專利名稱：具有可變?cè)鲆婺Ｊ降牡驮胍舴糯笃骱筒罘址糯笃鞯闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低噪音放大器(LNA)，尤其是，涉及具有可變?cè)鲆婺Ｊ降牡驮胍舴糯笃?LNA)。
背景技術(shù)：
的描述在用于接收信號(hào)的無線裝置如移動(dòng)電話和電視機(jī)中，第一階段是通常形成用于放大接收信號(hào)的放大器。
在該放大器中，當(dāng)接收信號(hào)的強(qiáng)度非常小時(shí)，需要具有低噪音和高增益特性的放大操作。然而，當(dāng)接收信號(hào)的強(qiáng)度相對(duì)大時(shí)，需要具有線性特性的放大操作。
因此，在該無線裝置中，根據(jù)輸入信號(hào)電平，該放大器具有兩個(gè)或多個(gè)放大模式，以從放大模式中選擇一個(gè)。
在美國專利No.6,144,254中公開了能切換低增益狀態(tài)和高增益狀態(tài)的低噪音放大器(LNA)。
圖1是示意在美國專利No.6,144,254中公開的LNA的電路框圖。
如圖1所示，該LNA包括操作在高增益狀態(tài)的共發(fā)射極型第一NPN晶體管BN1，操作在低增益狀態(tài)的共基極型第二NPN晶體管BN2，和第三PNP晶體管BN3和用于向第二NPN晶體管BN2提供偏流的電阻器R1。
即，第一NPN晶體管BN1的集電極連接LNA的輸出端口Pout，第一NPN晶體管BN1的基極連接LNA的輸入端口Pin和第一偏置輸入端口Bias1，并且該第一NPN晶體管BN1的發(fā)射極接地。
在第一偏置輸入端口Bias1和第一NPN晶體管BN1之間連接電阻器R1。
該第二NPN晶體管BN2的集電極連接LNA的輸出端口Pout，該第二NPN晶體管BN2的基極連接第二偏置輸入端口Bias2，并且該第二NPN晶體管BN2的發(fā)射極連接該LNA的輸入端口Pin和該第三NPN晶體管BN3的集電極。
該第三NPN晶體管BN3的基極連接第三偏置輸入端口Bias3，并且該第三NPN晶體管BN3的發(fā)射極接地。
下面，將參考圖1描述常規(guī)LNA的操作。
在高增益狀態(tài)，第一偏置輸入端口Bias1位于高電平，并且第二和第三偏置輸入端口Bias2和Bias3位于低電平。
因此，在高增益狀態(tài)，共發(fā)射極型第一NPN晶體管BN1被激活以執(zhí)行高增益的放大操作。在該情況下，第二和第三NPN晶體管BN2和BN3斷開。
在低增益狀態(tài)，第二和第三偏置輸入端口Bias2和Bias3位于高電平，并且該第一偏置輸入端口Bias1位于低電平。
因此，在低增益狀態(tài)，共基極型第二和第三NPN晶體管BN2和BN3被激活以執(zhí)行低增益的放大操作。在該情況下，第一NPN晶體管BN1斷開。
圖1所示的LNA根據(jù)接收信號(hào)的強(qiáng)度選擇高增益狀態(tài)和低增益狀態(tài)以執(zhí)行高增益的放大操作，或低增益的放大操作。
然而，在圖1所示的LNA中，該共發(fā)射極型第一NPN晶體管BN1的輸入端口在高增益狀態(tài)下使用和共基極型第二NPN晶體管BN2的輸入端口在低增益狀態(tài)下使用，即共發(fā)射極型第一NPN晶體管BN1的基極和共基極型第二NPN晶體管BN2的發(fā)射極相互直接相連，以便在各自增益狀態(tài)下操作的電路作為負(fù)載相互影響。
即，當(dāng)LNA在高增益狀態(tài)下操作，在低增益狀態(tài)下使用的該共基極型第二NPN晶體管BN2的射極引線的電容操作為高增益電路的負(fù)載，在性能上，如增益、匹配、和高增益狀態(tài)的噪音特性有壞影響，并由此惡化該LNA的性能。
而且，當(dāng)LNA操作在低增益狀態(tài)下，在高增益狀態(tài)下使用的該共發(fā)射極型第一NPN晶體管BN1的基極引線的電容像在高增益狀態(tài)下惡化低增益狀態(tài)的性能。
這是因?yàn)閷?shí)際相同的兩個(gè)模式的輸入端的阻抗級(jí)操作為相互的負(fù)載。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的目的是至少解決背景技術(shù)的問題和缺點(diǎn)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種低噪音放大器(LNA)，其根據(jù)接收信號(hào)操作在三個(gè)放大模式中。
本發(fā)明的另一目的是提供線性增加的LNA。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種LNA，根據(jù)接收信號(hào)的幅度，其功率消耗是低的。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種具有可變?cè)鲆婺Ｊ降牡驮胍舴糯笃?LNA)，該LNA包括選擇部件，包括第一選擇單元、第二選擇單元和第三選擇單元，用于選擇的向放大部件發(fā)射輸入信號(hào)，以根據(jù)輸入信號(hào)的幅度選擇第一至第三選擇單元之一；和放大部件，包括第一放大單元，用于將由第一選擇單元提供的信號(hào)放大為第一增益模式并輸出，第二放大單元，用于將由第二選擇單元提供的信號(hào)放大為第二增益模式并輸出，和第三放大單元，用于將由第三選擇單元提供的信號(hào)放大為第三增益模式并輸出。
在此，該選擇部件向第一至第三放大單元提供偏壓以激活放大操作。
在此，該第一選擇單元包括第一偏壓裝置，用于提供偏壓以操作第一放大單元或接地，第二選擇單元包括第二偏壓裝置，用于提供偏壓以操作第二放大單元或接地，和第三選擇單元包括用于閉合和斷開的切換裝置。
在此，第一和第二偏壓裝置的第一端優(yōu)選的連接第一和第二放大單元，第二端優(yōu)選的連接第二偏壓端，并且第三端優(yōu)選接地。
在此，第一放大單元包括第一放大設(shè)備，其具有控制與應(yīng)用于第三端的電壓成比例的從第一端流向第二端的電流量的第一、第二和第三端，和連接第二端的第一負(fù)載，第二放大單元包括第二放大設(shè)備，其具有控制與應(yīng)用于第六端的電壓成比例的從第四端流向第五端的電流量的第四、第五和第六端，和連接第五端的第二負(fù)載，并且第三放大單元包括第三負(fù)載。
在此，優(yōu)選的晶體管還包括在第一和第二放大設(shè)備的輸出端口中，以提高第一和第二放大設(shè)備的頻率特性。
在此，每個(gè)晶體管的主電流方向的一端連接第一放大單元和第二放大單元的輸出端口，并且每個(gè)晶體管的主電流方向的另一端連接第三放大單元的輸出端口和具有可變?cè)鲆婺Ｊ降腖NA的輸出端口。
在此，該輸出單元優(yōu)選的包括第三晶體管和第二晶體管，第三晶體管的源極端子優(yōu)選的連接放大部件的第一放大單元的輸出端和放大部件的第二放大單元的輸出端，并且第三晶體管的漏極端子優(yōu)選的連接第二電感器和該第三放大單元的輸出端以形成輸出端口。
在此也提供一種具有可變?cè)鲆婺Ｊ降牟罘址糯笃鳎摬罘址糯笃靼ǖ谝贿x擇部件，該部件包括第一選擇單元、第二選擇單元和第三選擇單元，用于選擇的向放大部件發(fā)射第一輸入信號(hào)，以根據(jù)第一輸入信號(hào)的幅度選擇第一至第三選擇單元之一；第二選擇部件，包括第四選擇單元、第五選擇單元和第六選擇單元，用于選擇的向放大部件發(fā)射第二輸入信號(hào)，以根據(jù)第二輸入信號(hào)的幅度選擇第四至第六選擇單元之一；第一放大部件，包括第一放大單元，用于將由第一選擇單元提供的信號(hào)放大為第一增益模式并輸出，第二放大單元，用于將由第二選擇單元提供的信號(hào)放大為第二增益模式并輸出，和第三放大單元，用于將由第三選擇單元提供的信號(hào)放大為第三增益模式并輸出；和第二放大部件，包括第四放大單元，用于將由第四選擇單元提供的信號(hào)放大為第四增益模式并輸出，第五放大單元，用于將由第五選擇單元提供的信號(hào)放大為第五增益模式并輸出，和第六放大單元，用于將由第六選擇單元提供的信號(hào)放大為第六增益模式并輸出。
在此，該第一選擇單元向第一至第三放大單元提供偏壓以激活放大操作，和第二選擇單元向第四至第六放大單元提供偏壓以激活放大操作。
在此，該第一選擇單元包括第一偏壓裝置，用于提供偏壓以操作第一放大單元或接地，第二選擇單元包括第二偏壓裝置，用于提供偏壓以操作第二放大單元或接地，和第三選擇單元包括用于閉合和斷開的切換裝置；第四選擇單元包括第四偏壓裝置，用于提供偏壓以操作第四放大單元或接地，第五選擇單元包括第五偏壓裝置，用于提供偏壓以操作第五放大單元或接地，和第六選擇單元包括用于閉合和斷開的切換裝置。
根據(jù)本發(fā)明，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)放大設(shè)備用作可變?cè)鲆鍸NA。
該放大設(shè)備包括柵極端，源極端和漏極端。
在該MOSFET中，根據(jù)應(yīng)用于柵極端的電壓的幅度和極性確定從源極端向漏極端，或反方向流動(dòng)的電流的總量和方向。
該放大設(shè)備可以是雙極結(jié)晶體管(BJT)、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(JFET)、MOSFET和金屬半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MESFET)。
在上述放大設(shè)備中，下面將描述該MOSFET。
然而，本發(fā)明可以應(yīng)用于互補(bǔ)操作的所有設(shè)備以及MOSFET。
因此，將在本說明書中描述該MOSFET，然而，本發(fā)明的范圍不限于MOSFET。
將詳細(xì)參考詳細(xì)描述的優(yōu)選實(shí)施例和附圖來描述其他實(shí)施例。


本發(fā)明將詳細(xì)參考下列附圖進(jìn)行描述，附圖中相同的數(shù)字涉及相同的元素。
圖1是示意在美國專利No6144254中公開的低噪音放大器(LNA)的電路框圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可變?cè)鲆鍸NA電路的框圖；圖2B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可變?cè)鲆娌罘諰NA的框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可變?cè)鲆鍸NA的電路框圖；和圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可變?cè)鲆娌罘諰NA的電路框圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述將參考附圖以詳細(xì)的方式描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖2A是根據(jù)本發(fā)明的可變?cè)鲆娴驮胍舴糯笃?LNA)的框圖。
如圖2A所示，該可變?cè)鲆鍸NA包括選擇部件210，放大部件220和輸出部件230。
該選擇部件210包括第一選擇單元211、第二選擇單元212和第三選擇單元213。在放大輸入端口Input的輸入信號(hào)和將該輸入信號(hào)輸出給輸出端口Output中，該選擇部件210是根據(jù)放大的增益用于選擇第一選擇單元211、第二選擇單元212和第三選擇單元213之一的電路部件。
即，控制可變?cè)鲆鍸NA，以便在輸入信號(hào)需要高增益的情況下選擇第一選擇單元211，在輸入信號(hào)需要中等增益的情況下選擇第二選擇單元212，和在輸入信號(hào)需要低增益的情況下，選擇第三選擇單元213。
該放大部件220包括第一放大單元221、第二放大單元222和第三放大單元223。根據(jù)選擇部件210的選擇單元211、212或213，激活第一放大單元221、第二放大單元222和第三放大單元223之一，以便執(zhí)行放大操作。
根據(jù)高增益、中等增益和低增益，將接收信號(hào)放大為三種放大模式。該可變?cè)鲆鍸NA在每個(gè)范圍中操作不同，以便不產(chǎn)生不必要的功率消耗并且獲得相對(duì)大范圍的增益帶寬。
在此，可以添加其中MOS晶體管連接放大設(shè)備的輸出端口的輸出部件230，以減小在由第一放大單元221和第二放大單元222放大的輸出信號(hào)和輸出端口Input的輸入信號(hào)之間的干擾的影響，并且提高在第一放大單元221和第二放大單元222的每個(gè)中包含的放大設(shè)備(MOS晶體管)的頻率選擇。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過選擇單元210選擇放大單元，以便有可能實(shí)現(xiàn)低噪音，并且降低功率消耗，而且該輸出部件230防止輸入端口Input的接收信號(hào)和輸出端口Output的接收信號(hào)相互耦合以提高穩(wěn)定性。
而且，有可能將增益范圍增加到具有不同增益的三種帶寬，并且向著三種字塊中具有低增益的字塊線性增加。當(dāng)接收信號(hào)較小時(shí)，該LNA在高增益中以較小線性操作，并且當(dāng)接收信號(hào)大時(shí)，在低增益中以較大線性操作。
因此，有可能增加該LNA的線性。
而且，由于增益范圍大，當(dāng)接收大信號(hào)時(shí)，減小信號(hào)的幅度將信號(hào)傳到下個(gè)階段，以便有可能增加在LNA之后的字塊的線性。
圖2B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可變?cè)鲆娌罘諰NA的框圖。
如圖2B所示，該可變?cè)鲆娌罘諰NA包括選擇部件210a和210b，放大部件220a和220b，和輸出部件230a和230b。
該選擇部件210a包括第一選擇單元211a、第二選擇單元212a、和第三選擇單元213a，并且根據(jù)正差分輸入端的差分輸入信號(hào)IN+和差分輸出信號(hào)OUT+來選擇放大部件220a的放大單元221a、222a、223a之一。
而且，用于執(zhí)行差分操作的該選擇部件210b包括第一選擇單元211b、第二選擇單元212b和第三選擇單元213b，并且根據(jù)正差分輸入端的差分輸入信號(hào)IN-和差分輸出信號(hào)OUT+來選擇放大部件220b的放大單元221b、222b、223b之一。
即，控制該可變?cè)鲆娌罘諰NA，以便在輸入信號(hào)需要放大為高增益的情況下選擇第一選擇單元211a和211b，在輸入信號(hào)需要中等增益的情況下選擇第二選擇單元212a和212b，和輸入信號(hào)需要低增益的情況下選擇第三選擇單元213a和213b。
該放大部件220a包括第一放大單元221a、第二放大單元222a和第三放大單元223a，并且通過選擇部件210的選擇來激活第一放大單元221a、第二放大單元222a和第三放大單元223a之一。
而且，用于執(zhí)行差分操作的放大部件220b包括第一放大單元221b、第二放大單元222b和第三放大單元223b，并且通過選擇部件210b的選擇來激活第一放大單元221b、第二放大單元222b和第三放大單元223b之一，以便選擇的執(zhí)行放大操作。
即，操作該可變?cè)鲆娌罘諰NA，以便根據(jù)高增益、中等增益和低增益將接收信號(hào)放大為三種放大模式，從而不會(huì)產(chǎn)生不必要的功率消耗，并且獲得相對(duì)大范圍的增益帶寬。
如圖4所示，輸出部件430a包括第三晶體管MNout a和輸出電感器Lout a，以減小在由第一放大單元221a和第二放大單元222a放大的輸出信號(hào)OUT+與輸入端口的輸入信號(hào)IN+之間的干擾影響。
而且，如圖4所示，用于執(zhí)行差分操作的輸出部件430b包括第三晶體管MNout b和輸出電感器Lout b，以減小在由第一放大單元221b和第二放大單元222b放大的輸出信號(hào)OUT-與輸入端口的輸入信號(hào)IN-之間的干擾影響。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，該選擇部件210a和210b能選擇放大單元，以便有可能實(shí)現(xiàn)低噪音和低功耗，并且該輸出部件230a和230b防止差分輸入端口的信號(hào)IN-和IN+耦合差分輸出端口的信號(hào)OUT-和OUT+，以提高穩(wěn)定性。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可變?cè)鲆鍸NA的電路框圖。
如圖3所示，該可變?cè)鲆鍸NA包括選擇單元310、放大單元320、和輸出單元330。下面，將描述它們之間的連接關(guān)系和操作。
該選擇部件310包括第一選擇單元311、第二選擇單元312和第三選擇單元313，并且根據(jù)輸入端口的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)選擇放大部件320的放大單元321、322、323。
在此，第一選擇單元311包括第一電容器C31和第一偏壓裝置SW31。第一電容器C31的一端連接輸入端口Input，以向第一選擇單元31提供輸入信號(hào)。該第一電容器C311的另一端連接第一偏壓裝置SW31的輸入端SW31a和第一選擇單元311的輸出端。
而且，該第二選擇單元312包括第二電容器C32和第二偏壓裝置SW32。該第二電容器C32的一端連接該輸入端口Input，以向該第二選擇單元312提供輸入信號(hào)。該第二電容器C32的另一端連接第二偏壓裝置SW32的輸入端SW32a和第二選擇單元312的輸出端。
而且，該第三選擇單元313包括第三電容器C33和能閉合和斷開的切換裝置SW33。該第三電容器C33的一端連接該輸入端口Input，以向該第三選擇單元313提供輸入信號(hào)。該第三電容器C33的另一端連接切換裝置SW33的一端SW33a。該切換裝置SW33DE另一端SW33b連接第三選擇單元313的輸出端。
該放大部件320包括第一放大單元321、第二放大單元322和第三放大單元323，并且通過該選擇單元310的選擇激活第一放大單元321、第二放大單元322和第三放大單元323之一，以便選擇的執(zhí)行放大操作。
在此，第一放大單元321包括第一晶體管MN31和第一電感器L31。第一電感器L31連接第一晶體管MN31的源極端，第一晶體管MN31的漏極端形成輸出端口，并且第一選擇單元311的輸出端口連接第一晶體管MN31的柵極端以激活第一放大單元321。
而且，第二放大單元322包括第二晶體管MN32和第一電阻器R32。該第一電阻器R32連接第二晶體管MN32的源極端，該第二晶體管MN32的該第二放大單元322的漏極端形成該第二放大單元322的輸出端口，并且該第二選擇單元312的輸出端口連接第二晶體管MN32的柵極端，以激活該第二放大單元322。
而且，該第三放大單元323包括第二電阻器R33。該第二電阻器R33的一端連接該第三選擇單元313的輸出端，并且該第二電阻器R33的另一端形成該第三放大單元323的輸出端。
該輸出部件330包括第三晶體管MNout和輸出電感器Lout，以減小在由第一放大單元321和第二放大單元322放大的輸出信號(hào)與該輸入端口Input的輸入信號(hào)之間的干擾影響。
在此，該第三晶體管MNout的源極端通常連接該第一放大單元321和第二放大單元322的輸出端口。該第三晶體管MNout的漏極端連接該LNA的輸出端口。用于激活的偏置電壓提供給第三晶體管MNout的柵極端。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的該LNA的操作。
根據(jù)接收信號(hào)的功率電平，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可變?cè)鲆鍸NA操作在三種增益模式中，即高增益模式、中等增益模式和低增益模式。
當(dāng)提供輸入信號(hào)時(shí)，在放大的輸入信號(hào)具有高增益的情況下，根據(jù)控制信號(hào)，在第一選擇單元311的第一偏壓裝置SW31的輸入端SW31a和第一輸出端SW31b之間執(zhí)行轉(zhuǎn)換，以便將第一偏壓Vbias31提供給輸入端SW31a。
同時(shí)，該第二選擇單元312的第二偏壓裝置SW32的輸入端SW32a被轉(zhuǎn)換連接第二輸出端SW32c并且接地，并且該第三選擇單元313的切換裝置SW33斷開，以便只選擇第一放大單元321，并且執(zhí)行放大操作。
即，當(dāng)選擇第一選擇單元311時(shí)，只提供給第一放大單元321的該輸入端口Input的輸入信號(hào)被放大，并且輸出到輸出部件330的輸出端口Output。
而且，當(dāng)放大的輸入信號(hào)具有中等增益時(shí)，在第二選擇單元312的第一偏壓裝置SW32的輸入端SW32a和第一輸出端SW32b之間執(zhí)行轉(zhuǎn)換，以便將第二偏壓Vbias32提供給輸入端SW32a，該第一選擇單元311的第一偏壓裝置SW31的輸入端SW31a被轉(zhuǎn)換連接第二輸出端SW31c并且接地，并且該第三選擇單元313的切換裝置SW33斷開，以便只選擇第二放大單元322，并且執(zhí)行放大操作。
即，當(dāng)選擇第二選擇單元312時(shí)，只提供給第二放大單元322的該輸入端口Input的輸入信號(hào)被放大，并且輸出到輸出部件330的輸出端口Output。
而且，當(dāng)放大的輸入信號(hào)具有低增益時(shí)(當(dāng)實(shí)際上不需要放大操作時(shí))，在第三選擇單元313的切換裝置SW33的輸入端SW33a和輸出端SW33b之間執(zhí)行轉(zhuǎn)換，以便在輸入端SW33a和輸出端SW33b之間執(zhí)行匱乏。
該第一選擇單元311的第一偏壓裝置SW31的輸入端SW31a被轉(zhuǎn)換連接該第二輸出端SW31c并且接地，該第二選擇單元312的第二偏壓裝置SW32的輸入端SW32a被轉(zhuǎn)換連接該第二輸出端SW32c并且接地，以便只選擇第三放大單元323，并且執(zhí)行放大操作。
即，當(dāng)選擇第三選擇單元313時(shí)，該輸入端口Input的輸入信號(hào)只提供給第三放大單元323，并且輸出到輸出部件330的輸出端口Output。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的可變?cè)鲆娌罘諰NA的電路框圖。
如圖4所示，該差分可變?cè)鲆鍸NA包括選擇部件410a和410b，放大部件420a和420b，和輸出部件430a和430b。下面，將描述它們之間的連接關(guān)系和操作。
該選擇部件410a包括第一選擇單元411a，第二選擇單元412a和第三選擇單元413a，并且根據(jù)正差分輸入端口的差分輸入信號(hào)IN+和差分輸出信號(hào)OUT+選擇放大部件420a的放大單元421a、422a和423a之一。
在此，該第一選擇單元411a包括第一電容器C41a和第一偏壓裝置SW41a。該第一電容器C41a的一端連接該正差分輸入端口IN+，以向該第一選擇單元411a提供正差分輸入信號(hào)，并且該第一電容器C41a的另一端連接第一偏壓裝置SW41a的輸入端和第一選擇單元411a的輸出端。
而且，該第二選擇單元412a包括第二電容器C42a和第二偏壓裝置SW42a。該第二電容器C42a的一端連接該正差分輸入端口IN+，以向該第二選擇單元412a提供正差分輸入信號(hào)IN+，并且該第二電容器C42a的另一端連接第二偏壓裝置SW42a的輸入端和第二選擇單元412a的輸出端。
而且，該第三選擇單元413a包括第三電容器C43a和能閉合和斷開的切換裝置SW43a。該第三電容器C43a的一端連接該正差分輸入端口IN+，以向該第三選擇單元413a提供正差分輸入信號(hào)，并且該第三電容器C43a的另一端連接切換裝置SW43a的一端，并且該切換裝置SW43a的另一端連接該第三選擇單元413a的輸出端。
在此，用于執(zhí)行差分操作的該選擇單元410b包括第一選擇單元411b、第二選擇單元412b、和第三選擇單元413b，并且根據(jù)正差分輸入端口的差分輸入信號(hào)IN-和差分輸出信號(hào)OUT-選擇放大部件420b的放大單元421b、422b和423b之一。
在此，該第一選擇單元411b包括第一電容器C41b和第一偏壓裝置SW41b。該第一電容器C41b的一端連接該負(fù)差分輸入端口IN-，以向該第一選擇單元411b提供負(fù)差分輸入信號(hào)，并且該第一電容器C41b的另一端連接第一偏壓裝置SW41b的輸入端和第一選擇單元411b的輸出端。
而且，該第二選擇單元412b包括第二電容器C42b和第二偏壓裝置SW42b。該第二電容器C42b的一端連接該負(fù)差分輸入端口IN-，以向該第二選擇單元412b提供負(fù)差分輸入信號(hào)IN-，并且該第二電容器C42b的另一端連接第二偏壓裝置SW42b的輸入端和第二選擇單元412b的輸出端。
而且，該第三選擇單元413b包括第三電容器C43b和能閉合和斷開的切換裝置SW43b。該第三電容器C43b的一端連接該負(fù)差分輸入端口IN-，以向該第三選擇單元413b提供負(fù)差分輸入信號(hào)，并且該第三電容器C43b的另一端連接切換裝置SW43b的一端，并且該切換裝置SW43b的另一端連接該第三選擇單元413b的輸出端。
該放大部件420a包括第一放大單元421a、第二放大單元422a和第三放大單元423a，并且通過選擇單元410a的選擇激活第一放大單元421a、第二放大單元422a和第三放大單元423a之一，以便選擇的執(zhí)行放大操作。
在此，第一放大單元421a包括第一晶體管MN41a和第一電感器L41a。第一電感器L41a連接第一晶體管MN41a的源極端，第一晶體管MN41a的漏極端形成輸出端口，并且第一選擇單元411a的輸出端口連接第一晶體管MN41a的柵極端以激活第一放大單元421a。
而且，第二放大單元422a包括第二晶體管MN42a和第一電阻器R42a。該第一電阻器R42a連接第二晶體管MN42a的源極端，該第二晶體管MN42a的漏極端形成該第二放大單元422a的輸出端口，并且該第二放大單元422a的輸出端口連接第二晶體管MN42a的柵極端，以激活該第二放大單元422a。
而且，該第三放大單元423a包括第二電阻器R43a。該第二電阻器R43a的一端連接該第三選擇單元413a的輸出端口，并且該第二電阻器R43a的另一端形成該第三放大單元423a的輸出端。
在此，用于執(zhí)行差分操作的方法單元420b包括第一放大單元421b、第二放大單元422b和第三放大單元423b，并且通過選擇單元410b的選擇激活第一放大單元421b、第二放大單元422b和第三放大單元423b之一，以便選擇的執(zhí)行放大操作。
在此，第一放大單元421b包括第一晶體管MN41b和第一電感器L41b。第一電感器L41b連接第一晶體管MN41b的源極端，第一晶體管MN41b的漏極端形成輸出端口，并且第一選擇單元411b的輸出端口連接第一晶體管MN41b的柵極端以激活第一放大單元421b。
而且，第二放大單元422b包括第二晶體管MN42b和第一電阻器R42b。該第一電阻器R42b連接第二晶體管MN42b的源極端，該第二晶體管MN42b的漏極端形成該第二放大單元422b的輸出端口，并且該第二選擇單元412b的輸出端口連接第二晶體管MN42b的柵極端，以激活該第二放大單元422b。
而且，該第三放大單元423b包括第二電阻器R43b。該第二電阻器R43b的一端連接該第三選擇單元413b的輸出端口，并且該第二電阻器R43b的另一端形成該第三放大單元423b的輸出端。
該輸出部件430a包括第三晶體管MNout a和輸出電感器Lout a，以減小在由第一放大單元421a和第二放大單元422a放大的輸出信號(hào)OUT+與該輸入端口的輸入信號(hào)IN+之間的干擾影響。
在此，該第三晶體管MNout a的源極端通常連接該第一放大單元421a和第二放大單元422a的輸出端口，該第三晶體管MNout a的漏極端連接該LNA的輸出端口，并且用于激活的偏置電壓Vbiasout_a提供給第三晶體管MNout a的柵極端。
而且，用于執(zhí)行差分操作的輸出部件430b包括第三晶體管MNout b和輸出電感器Lout b，以減小在由第一放大單元421b和第二放大單元422b放大的輸出信號(hào)OUT-與該輸入端的輸入信號(hào)IN-之間的干擾影響。
在此，該第三晶體管MNout b的源極端通常連接該第一放大單元421b和第二放大單元422b的輸出端口，該第三晶體管MNout b的漏極端連接該LNA的輸出端口，并且用于激活的偏置電壓Vbiasout_b提供給第三晶體管MNout b的柵極端。
在參考圖3描述的可變?cè)鲆鍸NA的操作的描述中詳細(xì)描述了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的差分可變?cè)鲆鍸NA的操作。
該差分可變?cè)鲆鍸NA形成接收不同的輸入，以差分的輸出該輸入OUT-和OUT+的差分電路。
由此描述了本發(fā)明，能以任何方式改變?cè)搩?nèi)容。不會(huì)認(rèn)為這些變化脫離本發(fā)明的本質(zhì)和范圍，并且所有這些變化對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將明顯的包含在下列權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)接收信號(hào)的幅度將接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換為三種放大模式，以增加該LNA的增益范圍。
根據(jù)本發(fā)明，由于根據(jù)該增益范圍可變的選擇該放大模式，有可能增加線性。
根據(jù)本發(fā)明，選擇的執(zhí)行放大，以便根據(jù)接收信號(hào)的幅度將接收信號(hào)放大為三種放大模式，以便有可能實(shí)現(xiàn)低功耗。
權(quán)利要求
1.一種具有可變?cè)鲆婺Ｊ降牡驮胍舴糯笃?LNA)，該LNA包括選擇部件，包括第一選擇單元、第二選擇單元和第三選擇單元，用于選擇性的向放大部件發(fā)射輸入信號(hào)，以根據(jù)輸入信號(hào)的幅度選擇第一至第三選擇單元之一；和放大部件，包括第一放大單元，用于將由第一選擇單元提供的信號(hào)放大為第一增益模式并輸出，第二放大單元，用于將由第二選擇單元提供的信號(hào)放大為第二增益模式并輸出，和第三放大單元，用于將由第三選擇單元提供的信號(hào)放大為第三增益模式并輸出。
2.如權(quán)利要求1的具有可變?cè)鲆婺Ｊ降腖NA，其中該選擇部件向第一至第三放大單元提供偏壓以激活放大操作。
3.如權(quán)利要求1的具有可變?cè)鲆婺Ｊ降腖NA，其中該第一選擇單元包括第一偏壓裝置，用于提供偏壓以操作第一放大單元或接地，其中第二選擇單元包括第二偏壓裝置，用于提供偏壓以操作第二放大單元或接地，和其中第三選擇單元包括用于閉合和斷開的切換裝置。
4.如權(quán)利要求3的具有可變?cè)鲆婺Ｊ降腖NA，其中第一放大單元包括第一放大設(shè)備，其具有控制與應(yīng)用于第三端的電壓成比例的從第一端流向第二端的電流量的第一、第二和第三端，和連接第二端的第一負(fù)載，其中第二放大單元包括第二放大設(shè)備，其具有控制與應(yīng)用于第六端的電壓成比例的從第四端流向第五端的電流量的第四、第五和第六端，和連接第五端的第二負(fù)載，和其中第三放大單元包括第三負(fù)載。
5.如權(quán)利要求4的具有可變?cè)鲆婺Ｊ降腖NA，還包括在第一和第二放大設(shè)備的輸出端口中的晶體管，以提高第一和第二放大設(shè)備的頻率特性。
6.如權(quán)利要求5的具有可變?cè)鲆婺Ｊ降腖NA，其中每個(gè)晶體管的主電流方向的一端連接第一放大單元和第二放大單元的輸出端口，和其中每個(gè)晶體管的主電流方向的另一端連接第三放大單元的輸出端口和具有可變?cè)鲆婺Ｊ降腖NA的輸出端口。
7.一種具有可變?cè)鲆婺Ｊ降牟罘址糯笃?，該差分放大器包括第一選擇部件，該部件包括第一選擇單元、第二選擇單元和第三選擇單元，用于選擇性的向放大部件發(fā)射第一輸入信號(hào)，以根據(jù)第一輸入信號(hào)的幅度選擇第一至第三選擇單元之一；第二選擇部件，包括第四選擇單元、第五選擇單元和第六選擇單元，用于選擇性的向放大部件發(fā)射第二輸入信號(hào)，以根據(jù)第二輸入信號(hào)的幅度選擇第四至第六選擇單元之一；第一放大部件，包括第一放大單元，用于將由第一選擇單元提供的信號(hào)放大為第一增益模式并輸出，第二放大單元，用于將由第二選擇單元提供的信號(hào)放大為第二增益模式并輸出，和第三放大單元，用于將由第三選擇單元提供的信號(hào)放大為第三增益模式并輸出；和第二放大部件，包括第四放大單元，用于將由第四選擇單元提供的信號(hào)放大為第四增益模式并輸出，第五放大單元，用于將由第五選擇單元提供的信號(hào)放大為第五增益模式并輸出，和第六放大單元，用于將由第六選擇單元提供的信號(hào)放大為第六增益模式并輸出。
8.如權(quán)利要求7的具有可變?cè)鲆婺Ｊ降牟罘址糯笃?，其中該第一選擇單元向第一至第三放大單元提供偏壓以激活放大操作，和第二選擇單元向第四至第六放大單元提供偏壓以激活放大操作。
9.如權(quán)利要求7的具有可變?cè)鲆婺Ｊ降牟罘址糯笃鳎渲性摰谝贿x擇單元包括第一偏壓裝置，用于提供偏壓以操作第一放大單元或接地；其中第二選擇單元包括第二偏壓裝置，用于提供偏壓以操作第二放大單元或接地；其中第三選擇單元包括用于閉合和斷開的切換裝置；其中第四選擇單元包括第四偏壓裝置，用于提供偏壓以操作第四放大單元或接地；其中第五選擇單元包括第五偏壓裝置，用于提供偏壓以操作第五放大單元或接地；和其中第六選擇單元包括用于閉合和斷開的切換裝置。
全文摘要
提供一種低噪音放大器(LNA)，尤其是一種能進(jìn)行增益變化的LNA。該可變?cè)鲆鍸NA包括選擇部件，具有第一選擇單元、第二選擇單元和第三選擇單元，用于選擇性的向放大部件發(fā)射輸入信號(hào)，以根據(jù)輸入信號(hào)的幅度選擇第一至第三選擇單元之一，和放大部件，包括第一放大單元，用于將由第一選擇單元提供的信號(hào)放大為第一增益模式并輸出，第二放大單元，用于將由第二選擇單元提供的信號(hào)放大為第二增益模式并輸出，和第三放大單元，用于將由第三選擇單元提供的信號(hào)放大為第三增益模式并輸出。
文檔編號(hào)H03F3/45GK1841923SQ20061006607
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2006年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月29日
發(fā)明者趙永鎬, 金本冀, 樸成鎬 申請(qǐng)人:因特格瑞特科技有限公司