,其中,第二级放大电路20作为最后一级放大电路。例如:若低噪声放大电路包括N级放大电路,则前N-1级放大电路均为第一级放大电路10,最后一级放大电路为第二级放大电路20。射频输入信号经过前N-1个第一级放大电路10对射频输入信号进行放大后,再通过第二级放大电路20进行最后一级放大,从而输出射频放大信号,以实现在较宽频段范围内保证低噪声放大电路的增益。
作为另一示例,第一级输出匹配网络30,一端与第一级放大电路10的输出端相连,另一端与第一供电电源端相连,被配置为与低噪声放大电路的输出阻抗的虚部相关联。可以理解地,若低噪声放大电路中包括多个第一级放大电路10,则每一个第一级放大电路10的输出端对应连接一个第一级输出匹配网络30。在本实施例中,第一级输出匹配网络30除了作为第一级放大电路10的负载之外,还与低噪声放大电路的输出阻抗的虚部Im[]有关,即低噪声放大电路的输出阻抗的虚部值Im[]主要取决于第一级输出匹配网络30。其中,第一级输出匹配网络30优选为包括并联连接的第一电容和第一电感。进一步地,第一电容和/或第一电感可设置成可调节的,以便对低噪声放大电路的输出阻抗的虚部Im[]进行调节,实现阻抗匹配。
作为另一示例,第二级输出匹配网络40的一端与第二级放大电路20的输出端相连,另一端与第二供电电源端相连;第二级输出匹配网络40为电阻网络,被配置为与低噪声放大电路的输出阻抗的实部相关联,即本申请中的第二级输出匹配网络40只影响低噪声放大电路的输出阻抗的实部,低噪声放大电路的输出阻抗的虚部取决于第一级输出匹配网络30。在一具体实施例中,低噪声放大电路的输出端通常需要实现50欧姆的阻抗匹配,而实现50欧姆的阻抗匹配需要保证输出阻抗的实部Re[]和虚部Im[]均满足阻抗匹配要求。然而,当低噪声放大电路工作于较宽频段范围内时,低噪声放大电路的输出端的阻抗匹配主要取决于输出阻抗的实部阻抗。本申请通过在第一级放大电路10的输出端接入第一级输出匹配网络30,被配置为与所述低噪声放大电路的输出阻抗的虚部相关联,在第二级放大电路20的输出端接入第二级输出匹配网络40,第二级输出匹配网络40为电阻网络,被配置为与所述低噪声放大电路的输出阻抗的实部相关联;从而实现在较宽频段范围内,通过第二级输出匹配网络40即可对低噪声放大电路输出端的输出阻抗进行准确调节,从而实现阻抗匹配。
进一步地,本实施例中的低噪声放大电路的增益与第二级输出匹配网络相关联。在一具体实施例中,低噪声放大电路在考虑实现输出阻抗匹配的同时还需保证一定的增益。而由低噪声放大电路的总增益Gain=Gm1*Gm2*Rout可知,在第一级放大增益Gm1和第二级放大增益Gm2确定的情况下,低噪声放大电路的总增益主要取决于输出阻抗Rout的大小。由于本申请的第二级输出匹配网络为电阻网络,使得低噪声放大电路的输出阻抗Rout的大小主要取决电阻网络所呈现出来的电阻值R的大小;因此,本申请通过对第二级输出匹配网络的调节,不仅能保证在较宽频段范围内实现低噪声放大电路输出端的阻抗匹配,还能保证低噪声放大电路的增益。其中,第一级放大增益Gm1的增益大小主要与第一级放大电路中的放大晶体管的尺寸大小有关。第二级放大增益Gm2的增益大小主要与第二级放大电路中的放大晶体管的尺寸大小有关。
在一具体实施例中,参照下图2所示,低噪声放大电路的输出阻抗Rout除了与第二级输出匹配网络40中所呈现出来的总电阻值R有关以外,还跟第二级放大电路20输出端的节点B的阻抗有关,即低噪声放大电路输出端的输出阻抗Rout=R//R0,其中,Rout为低噪声放大电路的实际输出阻抗。R为第二级输出匹配网络40所呈现出来的总电阻值。R0为第二级放大电路20输出端的节点B的阻抗。可以理解地,由于低噪声放大电路包括N级放大电路,则前N-1级放大电路均为第一级放大电路10,最后一级放大电路为第二级放大电路20,如此,第二级放大电路20输出端的节点B的阻抗R0会远大于第二级输出匹配网络40中所呈现出来的总电阻值R,进而根据低噪声放大电路的输出阻抗Rout=R//R0,可以直接推导出低噪声放大电路的输出阻抗主要与第二级输出匹配网络40有关。
进一步地,低噪声放大电路的输出阻抗与第二级输出匹配网络40对应的总电阻值R呈正比,即第二级输出匹配网络40所呈现出来的总电阻值R越大,低噪声放大电路的输出阻抗Rout也就越大,在第一级放大增益Gm1和第二级放大增益Gm2确定的情况下,低噪声放大电路的总增益也越大。反之,第二级输出匹配网络40所呈现出来的总电阻值R越小,低噪声放大电路的输出阻抗Rout越小,低噪声放大电路的总增益Gain越小。因此,通过第二级输出匹配网络40,即可实现对低噪声放大电路的输出阻抗和增益进行准确调节,从而实现在较宽频段范围内,不仅能保证低噪声放大电路的输出端实现阻抗匹配,还能保证低噪声放大电路的增益。
在本实施例中,第一级输出匹配网络30连接在第二级放大电路20的输出端和第一供电电源端之间,被配置为与低噪声放大电路的输出阻抗的虚部相关联;第二级输出匹配网络40连接在第二级放大电路20的输出端和第二供电电源端之间,第二级输出匹配网络40为电阻网络,被配置为与低噪声放大电路的输出阻抗的实部相关联,本申请通过在第二级放大电路20的输出端接入电阻网络式的第二级输出匹配网络40,使得在较宽频段范围内,低噪声放大电路的输出阻抗主要取决于第二级输出匹配网络40,通过第二级输出匹配网络40即可对低噪声放大电路的输出阻抗和增益进行调整,从而实现在较宽频段范围内,不仅能保证低噪声放大电路的输出端实现阻抗匹配,还能保证低噪声放大电路的增益。
在一实施例中,电阻网络为输出匹配电阻,其中,低噪声放大电路的输出阻抗与输出匹配电阻的阻值呈正比。
其中,输出匹配电阻为固定电阻值的电阻。在一具体实施例中,由于低噪声放大电路的输出阻抗和增益均与第二级输出匹配网络40有关,因此,当需要考虑低噪声放大电路输出端的阻抗匹配时,可直接根据输出端的阻抗匹配值确定出接入在第二级放大电路的输出端的输出匹配电阻的电阻值。当需要考虑低噪声放大电路的总增益值时,也可直接根据低噪声放大电路的总增益值确定出接入在第二级放大电路的输出端的输出匹配电阻的电阻值,从而实现在较宽频段范围内,不仅能保证低噪声放大电路的输出端实现阻抗匹配,还能保证低噪声放大电路的增益。
在一实施例中,如图2所示,电阻网络为可调节电阻R,可调节电阻R被配置为对低噪声放大电路的输出阻抗的实部进行调节。
在一具体实施例中,将电阻网络设置成可调节电阻R,便于根据实际需求对低噪声放大电路的输出阻抗和增益进行实时调整。例如:低噪声放大电路可根据接收的控制指令将可调节电阻R设置成满足要求的任意电阻值,从而实现在较宽频段范围内,通过第二级输出匹配网络40即可对低噪声放大电路的输出端的输出阻抗和增益进行调整。
在一实施例中,如图6所示,第二级输出匹配网络40包括多条阻抗调节支路41,每一阻抗调节支路41包括串联连接的匹配开关和匹配电阻,多条阻抗调节支路41的第一端与第二级放大电路20的输出端连接,多条阻抗调节支路41的第二端与第二供电电源端连接。
作为一示例,第二级输出匹配网络40包括多条阻抗调节支路41,每一阻抗调节支路41包括串联连接的匹配开关和匹配电阻,其中,每一阻抗调节支路41中的匹配电阻的电阻值可以根据实际需求自定义设置,用于调整低噪声放大电路的输出阻抗和增益。
在本实施例中,第二级输出匹配网络40包括第一阻抗调节支路41、第二阻抗调节支路41/.../第N阻抗调节支路41。第一阻抗调节支路41包括第一匹配开关S1和第一匹配电阻R1、第二阻抗调节支路41包括第二匹配开关S2和第二匹配电阻R2/.../第N阻抗调节支路41包括第N匹配开关Sn和第N匹配电阻Rn。需要说明的是,通过第一匹配开关S1、第二匹配开关S2/.../第N匹配开关Sn,能够分别控制接入到低噪声放大电路中的第一匹配电阻R1、第二匹配电阻R2/.../第N匹配电阻Rn,实现对低噪声放大电路的输出阻抗和增益进行调整,以在满足阻抗匹配的同时还能保证增益大小。例如,当第一匹配开关S1关闭,第二匹配开关S2/.../第N匹配开关Sn断开时,第一匹配电阻R1作为第二级输出匹配网络,此时第一匹配电阻R1的电阻值与低噪声放大电路的输出阻抗和增益相关联。作为另一示例,当第一匹配开关S1和第二匹配开关S2关闭,其余匹配开关断开时,第一匹配电阻R1和第二匹配电阻R2作为第二级输出匹配网络,此时第一匹配电阻R1和第二匹配电阻R2的并联电阻值与噪声放大电路的输出阻抗和增益相关联。
在一实施例中,如图3至图5所示,第一级输出匹配网络30可以由第一电阻R31、第一电容C31和第一电感L31中的至少两个并联形成。
在本实施例中,第一级输出匹配网络30包括并联的第一电阻R31和第一电容C31。或者,第一级输出匹配网络30包括并联的第一电容C31和第一电感L31。或者,第一级输出匹配网络30包括并联的第一电阻R31和第一电感L31。或者,第一级输出匹配网络30包括并联的第一电阻R31、第一电容C31和第一电感L31。需要说明的是,可以根据实际需求选择第一电阻R31、第一电容C31和第一电感L31之间的并联方式,以及第一电阻R31、第一电容C31和第一电感L31对应的参数大小,来对低噪声放大电路的输出阻抗中的虚部阻抗进行调整。
需要说明的是,在一具体实施例中,当第一级输出匹配网络30包括第一电阻R31时,第一电阻R31大小会影响低噪声放大电路的输出阻抗的实部,但本申请由于在第二级放大电路20的输出端接入了电阻网络式的第二级输出匹配网络40,从而使得低噪声放大电路的输出阻抗的实部主要取决于第二级输出匹配网络40,第一级输出匹配网络30中的第一电阻R31几乎不影响低噪声放大电路的输出阻抗的实部。
在一实施例中,如图2所示,第一级输出匹配网络30包括并联连接的第一电容C31和第一电感L31,其中,第一电容C31为可调节电容。
在本实施例中,第一级输出匹配网络30包括并联连接的第一电容C31和第一电感L31,被配置为对低噪声放大电路的输出阻抗中的虚部阻抗进行调节。优选地,第一电容C31为可调节电容,便于低噪声放大电路的输出阻抗中的虚部阻抗进行调节,以保证在较宽的频带范围内,实现对低噪声放大电路的输出阻抗中的虚部阻抗进行调节。
在一实施例中,如图2所示,第一级放大电路10包括第一隔直电容C11、第一放大晶体管M11、第二放大晶体管M12和第二隔直电容C12;第一隔直电容C11的第一端与信号输入端Vin相连,第一隔直电容C11的第二端与第一放大晶体管M11的第一端相连;第一放大晶体管M11的第二端与第二放大晶体管M12的第三端相连,第一放大晶体管M11的第三端与接地端相连;第二放大晶体管M12的第一端通过第二隔直电容C12与接地端相连;第二放大晶体管M12的第二端与作为第一级放大电路10的输出端与第二级放大电路20的输入端相连。
作为一示例,该第一放大晶体管M11和第二放大晶体管M12可以为三极管,也可以为场效应管。第二放大晶体管M12还可以为多个级联的三极管或者多个级联的场效应管。当第一级放大电路10接收到信号输入端Vin输入的射频输入信号时,通过第一放大晶体管M11和第二放大晶体管M12对射频输入信号进行多级放大处理,输出第一级射频放大信号。
作为另一示例,如图2或图3所示,当第一放大晶体管M11和第二放大晶体管M12为三极管时,第一放大晶体管M11和第二放大晶体管M12可以为NPN管。第一隔直电容C11的第一端与信号输入端Vin相连,第一隔直电容C11的第二端与第一放大晶体管M11的第一端相连;第一放大晶体管M11的第二端与第二放大晶体管M12的第三端相连,第一放大晶体管M11的第三端与接地端相连,被配置为对射频输入信号进行放大处理。
作为另一示例,第二放大晶体管M12的第一端通过第二隔直电容C12与接地端相连;第二放大晶体管M12的第二端与作为第一级放大电路10的输出端与第二级放大电路20的输入端相连,被配置为对第一放大晶体管M11放大后的射频输入信号进行再次放大处理,输出第一级射频放大信号。其中,第二隔直电容C12,被配置为对输入第二放大晶体管M12第一端的谐波或干扰信号进行滤波处理。
在一实施例中,如图2所示,第二级放大电路20包括第三隔直电容C21、第四隔直电容C22、第三放大晶体管M21和第四放大晶体管M22;第三隔直电容C21的第一端作为第二级放大电路20的输入端与第一级放大电路10的输出端相连,第三隔直电容C21的第二端与第三放大晶体管M21的第一端相连;第三放大晶体管M21的第二端与第四放大晶体管M22的第三端相连,第三放大晶体管M21的的第三端与接地端相连;第四放大晶体管M22的第一端通过第四隔直电容C22与接地端相连,第四放大晶体管M22的第二端作为第二级放大电路20的输出端与第二级输出匹配网络40相连。
作为一示例,该第三放大晶体管M21和第四放大晶体管M22可以为三极管,也可以为场效应管。第四放大晶体管M22还可以为多个级联的三极管或者多个级联的场效应管。当第一级放大电路10接收到信号输入端Vin输入的射频输入信号时,通过第三放大晶体管M21和第四放大晶体管M22对经第一级放大电路放大处理后的射频输入信号进行第二级放大处理,输出第二级射频放大信号。
作为另一示例,当第三放大晶体管M21和第四放大晶体管M22为三极管时,第三放大晶体管M21和第四放大晶体管M22可以为NPN管。第三隔直电容C21的第一端作为第二级放大电路20的输入端与第一级放大电路10的输出端相连,第三隔直电容C21的第二端与第三放大晶体管M21的第一端相连;第三放大晶体管M21的第二端与第四放大晶体管M22的第三端相连,第三放大晶体管M21的的第三端与接地端相连,被配置为对第一级射频放大信号进行放大处理。
作为另一示例,第四放大晶体管M22的第一端通过第四隔直电容C22与接地端相连,第四放大晶体管M22的第二端作为第二级放大电路20的输出端与第二级输出匹配网络40相连,被配置为对经第三放大晶体管M21放大处理后的第一级射频放大信号进行再次放大处理,输出第二级射频放大信号。其中,第二隔直电容C12,被配置为对输入第四放大晶体管M22第一端的谐波或干扰信号进行滤波处理。
在一实施例中,如图2所示,低噪声放大电路还包括第一增益调节电路50和第二增益调节电路60;第一增益调节电路50,一端与第一级放大电路10相连,另一端与接地端相连,被配置为对第一级放大电路10进行增益调节;第二增益调节电路60,一端与第二级放大电路20相连,另一端与接地端相连,被配置为对第二级放大电路20进行增益调节。
作为一示例,第一增益调节电路50,一端与第一级放大电路10相连,另一端与接地端相连,被配置为对第一级放大电路10进行增益调节。具体地,第一增益调节电路50包括第一增益调节电感L51,第一增益调节电感L51的一端与第一级放大电路10相连,另一端与接地端相连,被配置为对第一级放大电路10进行增益调节。
作为另一示例,第二增益调节电路60,一端与第二级放大电路20相连,另一端与接地端相连,被配置为对第二级放大电路20进行增益调节。具体地,第二增益调节电路60包括第二增益调节电感L61,第二增益调节电感L61的一端与第一级放大电路10相连,另一端与接地端相连,被配置为对第二级放大电路20进行增益调节。
在本实施例中,第一增益调节电路50,一端与第一级放大电路10相连,另一端与接地端相连,被配置为对第一级放大电路10进行增益调节;第二增益调节电路60,一端与第二级放大电路20相连,另一端与接地端相连,被配置为对第二级放大电路20进行增益调节,提高低噪声放大电路的增益。
本实施例提供一种射频前端模块,包括基板和设置在基板上的低噪声放大芯片,低噪声放大芯片上设有上述实施例中的低噪声放大电路,该低噪声放大电路在实现输出端的阻抗匹配的同时还能够保证一定的增益大小。
在一实施例中,射频前端模块还包括第一增益调节电路50和第二增益调节电路60;第一增益调节电路50包括第一增益调节电感L51,第二增益调节电路60包括第二增益调节电感L61,第一增益调节电感L51,一端与低噪声放大芯片上的第一级放大电路10相连,另一端与接地端相连;第二增益调节电感L61,一端与低噪声放大芯片上的第二级放大电路20相连,另一端与接地端相连;第一增益调节电感L51和第二增益调节电感L61分别设置在基板上。
在本实施例中,第一增益调节电感L51,一端与低噪声放大芯片上的第一级放大电路10相连,另一端与接地端相连,被配置为对第一级放大电路10进行增益调节;第二增益调节电感L61,一端与低噪声放大芯片上的第二级放大电路20相连,另一端与接地端相连,被配置为对第二级放大电路20进行增益调节。进一步地,由于第一增益调节电感L51和第二增益调节电感L61的总占用面积较大,第一增益调节电感L51和第二增益调节电感L61分别设置在基板上,能够减少低噪声放大芯片的总占用面积,减少低噪声放大芯片的掩模数量,减少低噪声放大芯片的成本。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种低噪声放大电路,其特征在于,包括信号输入端、信号输出端、第一级放大电路、第二级放大电路、第一级输出匹配网络和第二级输出匹配网络;
所述第一级放大电路和所述第二级放大电路串联在所述信号输入端和所述信号输出端之间;
连接在所述第二级放大电路的输出端和第一供电电源端之间的所述第一级输出匹配网络,被配置为与所述低噪声放大电路的输出阻抗的虚部相关联;
连接在所述第二级放大电路的输出端和第二供电电源端之间的所述第二级输出匹配网络,所述第二级输出匹配网络为电阻网络,被配置为与所述低噪声放大电路的输出阻抗的实部相关联。
2.如权利要求1所述的低噪声放大电路,其特征在于,所述低噪声放大电路的增益与所述第二级输出匹配网络相关联。
3.如权利要求1所述的低噪声放大电路,其特征在于,所述电阻网络为输出匹配电阻,其中,所述低噪声放大电路的输出阻抗与所述输出匹配电阻的阻值呈正比。
4.如权利要求1所述的低噪声放大电路,其特征在于,所述电阻网络为可调节电阻,所述可调节电阻被配置为对所述低噪声放大电路的输出阻抗的实部进行调节。
5.如权利要求1所述的低噪声放大电路,其特征在于,所述电阻网络包括多条阻抗调节支路,每一所述阻抗调节支路包括串联连接的匹配开关和匹配电阻。
6.如权利要求1所述的低噪声放大电路,其特征在于,所述第一级输出匹配网络包括并联连接的第一电容和第一电感。
7.如权利要求1所述的低噪声放大电路,其特征在于,所述第一级放大电路包括第一隔直电容、第一放大晶体管、第二放大晶体管和第二隔直电容;
所述第一隔直电容的第一端与所述信号输入端相连,所述第一隔直电容的第二端与所述第一放大晶体管的第一端相连;
所述第一放大晶体管的第二端与所述第二放大晶体管的第三端相连,所述第一放大晶体管的第三端与接地端相连;
所述第二放大晶体管的第一端通过所述第二隔直电容与接地端相连;
所述第二放大晶体管的第二端与作为所述第一级放大电路的输出端与所述第二级放大电路的输入端相连。
8.如权利要求1所述的低噪声放大电路,其特征在于,所述第二级放大电路包括第三隔直电容、第四隔直电容、第三放大晶体管和第四放大晶体管;
所述第三隔直电容的第一端作为所述第二级放大电路的输入端与所述第一级放大电路的输出端相连,所述第三隔直电容的第二端与所述第三放大晶体管的第一端相连;
所述第三放大晶体管的第二端与所述第四放大晶体管的第三端相连,所述第三放大晶体管的的第三端与接地端相连;
所述第四放大晶体管的第一端通过所述第四隔直电容与接地端相连,所述第四放大晶体管的第二端作为所述第二级放大电路的输出端与所述第二级输出匹配网络相连。
9.如权利要求1所述的低噪声放大电路,其特征在于,所述低噪声放大电路还包括第一增益调节电路和第二增益调节电路;
所述第一增益调节电路,一端与所述第一级放大电路相连,另一端与接地端相连,被配置为对所述第一级放大电路进行增益调节;
所述第二增益调节电路,一端与所述第二级放大电路相连,另一端与接地端相连,被配置为对所述第二级放大电路进行增益调节。
10.一种射频前端模块,包括基板和设置在所述基板上的低噪声放大芯片,其特征在于,所述低噪声放大芯片上设有权利要求1-8任一项所述的低噪声放大电路。
11.如权利要求10所述的射频前端模块,其特征在于,所述射频前端模块还包括第一增益调节电路和第二增益调节电路;所述第一增益调节电路包括设置在所述基板上的第一增益调节电感,所述第二增益调节电路包括设置在所述基板上的第二增益调节电感;
所述第一增益调节电感,一端与设置在所述低噪声放大芯片上的所述第一级放大电路相连,另一端与接地端相连;
所述第二增益调节电感,一端与设置在所述低噪声放大芯片上的所述第二级放大电路相连,另一端与接地端相连。
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