本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種低噪聲放大器，包括由導線卷繞而成的至少一圈螺旋線圈，所述導線的不同部位具有多個引出端點，所述導線的一端作為所述輸入匹配電感的輸入端，所述多個引出端點作為所述輸入匹配電感的輸出端；多個控制開關(guān)，對應連接于多個引出端點，控制開關(guān)根據(jù)控制信號打開或關(guān)閉以將所述輸入匹配電感不同部位的引出端點引出，從而切換所述輸入匹配電感的電感值；以及放大管，連接多個控制開關(guān)的輸出端。本發(fā)明專利技術(shù)能夠使低噪聲放大器在不同的頻率下工作。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及集成電路領域，特別涉及一種頻率可變的低噪聲放大器。
技術(shù)介紹
低噪聲放大器(Low-NoiseAmplifier, LNA)是射頻收發(fā)機中的重要模塊之一,其性能對整個收發(fā)機系統(tǒng)起著決定性的作用。低噪聲放大器主要用于通訊系統(tǒng)中將接收自天線的信號放大，以便于后級的接收機電路處理。由于來自天線的信號一般都非常微弱，低噪聲放大器一般情況下均位于非常靠近天線的部位以減小信號損耗。正是由于低噪聲放大器位于整個接收機緊鄰天線的最先一級，它的特性直接影響著整個接收機接收信號的質(zhì)量。為了確保天線接收的信號能夠在接收機的最后一級被正確恢復，一個好的低噪聲放大器需要在放大信號的同時產(chǎn)生盡可能低的噪音以及失真。實現(xiàn)低噪聲放大器高增益和低噪聲的關(guān)鍵因素是輸入端的阻抗匹配和噪聲匹配， 而對輸入端的阻抗匹配和噪聲匹配影響最大的因素之一則是LNA的電感。圖I所示為傳統(tǒng)低噪聲放大器結(jié)構(gòu)示意圖。其中MOS管Ml為放大管，實現(xiàn)低噪聲放大器最基本的放大功能； RL為負載電阻，為放大器提供諧振負載。通過聯(lián)合設計輸入匹配電感LI、源極負反饋電感 L2和跨接電容Cgs，能夠?qū)崿F(xiàn)低噪聲放大器輸入端的50 Ω阻抗匹配。因此，對于傳統(tǒng)的低噪聲放大器來說，特定的匹配輸入電感LI、源極負反饋電感L2以及跨接電容Cgs能夠在特定頻率 下實現(xiàn)阻抗匹配，然而這也就意味著該低噪聲放大器只能應用于頻率 下。隨著現(xiàn)代移動通訊的發(fā)展，低噪聲放大器要求能夠適用于各種頻率和協(xié)議的應用，因此對低噪聲放大器提出了更高的要求。因此，如何實現(xiàn)一個適用于不同頻率的低噪聲放大器，從而使整個接收機成為一個寬帶的接收機，對于應用于現(xiàn)代各類通信協(xié)議的接收機來說有著重要的意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種頻率可變的寬帶低噪聲放大器，使得接收機能夠適應各種頻率的應用。為達成上述目的，本專利技術(shù)提供一種低噪聲放大器，包括輸入匹配電感，其包括由導線卷繞而成的至少一圈螺旋線圈，所述導線的不同部位具有多個引出端點，所述導線的一端作為所述輸入匹配電感的輸入端，所述多個引出端點作為所述輸入匹配電感的輸出端； 多個控制開關(guān)，所述多個引出端點從次頂層金屬層引出以對應連接所述多個控制開關(guān)，所述控制開關(guān)根據(jù)控制信號打開或關(guān)閉以將所述輸入匹配電感不同部位的引出端點引出，從而切換所述輸入匹配電感的電感值；以及放大管，連接所述多個控制開關(guān)的輸出端。優(yōu)選的，所述引出端點位于所述螺旋線圈第N圈中與對應的所述控制開關(guān)距離最近處,其中N為大于O的整數(shù)。優(yōu)選的，所述多個控制開關(guān)位于所述螺旋線圈的同一側(cè)。優(yōu)選的，所述螺旋線圈為方形螺旋線圈。優(yōu)選的，所述多個引出端點分別位于所述輸入匹配電感的第N+1/4圈處，其中N為大于等于O的整數(shù)。優(yōu)選的，所述引出端點位于所述螺旋線圈第N圈的直角上，其中N為大于O的整數(shù)。優(yōu)選的，所述螺旋線圈的圈數(shù)為5圈。優(yōu)選的，所述螺旋線圈為圓形螺旋線圈。優(yōu)選的，所述引出端點位于所述螺旋線圈第N圈的中間。優(yōu)選的，所述螺旋線圈的圈數(shù)為6圈。優(yōu)選的，所述放大管的柵極連接所述多個控制開關(guān)，其源極經(jīng)源極負反饋電感接地，其漏極連接所述低噪聲放大器的輸出端。優(yōu)選的，所述低噪聲放大器還包括跨接電容，跨接于所述放大管的柵極和源極之間；以及負載電阻，連接于所述放大管的漏極與電源之間。優(yōu)選的，所述控制開關(guān)為MOSFET管。優(yōu)選的，所述放大管為MOS管。本專利技術(shù)的優(yōu)點在于，通過切換輸入匹配電感繞線圈數(shù)使得電感值分立可變，進而實現(xiàn)低噪聲放大器的工作頻率可調(diào)，使得低噪聲放大器能夠應用于不同頻率，有效提高了接收機的工作效率。附圖說明圖I為現(xiàn)有技術(shù)中低噪聲放大器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本專利技術(shù)實施例低噪聲放大器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本專利技術(shù)實施例低噪聲放大器的等效電路圖。具體實施方式為使本專利技術(shù)的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對本專利技術(shù)的內(nèi)容作進一步說明。當然本專利技術(shù)并不局限于該具體實施例，本領域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本專利技術(shù)的保護范圍內(nèi)。本專利技術(shù)的低噪聲放大器包括輸入匹配電感LI，多個控制開關(guān)以及放大管Ml。其中，輸入匹配電感LI包括由位于頂層金屬層的導線卷繞而成的螺旋線圈，且螺旋線圈的圈數(shù)至少為一圈，導線上的不同部位還具有多個引出端點，引出端點從次頂層金屬層引出。導線的一端作為輸入匹配電感的輸入端，而這些引出端點則可作為輸入匹配電感的輸出端。 多個控制開關(guān)與多個引出端點對應連接。在本專利技術(shù)的一實施例中，引出端點位于螺旋線圈第N圈中與對應的控制開關(guān)距離最近的位置，其中，N為大于O的整數(shù)。較佳的，控制開關(guān)都位于螺旋線圈的同一側(cè)，這樣做的好處是，由于多個引出端點與多個控制開關(guān)之間的連接需要多條金屬連線，通過上述的引出端點及控制開關(guān)的分布方式能夠使后續(xù)的金屬布線更為靈活方便。當然，在本專利技術(shù)的其他實施例中，也可在同一圈的不同部位上設置多個引出端點，或在多個線圈中僅設置一個引出端點。在本專利技術(shù)的另一實施例中，如圖2所示，輸入匹配電感LI的螺旋線圈為方形螺旋線圈，圈數(shù)為5圈，且在第I又1/4圈，第2又1/4圈， 第3又1/4圈以及第4又1/4圈處具有引出端點，當然引出端點也可設置在螺旋線圈的其他直角上，設置在直角上的好處在于能夠更方便地將引出端點引出。當然，螺旋線圈也可為圓形螺旋線圈，圈數(shù)例如為6圈，引出端點可位于線圈的1/2位置處。請繼續(xù)參考圖2， 導線上的引出端點f 4均可作為輸入匹配電感LI的輸出端，而輸入匹配電感LI的輸入端也即是導線的其中一端則作為低噪聲放大器的輸入端。導線的引出端點從次頂層金屬層引出，與控制開關(guān)對應連接，從而控制開關(guān)與輸入匹配電感LI的輸出端相連。控制開關(guān)可為 MOSFET管，形成在襯底上。在本實施例中，控制開關(guān)位于輸入匹配電感LI的同一側(cè)，控制開關(guān)Sf S4分別對應連接引出端點f 4，控制開關(guān)由控制信號控制其開閉狀態(tài)，從而選擇相應的引出端點作為輸入匹配電感LI的輸出端以切換輸入匹配電感LI的電感值。放大管Ml 連接控制開關(guān)SfS4的輸出端，用于實現(xiàn)低噪聲放大器的放大功能。具體來說，放大管Ml 為MOS晶體管，形成在襯底上，其柵極接控制開關(guān)Sf S4的輸出端，其源極經(jīng)源極負反饋電感L2接地，且柵極和源極之間跨接一跨接電容Cgs，其漏極經(jīng)反饋電阻RL接電源，同時其漏極可作為低噪聲放大器的輸出端，或連接低噪聲放大器的輸出端。接下來，將詳細闡述本專利技術(shù)實施例的頻率可變的寬帶低噪聲放大器的工作方式。請參考圖2，當控制信號使得控制開關(guān)SI關(guān)閉、其余控制開關(guān)S2、S3、S4打開時， 導線引出端點I連接放大管Ml的柵極，整個輸入匹配電感LI的螺旋線圈的圈數(shù)為4又1/4 圈，在本優(yōu)選實施例中，該輸入匹配電感的電感值Lll為15nH;當控制信號切換開關(guān)S2關(guān)閉、其余開關(guān)S1、S3、S4打開時，導線引出端點2作為輸入匹配電感LI的輸出端連接放大管Ml的柵極，整個輸入匹配電感LI的螺旋線圈的圈數(shù)為 3又1/4圈，在本優(yōu)選實施例中，該輸入匹配電感的的電感值L12為12nH ；當控制信號切換開關(guān)S3關(guān)閉、其余開關(guān)SI、S2、S4打開時，導線引出端點3連接放大管Ml的柵極，整個輸入匹配電感LI的螺旋線圈的圈數(shù)為2又1/4圈，在本優(yōu)選實施例中，該輸入匹配電感的電感值L13為9nH ；當控制信號切換開關(guān)S4本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種低噪聲放大器，其特征在于，包括：輸入匹配電感，其包括由導線卷繞而成的至少一圈螺旋線圈，所述導線的不同部位具有多個引出端點，所述導線的一端作為所述輸入匹配電感的輸入端，所述多個引出端點作為所述輸入匹配電感的輸出端；多個控制開關(guān)，對應連接所述多個引出端點，所述控制開關(guān)根據(jù)控制信號打開或關(guān)閉以將所述輸入匹配電感不同部位的引出端點引出，從而切換所述輸入匹配電感的電感值；以及放大管，連接所述多個控制開關(guān)的輸出端。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李琛，張遠，方澤姣，
申請(專利權(quán))人：上海集成電路研發(fā)中心有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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