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实用新型专利申请书(分立电路).doc

实用新型专利申请书(分立电路).doc

上传者: 小草中的月亮 2017-10-19 评分 3 0 23 3 104 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《实用新型专利申请书(分立电路)doc》,可适用于IT/计算机领域,主题内容包含实用新型专利申请书(分立电路)名称:一种同时匹配的低噪声放大器说明书摘要本实用新型公开了一种同时匹配的低噪声放大器(LowNoiseAmplifie符等。

实用新型专利申请书(分立电路)名称:一种同时匹配的低噪声放大器说明书摘要本实用新型公开了一种同时匹配的低噪声放大器(LowNoiseAmplifierLNA)特别涉及一种应用在分立电路(LumpCircuit)设计中的同时匹配的低噪声放大器。为了克服现有技术中低噪声放大器难以在输入级同时实现噪声匹配和功率增益匹配的缺陷本实用新型采用了由有源器件、源简并电感(SourceDegenerationInductance)、输入匹配电路、输出匹配电路和直流偏置电路所构成的低噪声放大器。放大器首先通过一个源简并电感串联在MOS管Ls的源极和地电位之间用来提供串联负反馈效应使得MOS管栅极的输入阻抗等于或近似等于噪声最优源阻抗的共轭然后利用一个输入匹配网络将MOS管的栅极匹配到信号源从而使得低噪声放大器的输入级同时实现了噪声匹配和功率增益匹配不仅能够达到低噪声放大器的最小噪声系数而且实现了功率的NFmin最大传输最后利用一个输出匹配网络实现有源器件的输出端口与负载之间的匹配。本实用新型方法简单能够很好地被设计者掌握并应用到实际设计中。摘要附图权利要求书、一种同时匹配的低噪声放大器其特征在于用分立电路(LumpCircuit)实现即利用分立的有源和无源元器件制作在射频电路板上来实现低噪声放大器的设计并且在输入级能够同时实现噪声匹配和功率增益匹配设计。、如权利要求所述的一种同时匹配的低噪声放大器其特征在于由有源器件、源简并电感(SourceDegenerationInductance)、输入匹配电路、输出匹配电路和直流偏置电路构成。、如权利要求所述的一种同时匹配的低噪声放大器其特征在于有源器件由共源结构的MOS管所组成即MOS管的栅极作为输入端口漏极作为输出端口源极作为公共端口源简并电感连接在MOS管的源极和地Ls电位之间其提供的串联负反馈效应使MOS管栅极的输入阻抗等于或近似等于噪声最优源阻抗的共轭电容和电感组成一个L型输入匹配网络CL其中一端与MOS管栅极相连另一端与隔直电容相连接的另一端与CC信号输入端连接电容和电感组成一个L型输出匹配网络其中一端CL与MOS管漏极相连另一端与隔直电容相连接的另一端与信号输出CC端连接两路直流偏置电路分别由电感、电阻、电容和以及电CCLR感、电阻、电容和组成电感的一端连接MOS管的栅极电RCCLL感的另一端与电阻的一端共同接至电容的一端电容的另一端CCLR接地电位电阻的另一端接至电源V电容的一端接至电源V电容CRgg的另一端接地电位电感的一端连接MOS管的漏极电感的另一端CLL与电阻的一端共同接至电容的一端电容的另一端接地电位电RCC阻的另一端接至电源电容的一端接至电源电容的另一端RCCVVdd接地电位。说明书技术领域本实用新型涉及一种同时匹配的低噪声放大器(LowNoiseAmplifierLNA)特别涉及一种应用在分立电路(LumpCircuit)设计中的同时匹配的低噪声放大器。背景技术自身产生的在无线通信领域低噪声放大器需要放大接收到的弱信号要求噪声应尽量小。除了低噪声的性能之外低噪声放大器还必须具有足够的增益来抑制接收机后续其他单元的噪声对整个接收机的影响。请参考图低噪声放大器包括有源器件以及分别用于控制输入阻抗和输出阻抗的输入匹配网络和输出匹配网络。在进行输入匹配设计时将信号源与晶体管的输入阻抗之间进行共轭匹配便可以获得最大功率传输即获得最大增益相应地为了达到最小噪声系数必须将信号源匹配到晶体管的噪声最优源阻抗Z便可以使放大器得NFoptmin到最佳的噪声性能。然而实现最小噪声系数和最大功率传输之间存在矛盾设计者只能在两者之间进行权衡取舍很难实现噪声和功率的同时匹配。发明内容为解决上述技术问题本实用新型提供了一种应用在分立电路设计中的低噪声放大器即利用分立的有源和无源元器件制作在射频电路板上来实现低噪声放大器的设计并且可以在输入级实现最小噪声系数和最大功率传输的同时匹配。本实用新型解决上述技术问题的技术方案是:一种同时匹配的低噪声放大器包括有源器件、源简并电感(SourceDegenerationInductance)、输入匹配电路、输出匹配电路和直流偏置电路。有源器件由共源结构的MOS管所组成即MOS管的栅极作为输入端口漏极作为输出端口源极作为公共端口源简并电感连接在MOS管的源极和地电Ls位之间其提供的串联负反馈效应使MOS管栅极的输入阻抗等于或近似等于噪声最优源阻抗的共轭电容和电感组成一个L型输入匹配网络其中一端与CLMOS管栅极相连另一端与隔直电容相连接的另一端与信号输入端连接CC电容和电感组成一个L型输出匹配网络其中一端与MOS管漏极相连另CL一端与隔直电容相连接的另一端与信号输出端连接两路直流偏置电路CC分别由电感、电阻、电容和以及电感、电阻、电容和组成CCRCCLRL电感的一端连接MOS管的栅极电感的另一端与电阻的一端共同接至电LLR容的一端电容的另一端接地电位电阻的另一端接至电源电容VCCCRg的一端接至电源电容的另一端接地电位电感的一端连接MOS管的漏VCLg极电感的另一端与电阻的一端共同接至电容的一端电容的另一端RCCL接地电位电阻的另一端接至电源电容的一端接至电源电容的RCCVVdd另一端接地电位。本实用新型提出的一种同时匹配的低噪声放大器其优点在于:本实用新型提出的低噪声放大器在输入级同时做到了噪声匹配和功率增益匹配不仅能够达到低噪声放大器的最小噪声系数而且实现了功率的NFmin最大传输。本实用新型方法简单能够很好地被设计者掌握并应用到实际设计中。附图说明图为常规的放大器设计原理图。图为本实用新型的一种同时匹配低噪声放大器的一个示例性实施例的电路图。具体实施方式图图解说明本实用新型的一个实施例。有源器件由共源结构的MOS管所组成即MOS管的栅极作为输入端口漏极作为输出端口源极作为公共端口。有源器件部分亦不限于只有一个共源结构的MOS管而可为具有串迭(Cascode)架构的电路结构。源简并电感连接在MOS管的源极和地电位之间其提供的串联负反馈效Ls应使MOS管栅极的输入阻抗等于或近似等于噪声最优源阻抗的共轭。电容和电感组成一个L型输入匹配网络用于实现MOS管输入阻抗和CL信号源阻抗之间的匹配其中一端与MOS管栅极相连另一端与隔直电容C相连接的另一端与信号输入端连接。C电容和电感组成一个L型输出匹配网络用于实现MOS管输出阻抗和CL负载之间的匹配其中一端与MOS管漏极相连另一端与隔直电容相连接CC的另一端与信号输出端连接。两路直流偏置电路分别由电感、电阻、电容和以及电感、电阻CCLRL、电容和组成电感的一端连接MOS管的栅极电感的另一端与电RCCLL的一端共同接至电容的一端电容的另一端接地电位电阻的另一阻CCRR端接至电源电容的一端接至电源电容的另一端接地电位电感VVCCLgg的一端连接MOS管的漏极电感的另一端与电阻的一端共同接至电容的RCL一端电容的另一端接地电位电阻的另一端接至电源电容的一端CRCVd接至电源电容的另一端接地电位。CVd本实用新型的实施案例是以MOS晶体管为范例在实际的电路实现上双极性晶体管或其它具有放大功能的有源器件均可按此设计方法施行。虽然以上描述的示例性LNA只包括一级放大器本领域的技术人员应该可以理解本实用新型的原理能够应用到含有任意数目的放大器级的LNA。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰皆应属本实用新型的涵盖范围。说明书附图直流偏置信号源输入匹配网络有源器件输出匹配网络负载图图

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