一種寬帶cmos巴倫低噪聲放大器的制造方法
【專利摘要】針對(duì)傳統(tǒng)共源共柵巴倫放大器的不足，本發(fā)明提供一種寬帶CMOS低噪聲巴倫放大器，由依次串接的共源共柵輸入級(jí)、差分共柵隔離級(jí)和電阻負(fù)載級(jí)組成；其中，共源共柵輸入級(jí)由共源共柵級(jí)電阻、第一電容、第二電容、第一NMOS管和第二NMOS管組成，并采用了電容交叉耦合與體交叉耦合的連接方式；差分共柵隔離級(jí)由第三電容、第四電容、第三NMOS管和第四NMOS管組成，并采用了電容交叉耦合的連接方式；電阻負(fù)載級(jí)由共柵支路負(fù)載電阻RCG和共源支路負(fù)載電阻RCS組成。本發(fā)明的有益效果為：本產(chǎn)品能在保證寬帶特性的與單端-差分轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)上，提升電路增益與噪聲性能，改善差分輸出平衡性，消除對(duì)片外電感和大面積片上電感的依賴。
【專利說(shuō)明】一種寬帶CMOS巴倫低噪聲放大器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及射頻集成電路技術(shù)，具體為一種寬帶CMOS巴倫低噪聲放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]低噪聲放大器是噪聲系數(shù)很低的放大器，一般用作各類無(wú)線電接收機(jī)的高頻或中頻前置放大器以及高靈敏度電子探測(cè)設(shè)備的放大電路，對(duì)于幾乎所有的射頻接收機(jī)系統(tǒng)，必不可少的一個(gè)模塊就是低噪聲放大器。由于系統(tǒng)接收到的射頻信號(hào)幅度通常很弱，放大器自身的噪聲對(duì)信號(hào)的干擾可能很嚴(yán)重，因此希望減小這種噪聲，并且提供一定的電壓增益，以提高輸出的信噪比。在射頻接收前端，來(lái)自天線單元的接收信號(hào)基本都是單端信號(hào)；而在接收機(jī)設(shè)計(jì)中，混頻部分基本都采用雙平衡結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，這就使得射頻前端一般需要包含低噪聲放大器、單端-轉(zhuǎn)差分變換巴倫等功能。 [0003]共源共柵結(jié)構(gòu)的單端-差分巴倫拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是無(wú)線收發(fā)射頻前端中常用的單端-差分轉(zhuǎn)換電路，主要原因是其具有寬帶輸入匹配特性，傳統(tǒng)的共源共柵巴倫放大器電路如圖1所示。射頻信號(hào)由傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下第一晶體管Μ源極及傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下第二晶體管M2'柵極輸入，差分信號(hào)從傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下第一晶體管Μ及傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下第二晶體管M2'的漏極輸出。通過(guò)調(diào)整傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下第一晶體管Ml’和傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下第二晶體管M2’的寬長(zhǎng)比及柵極偏置電壓，可以調(diào)整流經(jīng)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下第一晶體管Μ和傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下第二晶體管M2’的電流大小，進(jìn)而改變傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下第一晶體管Ml’和傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下第二晶體管M2’在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下的跨導(dǎo)g m，使其輸入阻抗與50歐姆天線匹配。通過(guò)調(diào)整傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下共柵支路負(fù)載電阻和傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下共源支路負(fù)載電阻的阻值大小，可以獲得不同的電壓增益。該結(jié)構(gòu)具有較寬的輸入帶寬和增益帶寬。但是，傳統(tǒng)的共源共柵巴倫放大器具有以下缺點(diǎn):
第一是噪聲較大，傳統(tǒng)的共源共柵巴倫放大器噪聲系數(shù)較大，一般超過(guò)5dB，不適應(yīng)高性能射頻接收前端對(duì)低噪聲的要求；
第二是差分平衡性較差，傳統(tǒng)的共源共柵巴倫放大器由于轉(zhuǎn)換電路分別工作與共柵、共源狀態(tài)，分布參數(shù)隊(duì)其平衡性影響較大，尤其是在設(shè)計(jì)中高頻情況下幅度平衡和相位平衡難以控制，因此即使其輸入匹配帶寬較寬，但難以在寬帶范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)較好的差分平衡性限制了其寬帶應(yīng)用；
第三是隔離度差，由于共源共柵巴倫放大器的隔離度較差，這將導(dǎo)致輸出端信號(hào)返回到輸入端，難以滿足系統(tǒng)對(duì)隔離度指標(biāo)的要求；
第四是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下源極電感Z’s的限制了電路的集成度與芯片面積，為了保證較好的輸入匹配，傳統(tǒng)的共源共柵巴倫放大器共源管(即傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下第一晶體管Ml’)的源極通常是接一個(gè)大的扼流電感到地，在低頻段該電感感值很大，一般需要片外電感，這就增加了電路的片外元件；在6取以上頻段可采用片上螺旋電感實(shí)現(xiàn)，但片上電感的使用大大增加了芯片面積。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)的共源共柵巴倫放大器的不足，提供一種寬帶CMOS低噪聲巴倫放大器，能在保證寬帶特性的與單端-差分轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)上，提升電路增益與噪聲性能，改善差分輸出平衡性，消除對(duì)片外電感和大面積片上電感的依賴。
[0005]本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)如下:
一種寬帶CMOS巴倫低噪聲放大器，含有電阻負(fù)載級(jí)，所述的電阻負(fù)載級(jí)由共柵支路負(fù)載電阻Ra和共源支路負(fù)載電阻Res組成；此外還設(shè)有共源共柵輸入級(jí)和差分共柵隔離級(jí)，其中，共源共柵輸入級(jí)的輸出端與差分共柵隔離級(jí)的輸入端相連接，差分共柵隔離級(jí)的輸出端和電阻負(fù)載級(jí)的輸入端相連接；
所述共源共柵輸入級(jí)由共源共柵級(jí)電阻Rs、第一電容Ca、第二電容Ce2、第一 NMOS管Ml和第二 NMOS管M2組成；其中，第一 NMOS管Ml的柵極與第一電容Cel的一端相連接，第一電容Ca的另一端與第二 NMOS管M2的源極相連接，第二 NMOS管M2的柵極與第二電容Cc2的一端相連接，第二電容Ce2的另一端與第一匪OS管Ml的源極相連接；第一 NMOS管Ml的襯底與第二 NMOS管M2的源極相連接，第二 NMOS管M2的襯底與第一 NMOS管Ml的源極相連接；第二電容Cc2與第一 NMOS管Ml源極之間的連接點(diǎn)與共源共柵級(jí)電阻Rs的一端相連接，共源共柵級(jí)電阻Rs的另一端接地；在第二電容Cc2與第一 NMOS管Ml源極之間的連接點(diǎn)處設(shè)有輸入信號(hào)端Vin ;第一電容Ca與第二 NMOS管M2源極之間的連接點(diǎn)接地；在第一 NMOS管Ml的柵極處設(shè)有第一偏置電壓端Vbiasjn，在第二 NMOS管M2的柵極處設(shè)有第二偏置電壓
立而 Vbi as—M2 ;
所述差分共柵隔離級(jí)由第三電容Cc3、第四電容Cc4、第三NMOS管M3和第四NMOS管M4組成；其中，第三NMOS管M3的柵極與第三電容Cra的一端相連接，第三電容Ce3的另一端與第四NMOS管M4的源極相連接，第四NMOS管M4的柵極與第四電容Cc4的一端相連接，第四電容Ce4的另一端與第三NMOS管M3的源極相連接；第四電容Cw與第三NMOS管M3源極之間的連接點(diǎn)與第一 NMOS管Ml的漏級(jí)相連接；第三電容Ca與第四NMOS管M4源極之間的連接點(diǎn)與第二 NMOS管M2的漏級(jí)相連接；在第三NMOS管M3的柵極處設(shè)有第三偏置電壓端Vbiasjc,在第四NMOS管M4的柵極處設(shè)有第四偏置電壓端Vbiasjl4 ;第三NMOS管M3的漏極與共柵支路負(fù)載電阻Ra的一端相連接，共柵支路負(fù)載電阻Rra的另一端與電源端Vdd相連接；第四NMOS管M4的漏極與共源支路負(fù)載電阻Rcs的一端相連接，共源支路負(fù)載電阻Rcs的另一端與電源端Vdd相連接；在第三NMOS管M3漏極與共柵支路負(fù)載電阻Rce之間的連接點(diǎn)上設(shè)有正向差分輸出端Vwt+，在第四NMOS管M4漏極與共源支路負(fù)載電阻Rcs之間的連接點(diǎn)上設(shè)有負(fù)向差分輸出端V。*。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及顯著效果:
本發(fā)明采用CMOS工藝，在射頻集成電路中具有較大優(yōu)勢(shì)，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在實(shí)現(xiàn)單端-差分巴倫轉(zhuǎn)換、提升噪聲性能與增益的同時(shí)，大幅改善了輸出差分信號(hào)的平衡性，具有較大的增益帶寬與輸入匹配帶寬，且具有較小的噪聲系數(shù)，以及較優(yōu)的差分平衡性。尤其表現(xiàn)在如下幾點(diǎn):
1.低噪聲系數(shù)。本發(fā)明采用的交叉耦合技術(shù)與共柵支路與共源之路跨導(dǎo)比為1:3的參數(shù)設(shè)計(jì)方式，降低了電路的噪聲系數(shù)；
2.高增益，本發(fā)明所所采用的電容交叉耦合與體交叉耦合技術(shù)，在不增加工作電流的情況下，提聞了電路的增益；
3.良好的差分平衡性。本發(fā)明對(duì)電路的輸入級(jí)MOS管和隔離級(jí)MOS管同時(shí)采用交叉耦合技術(shù)，大大改善了差分輸出幅度平衡與相位平衡性；
4.高隔離度，本發(fā)明的隔離單元采用共柵放大器以提高放大器的隔離度，相比傳統(tǒng)共源共柵巴倫的輸出，電路隔離度可從原先30dB提高至50dB以上。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的共源共柵巴倫放大器的電路原理圖。
[0008]圖2是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖3是相同功耗下，本發(fā)明與傳統(tǒng)共源共柵巴倫放大器、不采用交叉耦合技術(shù)僅采用共柵隔離級(jí)三種設(shè)計(jì)中電壓增益曲線比較。
[0010]圖4是相同功耗下，本發(fā)明與傳統(tǒng)共源共柵巴倫放大器、不采用交叉耦合技術(shù)僅采用共柵隔離級(jí)三種設(shè)計(jì)中噪聲系數(shù)曲線比較。
[0011]圖5是相同功耗下，本發(fā)明與傳統(tǒng)共源共柵巴倫放大器、不采用交叉耦合技術(shù)僅采用共柵隔離級(jí)三種設(shè)計(jì)中輸入端口 Sll曲線比較。
[0012]圖6是相同功耗下 ，本發(fā)明與傳統(tǒng)共源共柵巴倫放大器這兩種設(shè)計(jì)中輸出差分平衡性的曲線比較。
[0013]圖中的序號(hào)為:共柵支路負(fù)載電阻Rra、共源支路負(fù)載電阻Res、共源共柵級(jí)電阻Rs、第一電容Ca、第二電容Ce2、第一 NMOS管Ml、第二 NMOS管M2、第三電容Cra、第四電容Cc4、第三NMOS管M3、第四NMOS管M4、輸入信號(hào)端Vin、第一偏置電壓端Vbiasjn、第二偏置電壓端Vbias—M2、第三偏置電壓端Vbias—M:3、第四偏置電壓端Vbias—M4、正向差分輸出端Vout+、負(fù)向差分輸出端V--、傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下第一晶體管ΜI'、傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下第二晶體管M2'、傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下的跨導(dǎo)g m、傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下共柵支路負(fù)載電阻/?；、傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)下共源支路負(fù)載電阻
【具體實(shí)施方式】
[0014]現(xiàn)結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)結(jié)構(gòu)。
[0015]參見(jiàn)圖2，一種寬帶CMOS巴倫低噪聲放大器，含有電阻負(fù)載級(jí)，所述的電阻負(fù)載級(jí)由共柵支路負(fù)載電阻Ra和共源支路負(fù)載電阻Rk組成；此外還設(shè)有共源共柵輸入級(jí)和差分共柵隔離級(jí)，其中，共源共柵輸入級(jí)的輸出端與差分共柵隔離級(jí)的輸入端相連接，差分共柵隔離級(jí)的輸出端和電阻負(fù)載級(jí)的輸入端相連接。
[0016]所述共源共柵輸入級(jí)由共源共柵級(jí)電阻Rs、第一電容Ca、第二電容Cc2、第一 NMOS管Ml和第二 NMOS管M2組成；其中，第一 NMOS管Ml的柵極與第一電容Cel的一端相連接，第一電容Ca的另一端與第二 NMOS管M2的源極相連接，第二 NMOS管M2的柵極與第二電容Cc2的一端相連接，第二電容Ce2的另一端與第一 NMOS管Ml的源極相連接；第一 NMOS管Ml的襯底與第二 NMOS管M2的源極相連接，第二 NMOS管M2的襯底與第一 NMOS管Ml的源極相連接；第二電容Cc2與第一 NMOS管Ml源極之間的連接點(diǎn)與共源共柵級(jí)電阻Rs的一端相連接，共源共柵級(jí)電阻Rs的另一端接地；在第二電容Cc2與第一匪OS管Ml源極之間的連接點(diǎn)處設(shè)有輸入信號(hào)端Vin ;第一電容Ca與第二 NMOS管M2源極之間的連接點(diǎn)接地；在第一NMOS管Ml的柵極處設(shè)有第一偏置電壓端Vbias m，在第二 NMOS管M2的柵極處設(shè)有第二偏置電壓2而 VbiiiS—M2。
[0017]所述差分共柵隔離級(jí)由第三電容Cc3、第四電容Cc4、第三NMOS管M3和第四NMOS管M4組成；其中，第三NMOS管M3的柵極與第三電容Cra的一端相連接，第三電容Cra的另一端與第四NMOS管M4的源極相連接，第四NMOS管M4的柵極與第四電容Cc4的一端相連接，第四電容Cc4的另一端與第三NMOS管M3的源極相連接；第四電容Cc4與第三NMOS管M3源極之間的連接點(diǎn)與第一 NMOS管Ml的漏級(jí)相連接；第三電容(^3與第四NMOS管M4源極之間的連接點(diǎn)與第二 NMOS管M2的漏級(jí)相連接；在第三NMOS管M3的柵極處設(shè)有第三偏置電壓端Vbias—M3，在第四NMOS管M4的柵極處設(shè)有第四偏置電壓端Vbias—M4。
[0018]第三NMOS管M3的漏極與共柵支路負(fù)載電阻Rra的一端相連接，共柵支路負(fù)載電阻Rcg的另一端與電源端Vdd相連接；第四NMOS管M4的漏極與共源支路負(fù)載電阻Rk的一端相連接，共源支路負(fù)載電阻Rcs的另一端與電源端Vdd相連接；在第三NMOS管M3漏極與共柵支路負(fù)載電阻Rce之間的連接點(diǎn)上設(shè)有正向差分輸出端Vtjut+,在第四NMOS管M4漏極與共源支路負(fù)載電阻Rcs之間的連接點(diǎn)上設(shè)有負(fù)向差分輸出端Vwt_。
[0019]進(jìn)一步地說(shuō)，第一 NMOS管Ml和第二 NMOS管M2均為RF NMOS管；第一 NMOS管Ml工作于共柵組態(tài)、第二 NMOS管M2工作于共源組態(tài)，并采用CCC和BCC兩種交叉耦合方式進(jìn)行連接；共源共柵級(jí)電阻Rs采用多晶硅電阻，且阻值在180~200歐姆之間。
[0020]進(jìn)一步地說(shuō)，第三NMOS管M3和第四NMOS管M4均工作于共柵組態(tài)，第三NMOS管M3和第四匪OS管M4均采用標(biāo)準(zhǔn)NMOS管，且采用CCC方式進(jìn)行交叉耦合連接。
[0021]進(jìn)一步地說(shuō)，第一 NMOS管Ml的跨導(dǎo)^ml介于15~25ms (毫秒)之間，第二 NMOS管M2的跨導(dǎo)A1介于45~75ms (毫秒)之間；第二 NMOS管M2的溝道的寬長(zhǎng)比值是第一 NMOS管Ml的溝道的寬長(zhǎng)比值的3倍，第四NMOS管M4的溝道的寬長(zhǎng)比值是第三NMOS管M3的溝道的寬長(zhǎng)比值的3倍； 共柵支路負(fù)載電阻Wra的阻值為共源支路負(fù)載電阻的阻值的3倍。
[0022]輸入級(jí)采用并行連接的共源共柵結(jié)構(gòu)，并對(duì)NMOS管Ml和M2采用電容交叉耦合與襯底交叉耦合良種方式進(jìn)行連接，單端輸入信號(hào)在輸入級(jí)進(jìn)行單端-差分轉(zhuǎn)換，并實(shí)現(xiàn)50歐姆輸入阻抗匹配。輸入級(jí)產(chǎn)生的差分電流信號(hào)送至隔離級(jí)，隔離級(jí)的第三NMOS管M3、第四NMOS管M4采用電容交叉耦合方式進(jìn)行連接，隔離單元輸出送至負(fù)載單元，通過(guò)共柵支路負(fù)載電阻和共源支路負(fù)載最終輸出放大的差分電壓信號(hào)。
[0023]單端射頻輸入信號(hào)通過(guò)輸入級(jí)第一 NMOS管Ml的源極輸入，其輸入阻抗約為Ih Il ，在本專利中，兼顧輸入匹配與噪聲系數(shù)考慮，Ih取200歐姆左右的多晶硅電阻，于是輸入阻抗近似為I/ (§-ffll+^fflbl)，此處^i為第一 NMOS管Ml襯底到源極的電位差帶來(lái)的等效跨導(dǎo)。首先，本專利中設(shè)計(jì)共柵極的跨導(dǎo)^.π1為20mS左右(優(yōu)選范圍在15到25mS之間)，共源級(jí)的跨導(dǎo)‘=3^，具體參數(shù)設(shè)計(jì)為-.WA1=(W2ZL2)A，V/L3=(V/Q/3, H這一參數(shù)設(shè)置方式使得在滿足輸入阻抗50歐姆匹配與平衡差分輸出的同時(shí)，有效降低了噪聲系數(shù)。其次，本專利中對(duì)輸入級(jí)的第一 NMOS管Ml和第二 NMOS管M2所采用的電容交叉耦合與體交叉耦合方式連接，使等效跨導(dǎo)進(jìn)一步增加，使得在不增加電流的情況下，提升了電路的噪聲性能與增益。此外，對(duì)隔離級(jí)的第三NMOS管M3和第四NMOS管M4采用電容交叉耦合方式連接，有效改善了差分輸出幅度平衡性與相位平衡性，同時(shí)共柵隔離級(jí)提升了電路輸出隔尚度。
[0024]綜上所述，相比傳統(tǒng)的共源共柵巴倫放大器，本專利在實(shí)現(xiàn)款待輸入匹配、單端-差分轉(zhuǎn)換的同時(shí)，有效降低了放大器的噪聲小系數(shù)、提高了增益，大大改善了輸出差分平衡性與隔離度。
[0025]參見(jiàn)圖3可見(jiàn)，相同功耗下本發(fā)明與傳統(tǒng)共源共柵巴倫放大器、僅采用共柵隔離級(jí)(不采用交叉耦合技術(shù))的共源共柵巴倫低噪放三種設(shè)計(jì)中電壓增益曲線比較，其結(jié)果顯示，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的巴倫低噪聲放大器增益最高。
[0026]參見(jiàn)圖4，相同功耗下本發(fā)明與傳統(tǒng)共源共柵巴倫放大器、僅采用共柵隔離級(jí)(不采用交叉耦合技術(shù))的共源共柵巴倫低噪放三種設(shè)計(jì)中噪聲系數(shù)曲線比較，其結(jié)果顯示，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的巴倫低噪聲放大器噪聲系數(shù)最低。
[0027]參見(jiàn)圖5，相同功耗下本發(fā)明與傳統(tǒng)共源共柵巴倫放大器、僅采用共柵隔離級(jí)(不采用交叉耦合技術(shù))的共源共柵巴倫低噪放三種設(shè)計(jì)中輸入端口 Sll曲線比較，其結(jié)果顯示，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的巴倫低噪聲放大器輸入匹配帶寬最寬。
[0028]參見(jiàn)圖6，相同功耗下本發(fā)明與傳統(tǒng)共源共柵巴倫放大器這兩種設(shè)計(jì)中輸出差分平衡性的曲線比較，其結(jié)果顯示，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的巴倫低噪聲放大器幅度平衡性最優(yōu)。
[0029]本發(fā)明設(shè)計(jì)的寬帶巴倫低噪聲放大器在3dB帶寬約為3.5GHz，電壓增益約為18.5dB，帶內(nèi)噪聲系數(shù)約為2.9dB到3.8dB ;在輸入3dB帶寬范圍內(nèi)，差分輸出幅度不平衡度小于0.5dB，相位不平衡度小于4度；在3.3V電源電壓下，工作電流約為8mA。通過(guò)對(duì)比，其性能全面優(yōu)于傳統(tǒng)共源共柵巴倫放大器。
【權(quán)利要求】
1.一種寬帶CMOS巴倫低噪聲放大器，含有電阻負(fù)載級(jí)，所述的電阻負(fù)載級(jí)由共柵支路負(fù)載電阻Ra;和共源支路負(fù)載電阻Res組成；其特征在于:還設(shè)有共源共柵輸入級(jí)和差分共柵隔離級(jí)，其中，共源共柵輸入級(jí)的輸出端與差分共柵隔離級(jí)的輸入端相連接，差分共柵隔離級(jí)的輸出端和電阻負(fù)載級(jí)的輸入端相連接； 所述共源共柵輸入級(jí)由共源共柵級(jí)電阻Rs、第一電容Ca、第二電容Ce2、第一 NMOS管Ml和第二 NMOS管M2組成；其中，第一 NMOS管Ml的柵極與第一電容Cel的一端相連接，第一電容Ca的另一端與第二 NMOS管M2的源極相連接，第二 NMOS管M2的柵極與第二電容Cc2的一端相連接，第二電容Ce2的另一端與第一匪OS管Ml的源極相連接；第一 NMOS管Ml的襯底與第二 NMOS管M2的源極相連接，第二 NMOS管M2的襯底與第一 NMOS管Ml的源極相連接；第二電容Cc2與第一 NMOS管Ml源極之間的連接點(diǎn)與共源共柵級(jí)電阻Rs的一端相連接，共源共柵級(jí)電阻Rs的另一端接地；在第二電容Cc2與第一 NMOS管Ml源極之間的連接點(diǎn)處設(shè)有輸入信號(hào)端Vin ;第一電容Ca與第二 NMOS管M2源極之間的連接點(diǎn)接地；在第一 NMOS管Ml的柵極處設(shè)有第一偏置電壓端Vbiasjn，在第二 NMOS管M2的柵極處設(shè)有第二偏置電壓立而 Vbi as—M2 ; 所述差分共柵隔離級(jí)由第三電容Cc3、第四電容Cc4、第三NMOS管M3和第四NMOS管M4組成；其中，第三NMOS管M3的柵極與第三電容Cra的一端相連接，第三電容Ce3的另一端與第四NMOS管M4的源極相連接，第四NMOS管M4的柵極與第四電容Cc4的一端相連接，第四電容Ce4的另一端與第三NMOS管M3的源極相連接；第四電容Cw與第三NMOS管M3源極之間的連接點(diǎn)與第一 NMOS管Ml的漏級(jí)相連接；第三電容Ca與第四NMOS管M4源極之間的連接點(diǎn)與第二 NMOS管M2的漏級(jí)相連接；在第三NMOS管M3的柵極處設(shè)有第三偏置電壓端Vbiasjc,在第四NMOS管M4的柵極處設(shè)有第四偏置電壓端Vbiasjl4 ;第三NMOS管M3的漏極與共柵支路負(fù)載電阻Ra的一端相連接，共柵支路負(fù)載電阻Rra的另一端與電源端Vdd相連接；第四NMOS管M4的漏極與共源支路負(fù)載電阻Rcs的一端相連接，共源支路負(fù)載電阻Rcs的另一端與電源端Vdd相連接；在第三NMOS管M3漏極與共柵支路負(fù)載電阻Rce之間的連接點(diǎn)上設(shè)有正向差分輸出端Vwt+，在第四NMOS管M4漏極與共源支路負(fù)載電阻Rcs之間的連接點(diǎn)上設(shè)有負(fù)向差分輸出端V。*。
2.如權(quán)利要求1所述的一種寬帶CMOS巴倫低噪聲放大器，其特征在于:第一NMOS管Ml和第二 NMOS管M2均為RF NMOS管；第一 NMOS管Ml工作于共柵組態(tài)、第二 NMOS管M2工作于共源組態(tài)，并采用CCC和BCC兩種交叉耦合方式進(jìn)行連接；共源共柵級(jí)電阻Rs采用多晶硅電阻，且阻值在180?200歐姆之間。
3.如權(quán)利要求1所述的一種寬帶CMOS巴倫低噪聲放大器，其特征在于:第三NMOS管M3和第四NMOS管M4均工作于共柵組態(tài)，第三NMOS管M3和第四NMOS管M4均采用標(biāo)準(zhǔn)NMOS管，且采用CCC方式進(jìn)行交叉耦合連接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種寬帶CMOS巴倫低噪聲放大器,其特征在于:第一NMOS管Ml的跨導(dǎo)‘介于15?25ms之間，第二 NMOS管M2的跨導(dǎo)‘介于45?75ms之間；第二NMOS管M2的溝道的寬長(zhǎng)比值是第一匪OS管Ml的溝道的寬長(zhǎng)比值的3倍，第四NMOS管M4的溝道的寬長(zhǎng)比值是第三NMOS管M3的溝道的寬長(zhǎng)比值的3倍；共柵支路負(fù)載電阻/Pa的阻值為共源支路負(fù)載電阻的阻值的3倍。
【文檔編號(hào)】H03F1/26GK103746660SQ201310715496
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】段宗明, 李智群, 王曉東, 馬強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所