阅读说明：本技术 一种低噪声放大器 (Low-noise amplifier ) 是由 张秀娟 于 2020-06-18 设计创作，主要内容包括：本发明实施例公开了一种低噪声放大器,该低噪声放大器包括：第一放大管、与该第一放大管连接的第二放大管,以及与该第一放大管连接的负反馈单元。其中,第一放大管的漏端接地,该第一放大管的栅端与信号源连接,该第一放大管的源端与第二放大管的漏端连接,该第二放大管的源端与低噪声放大器的输出端连接；该负反馈单元分别与第一放大管的栅端、第一放大管的源端连接。本发明实施例提供一种低噪声放大器,可以解决低噪声放大器的放大效果较差的问题。(The embodiment of the invention discloses a low noise amplifier, which comprises: the amplifier comprises a first amplifying tube, a second amplifying tube connected with the first amplifying tube, and a negative feedback unit connected with the first amplifying tube. The drain end of the first amplifying tube is grounded, the grid end of the first amplifying tube is connected with a signal source, the source end of the first amplifying tube is connected with the drain end of the second amplifying tube, and the source end of the second amplifying tube is connected with the output end of the low-noise amplifier; the negative feedback unit is respectively connected with the grid end of the first amplifying tube and the source end of the first amplifying tube. The embodiment of the invention provides a low-noise amplifier, which can solve the problem of poor amplification effect of the low-noise amplifier.)

一种低噪声放大器

技术领域

本发明实施例涉及微波技术领域，尤其涉及一种低噪声放大器。

背景技术

低噪声放大器，是无线射频通信装置中的关键电路模块，可以将该低噪声放大器设置于无线电接收机的高频或中频中，以作为前置放大器。通常，低噪声放大器的噪声系数和带宽直接决定了射频接收机的整机噪声系数和带宽。

但是，相关技术中，低噪声放大器的噪声系数较为优良，然而该低噪声放大器的带宽特性较差，因此会导致低噪声放大器的放大效果较差。

发明内容

本发明实施例提供一种低噪声放大器，可以解决低噪声放大器的放大效果较差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例采用如下技术方案：

本发明实施例的第一方面，提供一种低噪声放大器，该低噪声放大器包括：第一放大管、与该第一放大管连接的第二放大管，以及与该第一放大管连接的负反馈单元。其中，第一放大管的漏端接地，该第一放大管的栅端与信号源连接，该第一放大管的源端与第二放大管的漏端连接，该第二放大管的源端与低噪声放大器的输出端连接；该负反馈单元分别与第一放大管的栅端、第一放大管的源端连接。

在本发明实施例中，低噪声放大器包括：第一放大管、与该第一放大管连接的第二放大管，以及与该第一放大管连接的负反馈单元。其中，第一放大管的漏端接地，该第一放大管的栅端与信号源连接，该第一放大管的源端与第二放大管的漏端连接，该第二放大管的源端与低噪声放大器的输出端连接；该负反馈单元分别与第一放大管的栅端、第一放大管的源端连接。由于输入信号Vin在第一放大管M₁、第二放大管M₂的栅端和漏端处的相位是反相的，且第一电阻R₁产生的噪声在这两点的相位是同相的，因此两个同相的噪声作用在放大管的栅源两端，二者的差值被第二放大管M₂放大，并在输出端形成电压，由于二者同相，一定程度上形成了噪声抵消，从而一定程度消除了第一电阻R₁带来的额外噪声，如此可以提升噪声放大器的放大效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种低噪声放大器的电路图之一；

图2为本发明实施例提供的一种低噪声放大器的电路图之二；

图3为本发明实施例提供的一种低噪声放大器的电路图之三；

图4为本发明实施例提供的一种低噪声放大器的电路图之四；

图5为本发明实施例提供的一种低噪声放大器的电路图之五。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一放大管和第二放大管等是用于区别不同的放大管，而不是用于描述放大管的特定顺序。

在本发明实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个元件是指两个元件或两个以上元件。

本文中术语“和/或”，是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，显示面板和/或背光，可以表示：单独存在显示面板，同时存在显示面板和背光，单独存在背光这三种情况。本文中符号“/”表示关联对象是或者的关系，例如输入/输出表示输入或者输出。

在本发明实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

本发明实施例提供一种低噪声放大器，该低噪声放大器包括：第一放大管、与该第一放大管连接的第二放大管，以及与该第一放大管连接的负反馈单元。其中，第一放大管的漏端接地，该第一放大管的栅端与信号源连接，该第一放大管的源端与第二放大管的漏端连接，该第二放大管的源端与低噪声放大器的输出端连接；该负反馈单元分别与第一放大管的栅端、第一放大管的源端连接。由于输入信号Vin在第一放大管M₁、第二放大管M₂的栅端和漏端处的相位是反相的，且第一电阻R₁产生的噪声在这两点的相位是同相的，因此两个同相的噪声作用在放大管的栅源两端，二者的差值被第二放大管M₂放大，并在输出端形成电压，由于二者同相，一定程度上形成了噪声抵消，从而一定程度消除了第一电阻R₁带来的额外噪声，如此可以提升噪声放大器的放大效果。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本发明实施例提供的一种低噪声放大器进行详细地说明。

本发明实施例提供的一种低噪声放大器，如图1所示，本发明实施例的低噪声放大器包括：第一放大管M₁、与第一放大管M₁连接的第二放大管M₂，以及与第一放大管M₁连接的负反馈单元10。

本发明实施例中，上述第一放大管M₁的漏端接地，该第一放大管M₁的栅端与信号源连接，该第一放大管M₁的源端与第二放大管M₂的漏端连接，该第二放大管M₂的源端与低噪声放大器的输出端连接；该负反馈单元10分别与第一放大管M₁的栅端、第一放大管M₁的源端连接。

可以理解，可以通过在第一放大管M₁的栅端和漏端之间并联一个负反馈单元10，以将电感源级负反馈低噪声放大器的带宽提升环路增益倍，可以有效地提升电路带宽。通过公式推导以及小信号分析，可以发现，负反馈单元10产生的噪声在该负反馈单元10的两端的极性是同相的，而有用信号在该负反馈单元10的两端的极性是反相的。因此可以通过设计电路结构，实现有用信号叠加，噪声信号抵消的结果。

可选的，本发明实施例中，上述第一放大管M₁具体可以为MOS管，上述第二放大管M₂具体可以为cascode管。

可以理解，可以通过在添加负反馈单元10的同时，将放大管(即第一放大管)和cascode管(即第二放大管)的栅端短路连接，形成噪声抵消的负反馈低噪声放大器。通过小信号分析，cascode管的栅端和源端的噪声信号是同相的，而有用信号是反相的，而输出信号Vout是cascode管栅源电压差值的放大，因此该结构可以有效地降低电阻带来的噪声贡献。

可选的，本发明实施例中，上述负反馈单元10，用于产生噪声，以抵消第一放大管M₁和第二放大管M₂产生的噪声。

可选的，在本发明的一种可能的实施方式中，结合图1，如图2所示，上述负反馈单元10包括第一电阻R₁；该第一电阻R₁的第一端与第一放大管M₁的栅端连接，该第一电阻R₁的第二端与第一放大管M₁的源端连接，该第一电阻R₁的第二端还与第二放大管M₁的漏端连接。

可选的，在本发明的另一种可能的实施方式中，结合图1，如图3所示，上述负反馈单元10包括第一电阻R₁；该第一电阻R₁的第一端与第一放大管M₁的栅端连接，该第一电阻R₁的第一端还与第二放大管M₂的栅端连接，该第一电阻R₁的第二端与第一放大管M₁的源端连接，该第一电阻R₁的第二端还与第二放大管M₂的漏端连接。

可选的，本发明实施例中，上述信号源输出的输入信号Vin通过第一放大管M₁进入低噪声放大器，M₁的源端连接到地。第一放大管M1的漏端连接第二放大管M₂的源端，同时第一放大管M₁和第二放大管M₂的栅端连接到一起，电阻R₁两端分别连接M₁和M₂的栅端和漏端。第二放大管M₂的漏端连接电源VDD，输出信号Vout位于M₂漏端处。

可以理解，本发明与传统的电感源级负反馈低噪声放大器相比，通过增加反馈电阻提升了电路的带宽，又通过将放大管和cascode管的栅端短路连接的形式，一定程度上消除了反馈电阻带来的噪声。因此，本发明可以同时实现宽带、低噪声的要求，可以应用于多种射频接收机前端中。

可选的，本发明实施例中，结合图1，如图4和图5所示，上述低噪声放大器还包括第一电感L₁；其中，第一电感L₁的第一端与信号源连接，第一电感L₁的第二端与第一放大管M₁的栅端连接；低噪声放大器还包括第二电感L₂；其中，该第二电感L₂的第一端接地，该第二电感L₂的第二端与第一放大管的漏端连接；上述低噪声放大器还包括第三电感L₃；其中，该第三电感L₃的第一端与第二放大管M₂的源端连接，该第三电感L₃的第二端与低噪声放大器的输出端连接。

可以理解，输入信号Vin通过电感L₁进入电路，第一电感L₁的另一端连接第一放大管M₁，M₁的源端连接第二电感L₂，该第二电感L₂的另一端连接到地。第一放大管M₁的漏端连接第二放大管M₂的源端，同时第一放大管M₁和第二放大管M₂的栅端连接到一起，第一电阻R₁两端分别连接第一放大管M₁和第二放大管M₂的栅端和漏端。第二放大管M₂的漏端连接第三电感L₃，该第三电感L₃的另一端连接电源VDD，输出信号Vout位于第二放大管M₂漏端与第三电感L₃的连接处。

本发明实施例中，有用信号在第一放大管M₁、第二放大管M₂的栅端和漏端处的相位是反相的；第一电阻R₁产生的噪声在这两点的相位是同相的。两个同相的噪声作用在放大管的栅源两端，二者的差值被第二放大管M₂放大，并在输出端形成电压，由于二者同相，一定程度上形成了噪声抵消，从而一定程度消除了第一电阻R₁带来的额外噪声。而有用信号在放大管的栅源两端的相位是反相的，二者的差值被第二放大管M₂放大到输出端，一定程度上形成了信号的叠加，从而提升了电路的增益。

本发明实施例提供一种低噪声放大器，该低噪声放大器包括：第一放大管、与该第一放大管连接的第二放大管，以及与该第一放大管连接的负反馈单元。其中，第一放大管的漏端接地，该第一放大管的栅端与信号源连接，该第一放大管的源端与第二放大管的漏端连接，该第二放大管的源端与低噪声放大器的输出端连接；该负反馈单元分别与第一放大管的栅端、第一放大管的源端连接。由于输入信号Vin在第一放大管M₁、第二放大管M₂的栅端和漏端处的相位是反相的，且第一电阻R₁产生的噪声在这两点的相位是同相的，因此两个同相的噪声作用在放大管的栅源两端，二者的差值被第二放大管M₂放大，并在输出端形成电压，由于二者同相，一定程度上形成了噪声抵消，从而一定程度消除了第一电阻R₁带来的额外噪声，如此可以提升噪声放大器的放大效果。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。