專利名稱:適用于低噪聲放大器的偏置電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及模擬電路領(lǐng)域,尤其是涉及一種適用于低噪聲放大器的偏置電路。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中,低噪聲放大器(LNA, Low Noise Amplifier)是射頻接收機中的關(guān)鍵部件,它處于接收機的前端,其噪聲系數(shù)、增益等性能直接影響著接收機的靈敏度。LNA的性能受工作環(huán)境影響很大,這主要指兩方面第一、是環(huán)境溫度的變化,射頻系統(tǒng)一般工作在_40°C 80°C的環(huán)境溫度下,隨著溫度升高,熱噪聲增加,LNA的噪聲系數(shù)也會顯著惡化;第二、是電源電壓的波動,一般情況,隨著電源電壓下降,供電電流降低,增益會降低,而且噪聲系數(shù)也會惡化。因此,LNA需要一個穩(wěn)定的偏置電路才能正常工作,要求其偏置電路具有溫度補償和電壓補償?shù)墓δ堋T诂F(xiàn)代移動通信終端 中,電池的電壓范圍是3. 7疒4. 2V,而且隨著使用時間的推移,供電電池的電壓還會逐漸下降。因此,如果采用電池輸出直接給放大器供電,必須在一個寬范圍波動的電源下(一般是3. 3V^4. 2V)保持穩(wěn)定的性能。在實際終端中,為了解決這個問題,一般是采用電源管理芯片(PMU)給核心芯片(處理器、基帶、收發(fā)器等)供電。PMU能提供一個穩(wěn)定的電壓,輸出電壓值主要有3. 3V,2. 8V,
1.8V,這三種都是業(yè)界的標準輸出電壓值。客戶系統(tǒng)會根據(jù)實際情況,靈活采用3. 3V或
2.8V或1. 8V的電壓供電。因此,作為一個能兼容不同客戶系統(tǒng)的放大器,要求能工作在電源電壓1.8V 3. 3V,甚至上限至電池電壓范圍即1.8V 4.2V。在電路設(shè)計中應(yīng)該留有余量,比如設(shè)計成1. 5V^4. 5V可穩(wěn)定工作。這就要求放大器的偏置電路具有超寬范圍的電壓補償功能。在現(xiàn)有的技術(shù)方案中,偏置電路一般有兩個輸入電壓,如圖1所示,VbiaslOl和VDD 102都是偏置電路的輸入端,Vout 103是偏置電路的輸出端。根據(jù)實際電路情況,可能具有多個輸出端。Vbias 101—般是一個不隨溫度和電源電壓變化的基準參考電壓,而VDD102則是指前述的電源電壓?;趫D1所示的方案,由于Vbias 101穩(wěn)定,能實現(xiàn)Vout 103不隨溫度波動,不隨電源電壓102波動。但是這一方案要求一個穩(wěn)定的基準電壓101,比如通過額外的低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)提供,這無疑會增加LNA應(yīng)用復(fù)雜性,降低其通用性。因此,對于LNA的偏置電路,理想的方案是圖1所示的101和102接一起,都通過電源電壓供電,偏置電路只需要一個電源VDD,而通過設(shè)計具有補償功能的偏置電路,實現(xiàn)Vout輸出不隨溫度和VDD波動。另外,LNA存在兩種模式,除了正常工作模式,還有空閑模式。在空閑模式需要關(guān)斷放大器晶體管,降低功耗。因此,偏置電路需要具備使能控制的功能,在空閑模式時,偏置輸出置為O,使放大器不耗電。CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補金屬氧化物半導體)是實現(xiàn)LNA的優(yōu)選工藝,它具有低功耗、高集成度、低成本的優(yōu)勢。射頻通路的放大器一般采用最小柵長的NMOS晶體管設(shè)計,因為最小柵長的NMOS管寄生電容小,截止頻率ft高,高頻增益高,噪聲性能好。但最小柵長的MOS管有一個缺點是擊穿電壓低,尤其是反向PN結(jié)的擊穿電壓低,這個反向PN結(jié)存在于漏區(qū)(Drain)與襯底(Body)之間,以及源區(qū)(Source)與襯底之間。一般是把MOS管的Source和Body短接在一起的,因此,反向PN結(jié)擊穿電壓限制了放大器所能工作的最高電壓即VDS。對于2. 5V工藝NMOS器件,其反向PN結(jié)的擊穿電壓大約為3V左右,其VDS不能超過3V。基于CMOS工藝的LNA,一個重要的問題就是MOS管的擊穿問題。在應(yīng)用中,LNA的電源管腳可能一直掛接在某一電源電壓或電池上,因此,應(yīng)保證低噪聲放大器的晶體管在工作模式和空閑模式都不被擊穿。為了克服MOS管低擊穿電壓的缺點,一般是采用圖2所示的共源共柵結(jié)構(gòu)(cascode)。NMOS管201是共源結(jié)構(gòu),NMOS管202是共柵結(jié)構(gòu),電容203是輸入端的隔直電容,電容205并聯(lián)在NMOS管202與地之間,形成一個交流接地點,保證NMOS管202的共柵連接。電阻204和電阻206的分別接NMOS管201和NMOS管202的柵極,偏置電路分別通過管腳Vgl和Vg2為201和202提供柵壓偏置。電感207串聯(lián)在202的漏極與電源之間,電容208串聯(lián)在202的漏極與輸出端RFout之間,207與208通過諧振形成一個選頻網(wǎng)絡(luò),作為LNA的輸出匹配。如圖2所示,低噪聲放大器的VDD固定接在系統(tǒng)電源,而201和202堆疊起來,最高工作電壓可到6V。在正常工作模式下,通過合理設(shè)計201和202的靜態(tài)工作點,能夠避免201和202的擊穿。但在空閑模式下,關(guān)斷柵極偏置Vgl和Vg2,當Vgl=Vg2=0V時,NMOS管202的漏區(qū)和襯底的反向PN結(jié)承受著電源電壓VDD,超出了反向PN結(jié)的擊穿電壓,會導致NMOS管202損壞。為了避免空閑模式下的器件擊穿,要求Vg2不能為0,或者要求Vgl=Vg2=VDD=0o如圖3所示,是解決空閑模式下器件擊穿電壓問題的一種方案。低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO) 309連接在電源VDD上,其輸出電壓為V0UT。當使能控制端EN有效時(即工作模式),V0UT才有輸出;當EN無效時(即空閑模式),VOUT輸出電壓為O。309的輸出電壓VOUT供給放大器的負載電感307以及偏置電路。當EN無效時,NMOS 301和NMOS 302的柵極、源極、漏極電壓均為0V,克服了擊穿問題。但是圖3的方案無疑會增加電路的復(fù)雜度。LDO309的輸出電壓VOUT需要足夠大的濾波電容。還有,為了滿足一定的電流輸出能力,LDO內(nèi)部需要一個足夠大尺寸的PMOS管,這將大大增加芯片面積和成本。因此,對于低噪聲放大器來說,如何設(shè)計出一種既能現(xiàn)溫度補償和超寬范圍的電壓補償,又能實現(xiàn)可靠性補償,防止晶體管擊穿,便成為亟待解決的技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于低噪聲放大器的偏置電路及采用其的移動終端,以解決現(xiàn)有無法有效減小射頻功率放大集成電路的芯片面積、降低產(chǎn)品制作成本的問題。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種適用于低噪聲放大器的偏置電路,該偏置電路與低噪聲放大器中的共源NMOS管和共柵NMOS管上的柵極外接的兩個管腳相連接,其特征在于,所述偏置電路包括12個MOS管401 406、410 415,8個電阻416 423和3個二極管407 409連接組合而成;其中,所述12個MOS管包括8個厚柵氧的MOS管401 406、410、415和4個薄柵氧的MOS管 411、412、413、414 ;所述厚柵氧的MOS管401、403、404、405、415的柵極連接到同一個第一控制電位上;所述厚柵氧的MOS管402的柵極和厚柵氧的MOS管410連接到第二控制電位上;所述厚柵氧的MOS管401 405的源極均連接到電源上,所述厚柵氧的MOS管401的漏極連接到電阻416的一端;所述厚柵氧的MOS管403的漏極連接到電阻419的一端;所述厚柵氧的MOS管404的漏極連接到電阻420的一端;所述厚柵氧的MOS管402的漏極連接到厚柵氧的MOS管406的源極;所述厚柵氧的MOS管406的柵極連接到其漏極上并與所述薄柵氧的MOS管413的柵極相連;所述厚柵氧的MOS管405的漏極與薄柵氧的MOS管413的漏極相連;所述薄柵氧的MOS管413的源極與薄柵氧的MOS管414的漏極相連;所述薄柵氧的MOS管414的源極同時與所述電阻423的一端、厚柵氧的MOS管415的漏極以及第一管腳Vgl相連接,該薄柵氧的MOS管414的柵極同時與電阻421的一端和薄柵氧的MOS管411的漏極相連;所述薄柵氧的MOS管412的源極同時與電阻422的一端和薄柵氧的MOS管411的柵極相連接,該薄柵氧的MOS管412的漏極與電阻420的另一端相連,該薄柵氧的MOS管412的柵極同時與電阻419和電阻421的另一端相連;所述薄柵氧的MOS管411的源極、電阻422的另一端、電阻423的另一端、厚柵氧的MOS管415的源極、厚柵氧的MOS管410的源極以及二極管409的負極均與地相連;所述二極管407 409依次正負極堆疊相連,該二極管407的正極與所述電阻416的另一端相連;所述厚柵氧的MOS管410的漏極與電阻418的一端相連;所述電阻418的另一端同時與所述電阻417的一端和第二管腳Vg2相連;所述電阻417另一端與所述薄柵氧的MOS管413的柵極相連。進一步地,其中,所述8個厚柵氧的MOS管401 406、410、415采用的是厚柵氧的5V的MOS管。進一步地,其中,所述4個薄柵氧的MOS管411、412、413、414采用的是柵氧較薄的2. 5V 的 MOS 管。進一步地,其中,所述偏置電路為具有工作模式和空閑模式的偏置電路;其中,所述第二控制電位是所述偏置電路的使能控制端,所述第一控制電位是所述第二控制電位的邏輯非輸出,當所述第二控制電位為高電平,所述第一控制電位為低電平時,所述低噪聲放大器處于所述工作模式;反之,當所述第二控制電位為低電平,所述第一控制電位為高電平時,所述低噪聲放大器處于所述空閑模式。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明還提供了一種適用于低噪聲放大器的偏置電路,該偏置電路與低噪聲放大器中的共源NMOS管和共柵NMOS管上的柵極外接的兩個管腳相連接,其特征在于,所述偏置電路包括9個MOS管401、402、406、410 415,8個電阻416 423和3個二極管407 409連接組合而成;其中,所述12個MOS管包括5個厚柵氧的MOS管401、402、406、410、415和4個薄柵氧的 MOS 管 411、412、413、414 ;所述厚柵氧的MOS管401、415的柵極連接到同一個第一控制電位上;所述厚柵氧的MOS管402的柵極和厚柵氧的MOS管410連接到第二控制電位上;所述厚柵氧的MOS管401、402的源極均連接到電源上,所述厚柵氧的MOS管401的漏極同時與所述電阻416、419、420的一端和薄柵氧的MOS管413的漏極相連接;所述厚柵氧的MOS管402的漏極連接到厚柵氧的MOS管406的源極;所述厚柵氧的MOS管406的柵極連接到其漏極上并與所述薄柵氧的MOS管413的柵極相連;所述厚柵氧的MOS管405的漏極與薄柵氧的MOS管413的漏極相連;所述薄柵氧的MOS管413的源極與薄柵氧的MOS管414的漏極相連;所述薄柵氧的MOS管414的源極同時與所述電阻423的一端、厚柵氧的MOS管415的漏極以及第一管腳Vgl相連接,該薄柵氧的MOS管414的柵極同時與電阻421的一端和薄柵氧的MOS管411的漏極相連;所述薄柵氧的MOS管412的源極同時與電阻422的一端和薄柵氧的MOS管411的柵極相連接,該薄柵氧的MOS管412的漏極與電阻420的另一端相連,該薄柵氧的MOS管412的柵極同時與電阻419和電阻421的另一端相連;所述薄柵氧的MOS管411的源極、電阻422的另一端、電阻423的另一端、厚柵氧的MOS管415的源極、厚柵氧的MOS管410的源極以及二極管409的負極均與地相連;所述二極管407 409依次正負極堆疊相連,該二極管407的正極與所述電阻416的另一端相連;所述厚柵氧的MOS管410的漏極與電阻418的一端相連;所述電阻418的另一端同時與所述電阻417的一端和第二管腳Vg2相連;所述電阻417另一端與所述薄柵氧的MOS管413的柵極相連。進一步地,其中,所述8個厚柵氧的MOS管401 406、410、415采用的是厚柵氧的5V的MOS管。進一步地,其中,所述4個薄柵氧的MOS管411、412、413、414采用的是柵氧較薄的
2.5V 的 MOS 管。進一步地,其中,所述偏置電路為具有工作模式和空閑模式的偏置電路;其中,所述第二控制電位是所述偏置電路的使能控制端,所述第一控制電位是所述第二控制電位的邏輯非輸出,當所述第二控制電位為高電平,所述第一控制電位為低電平時,所述低噪聲放大器處于所述工作模式;反之,當所述第二控制電位為低電平,所述第一控制電位為高電平時,所述低噪聲放大器處于所述空閑模式。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所述的一種適用于低噪聲放大器的偏置電路,達到了如下效果I)本發(fā)明所述的一種適用于低噪聲放大器的偏置電路,使用單一電源供電,具有使能控制功能,能夠提供兩種模式的輸出偏置
第一種,在低噪聲放大器的工作模式中提供偏置,實現(xiàn)溫度補償和超寬范圍的電壓補償,即保證低噪聲放大器的噪聲系數(shù)、增益不隨溫度和電源電壓波動。第二種,在低噪聲放大器的空閑模式提供另一種偏置,實現(xiàn)可靠性補償,防止晶體
管擊穿。2)本發(fā)明所述的一種適用于低噪聲放大器的偏置電路,還能夠大大降低了電路的復(fù)雜度,減小芯片面積和成本。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的放大器偏置電路示意圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的cascode低噪聲放大器電路示意圖。圖3是現(xiàn)有技術(shù)中的解決擊穿電壓問題的一種cascode低噪聲放大器電路示意圖。圖4是本發(fā)明實施例一所述的一種適用于低噪聲放大器的偏置電路結(jié)構(gòu)圖。圖5 (a) 圖5 (C)為采用圖4所示本發(fā)明的偏置電路后Vgl上兩種溫度補償方式的結(jié)果對比圖。圖6 (a) 圖6 (b)為采用圖4所示本發(fā)明的偏置電路后的低噪聲放大器的的增益和噪聲系數(shù)隨VDD的曲線的變化曲線圖。圖7是本發(fā)明實施例二所述的一種適用于低噪聲放大器的偏置電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式如在說明書及權(quán)利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解,硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式,而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準則。如在通篇說明書及權(quán)利要求當中所提及的“包含”為一開放式用語,故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”?!按笾隆笔侵冈诳山邮艿恼`差范圍內(nèi),本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術(shù)問題,基本達到所述技術(shù)效果。此外,“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此,若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置,則代表所述第一裝置可直接電性耦接于所述第二裝置,或通過其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說明書后續(xù)描述為實施本發(fā)明的較佳實施方式,然所述描述乃以說明本發(fā)明的一般原則為目的,并非用以限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護范圍當視所附權(quán)利要求所界定者為準。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明,但不作為對本發(fā)明的限定。如圖4所示(其中涉及到cascode低噪聲放大器電路結(jié)構(gòu)表述如圖2),為本發(fā)明實施例一所述的一種適用于低噪聲放大器的偏置電路,該偏置電路與低噪聲放大器中的共源NMOS管和共柵NMOS管上的柵極外接的兩個管腳(第一管腳Vgl和第二管腳Vg2)相連接,其特征在于,該偏置電路包括12個MOS管401 406、410 415,8個電阻416 423和3個二極管407 409連接組合而成;其中,所述12個MOS管包括8個厚柵氧的MOS管401 406、410、415(這里采用的是厚柵氧的5V MOS管)和4個薄柵氧的MOS管411、412、413、414 (這里采用的是柵氧較薄的2. 5VMOS 管);
所述厚柵氧的MOS管401、403、404、405、415的柵極連接到同一個第一控制電位(EN_N)上,所述厚柵氧的MOS管402的柵極和厚柵氧的MOS管410連接到第二控制電位(EN)上,所述厚柵氧的MOS管401 405的源極均連接到電源(VDD)上,所述厚柵氧的MOS管401的漏極連接到電阻416的一端,所述厚柵氧的MOS管403的漏極連接到電阻419的一端;所述厚柵氧的MOS管404的漏極連接到電阻420的一端;所述厚柵氧的MOS管402的漏極連接到厚柵氧的MOS管406的源極;所述厚柵氧的MOS管406的柵極連接到其漏極上并與所述薄柵氧的MOS管413的柵極相連;所述厚柵氧的MOS管405的漏極與薄柵氧的MOS管413的漏極相連;所述薄柵氧的MOS管413的源極與薄柵氧的MOS管414的漏極相連;所述薄柵氧的MOS管414的源極同時與所述電阻423的一端、厚柵氧的MOS管415的漏極以及第一管腳Vgl相連接,該薄柵氧的MOS管414的柵極同時與電阻421的一端和薄柵氧的MOS管411的漏極相連;所述薄柵氧的MOS管412的源極同時與電阻422的一端和薄柵氧的MOS管411的柵極相連接,該薄柵氧的MOS管412的漏極與電阻420的另一端相連,該薄柵氧的MOS管412的柵極同時與電阻419和電阻421的另一端相連;所述薄柵氧的MOS管411的源極、電阻422的另一端、電阻423的另一端、厚柵氧的MOS管415的源極、厚柵氧的MOS管410的源極以及二極管409的負極均與地相連;所述二極管407 409依次正負極堆疊相連,該二極管407的正極與所述電阻416的另一端相連;所述厚柵氧的MOS管410的漏極與電阻418的一端相連;所述電阻418的另一端同時與所述電阻417的一端和第二管腳Vg2相連;所述電阻417另一端與所述薄柵氧的MOS管413的柵極相連。如圖7所示,為本發(fā)明實施例二所述的一種適用于低噪聲放大器的偏置電路,其中,在圖4中的所述厚柵氧的MOS管401、403、404、405都由同一控制電位(EN_N)控制,在圖7中還可以將厚柵氧的MOS管401、403、404、405合并成一個厚柵氧的MOS管(PM0S管)401,其中,圖7與圖4的連接變化在于所述PMOS管401的漏極同時與所述電阻416、419、420的一端和薄柵氧的MOS管413的漏極相連接。具體連接結(jié)構(gòu)如圖7所示。
這里需要說明的是本發(fā)明實施例中之所以采用2. 5V的MOS管,是因為其閾值電壓Vth低,ft高,但擊穿電壓較低,VDS耐壓約為3V。相比之下,5V的MOS管的閾值電壓Vth較高,導通電阻較大,ft較低,其擊穿電壓較高,VDS耐壓最大可達8V,因此其可靠性設(shè)計自由度大,沒有擊穿電壓的風險。第二控制電位(EN)是偏置電路的使能控制端,第一控制電位(EN_N)是第二控制電位(EN)的邏輯非輸出。當?shù)诙刂齐娢?EN)為高電平,第一控制電位(EN_N)為低電平時,表示LNA處于工作模式;反之,當?shù)诙刂齐娢?EN)為低電平,第一控制電位(EN_N)為高電平時,表示LNA處于空閑模式。另外,厚柵氧的MOS管(PM0S管)40廣405都只起開關(guān)的作用,它們的源極都連接到電源電壓(VDD),VDS需要承受較高的電壓,所以采用厚柵氧的5V的MOS管。厚柵氧的MOS管406是反比例寬長比PMOS管的二極管連接形式,它等效成一個大電阻。同時,厚柵氧的NMOS管410和415也起開關(guān)的作用。為了與cascode低噪聲放大器電路中2. 5V的NMOS管相匹配,溫度補償和電壓補償電路的薄柵氧的MOS管(核心管)41Γ414也采用2. 5V的NMOS管,它們工作在飽和區(qū)。
如圖4或7所示,整個偏置電路可以分成左右兩部分,左半部分的MOS管401、402、416、406、407 409、417、418、410構(gòu)成第二管腳Vg2的偏置電路,為圖2所示的cascode低噪聲放大器電路中共柵管202提供柵極偏置電壓。圖4中其余的器件構(gòu)成Vgl的偏置電路,為圖2所示的cascode低噪聲放大器電路中共源管201提供柵極偏置電壓。cascode低噪聲放大器電路中,共源NMOS管和共柵NMOS管中的電流相等,增益主要由共源NMOS管和共柵NMOS管決定,只需通過補償共源NMOS管的電流Ids,即可實現(xiàn)整個放大器性能的補償。工作在飽和區(qū)的NMOS管,其電流滿足
權(quán)利要求
1.一種適用于低噪聲放大器的偏置電路,該偏置電路與低噪聲放大器中的共源NMOS管和共柵NMOS管上的柵極外接的兩個管腳相連接,其特征在于,所述偏置電路包括12個MOS管401 406、410 415,8個電阻416 423和3個二極管407 409連接組合而成;其中, 所述12個MOS管包括8個厚柵氧的MOS管401 406、410、415和4個薄柵氧的MOS管411、412、413、414 ; 所述厚柵氧的MOS管401、403、404、405、415的柵極連接到同一個第一控制電位上;所述厚柵氧的MOS管402的柵極和厚柵氧的MOS管410連接到第二控制電位上;所述厚柵氧的MOS管40f405的源極均連接到電源上,所述厚柵氧的MOS管401的漏極連接到電阻416的一端; 所述厚柵氧的MOS管403的漏極連接到電阻419的一端;所述厚柵氧的MOS管404的漏極連接到電阻420的一端; 所述厚柵氧的MOS管402的漏極連接到厚柵氧的MOS管406的源極; 所述厚柵氧的MOS管406的柵極連接到其漏極上并與所述薄柵氧的MOS管413的柵極相連; 所述厚柵氧的MOS管405的漏極與薄柵氧的MOS管413的漏極相連; 所述薄柵氧的MOS管413的源極與薄柵氧的MOS管414的漏極相連;所述薄柵氧的MOS管414的源極同時與所述電阻423的一端、厚柵氧的MOS管415的漏極以及第一管腳Vgl相連接,該薄柵氧的MOS管414的柵極同時與電阻421的一端和薄柵氧的MOS管411的漏極相連; 所述薄柵氧的MOS管412的源極同時與電阻422的一端和薄柵氧的MOS管411的柵極相連接,該薄柵氧的MOS管412的漏極與電阻420的另一端相連,該薄柵氧的MOS管412的柵極同時與電阻419和電阻421的另一端相連; 所述薄柵氧的MOS管411的源極、電阻422的另一端、電阻423的另一端、厚柵氧的MOS管415的源極、厚柵氧的MOS管410的源極以及二極管409的負極均與地相連; 所述二極管407 409依次正負極堆疊相連,該二極管407的正極與所述電阻416的另一端相連; 所述厚柵氧的MOS管410的漏極與電阻418的一端相連; 所述電阻418的另一端同時與所述電阻417的一端和第二管腳Vg2相連; 所述電阻417另一端與所述薄柵氧的MOS管413的柵極相連。
2.如權(quán)利要求1所述適用于低噪聲放大器的偏置電路,其特征在于,所述8個厚柵氧的MOS管401 406、410、415采用的是厚柵氧的5V的MOS管。
3.如權(quán)利要求2所述適用于低噪聲放大器的偏置電路,其特征在于,所述4個薄柵氧的MOS管411、412、413、414采用的是柵氧較薄的2. 5V的MOS管。
4.如權(quán)利要求1至3中任一所述適用于低噪聲放大器的偏置電路,其特征在于,所述偏置電路為具有工作模式和空閑模式的偏置電路;其中, 所述第二控制電位是所述偏置電路的使能控制端,所述第一控制電位是所述第二控制電位的邏輯非輸出,當所述第二控制電位為高電平,所述第一控制電位為低電平時,所述低噪聲放大器處于所述工作模式;反之,當所述第二控制電位為低電平,所述第一控制電位為高電平時,所述低噪聲放大器處于所述空閑模式。
5.—種適用于低噪聲放大器的偏置電路,該偏置電路與低噪聲放大器中的共源NMOS管和共柵NMOS管上的柵極外接的兩個管腳相連接,其特征在于,所述偏置電路包括9個MOS管401、402、406、410 415,8個電阻416 423和3個二極管407 409連接組合而成;其中, 所述12個MOS管包括5個厚柵氧的MOS管401、402、406、410、415和4個薄柵氧的MOS管 411、412、413、414 ; 所述厚柵氧的MOS管401、415的柵極連接到同一個第一控制電位上; 所述厚柵氧的MOS管402的柵極和厚柵氧的MOS管410連接到第二控制電位上;所述厚柵氧的MOS管401、402的源極均連接到電源上,所述厚柵氧的MOS管401的漏極同時與所述電阻416、419、420的一端和薄柵氧的MOS管413的漏極相連接; 所述厚柵氧的MOS管402的漏極連接到厚柵氧的MOS管406的源極; 所述厚柵氧的MOS管406的柵極連接到其漏極上并與所述薄柵氧的MOS管413的柵極相連; 所述厚柵氧的MOS管405的漏極與薄柵氧的MOS管413的漏極相連; 所述薄柵氧的MOS管413的源極與薄柵氧的MOS管414的漏極相連;所述薄柵氧的MOS管414的源極同時與所述電阻423的一端、厚柵氧的MOS管415的漏極以及第一管腳Vgl相連接,該薄柵氧的MOS管414的柵極同時與電阻421的一端和薄柵氧的MOS管411的漏極相連; 所述薄柵氧的MOS管412的源極同時與電阻422的一端和薄柵氧的MOS管411的柵極相連接,該薄柵氧的MOS管412的漏極與電阻420的另一端相連,該薄柵氧的MOS管412的柵極同時與電阻419和電阻421的另一端相連; 所述薄柵氧的MOS管411的源極、電阻422的另一端、電阻423的另一端、厚柵氧的MOS管415的源極、厚柵氧的MOS管410的源極以及二極管409的負極均與地相連; 所述二極管407 409依次正負極堆疊相連,該二極管407的正極與所述電阻416的另一端相連; 所述厚柵氧的MOS管410的漏極與電阻418的一端相連; 所述電阻418的另一端同時與所述電阻417的一端和第二管腳Vg2相連; 所述電阻417另一端與所述薄柵氧的MOS管413的柵極相連。
6.如權(quán)利要求5所述適用于低噪聲放大器的偏置電路,其特征在于,所述8個厚柵氧的MOS管401 406、410、415采用的是厚柵氧的5V的MOS管。
7.如權(quán)利要求6所述適用于低噪聲放大器的偏置電路,其特征在于,所述4個薄柵氧的MOS管411、412、413、414采用的是柵氧較薄的2. 5V的MOS管。
8.如權(quán)利要求5至7中任一所述適用于低噪聲放大器的偏置電路,其特征在于,所述偏置電路為具有工作模式和空閑模式的偏置電路;其中, 所述第二控制電位是所述偏置電路的使能控制端,所述第一控制電位是所述第二控制電位的邏輯非輸出,當所述第二控制電位為高電平,所述第一控制電位為低電平時,所述低噪聲放大器處于所述工作模式;反之,當所述第二控制電位為低電平,所述第一控制電位為高電平時,所述低噪聲放大器處于所述空閑模式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于低噪聲放大器的偏置電路,該偏置電路與低噪聲放大器中的共源NMOS管和共柵NMOS管上的柵極外接的兩個管腳相連接,其特征在于,所述偏置電路包括12個MOS管401~406、410~415,8個電阻416~423和3個二極管407~409連接組合而成。本發(fā)明具有使能控制功能,能夠提供兩種模式的輸出偏置第一種,在低噪聲放大器的工作模式中提供偏置,實現(xiàn)溫度補償和超寬范圍的電壓補償,即保證低噪聲放大器的噪聲系數(shù)、增益不隨溫度和電源電壓波動。第二種,在低噪聲放大器的空閑模式提供另一種偏置,實現(xiàn)可靠性補償,防止晶體管擊穿。本發(fā)明還能夠大大降低電路的復(fù)雜度,減小芯片面積和成本。
文檔編號H03F1/30GK103036509SQ20121054822
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者黃清華, 陳高鵬, 路寧, 劉磊, 趙冬末 申請人:銳迪科創(chuàng)微電子(北京)有限公司