一种高增益低功耗的CMOS低噪声放大器*
2010-12-21孙玲玲文进才赵明付章少杰
电子器件 2010年1期
康 劲,孙玲玲,文进才,赵明付,章少杰
(杭州电子科技大学射频电路与系统教育部重点实验室,杭州 310018)
由于成本低和集成度高等特点, CMOS技术正越来越多地应用于无线射频收发芯片的设计。低噪声放大器作为射频信号传输链路的第一级,整个系统的信噪比(SNR)很大程度上取决于低噪声放大器(LNA)的噪声系数(NF)和增益。因此,高性能的LNA成为射频前端电路设计的关键模块。其主要目的是提供较高的线性度以抑制干扰和防止灵敏度下降;提供足够高的增益使其可以抑制后续级模块的噪声以及良好的输入输出阻抗匹配;同时按照无线通信设备发展趋势所要求的, LNA必须尽可能低的功耗[1-2]。
Inductive-degenerate cascade结构式射频 LNA设计中使用最广泛的结构之一[3-5],因为这种结构能够增加LNA的增益,降低噪声系数,同时增加输入与输出级之间的隔离度,提高稳定性。但是这种结构也有一些缺陷,首先它需要提供一个大感值的栅极电感[3],大电感不利于集成而且寄生阻抗比较大,相应产生热噪声也会比较大;而且共栅级的源端受到衬底寄生影响较大,导致信号损失,噪声系数恶化[6-7]。为了实现低功耗的同时实现高增益,一种CS-CS cascaded电流复用结构得到了应用[8-10],第二级共享了第一级的偏置电流,第一级的输出通过一个耦合电容连接到第二级晶体管的栅极上,但文献[8]中的电路结构反向隔离比较差,导致电路稳定性弱。文献[9]通过引入一个级间谐振电感可以有效地改善这个问题,在低功耗的同时实现了高增益,改善了稳定性。……
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