一种宽带单端转双端放大器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于射频无线收发机领域，具体为一种宽带单端转双端放大器。
【背景技术】
[0002] 低噪声放大器是射频收发机中的重要模块之一，主要用于通讯系统中将接收自天 线的信号放大，以便于后级的接收机电路处理。
[0003] 由于来自天线的信号一般都非常微弱，低噪声放大器一般情况下均位于非常靠近 天线的部位以减小信号损耗。正是由于低噪声放大器位于整个接收机紧邻天线的最先一 级，它的特性直接影响着整个接收机接收信号的质量。为了确保天线接收的信号能够在接 收机的最后一级被正确的恢复，一个好的低噪声放大器需要在放大信号的同时产生尽可能 低的噪音以及失真。
[0004] 随着现代移动通讯的发展，低噪声放大器要求能够适用于各种频率和协议的应 用，因此对LNA的电感提出了更高的要求，尤其是要求LNA的电感可变，满足各种频率和协 议应用的需要，从而使整个接收机成为一个宽带的接收机。输入端的阻抗匹配和噪声匹配 是实现高增益和低噪声的关键，对输入端的阻抗匹配和噪声匹配影响最关键的是LNA的电 感。
[0005] 低噪声放大器的输出为混频器，通常来说，差分混频器比单端混频器具有更加好 的噪声系数以及增益能力，因此在射频接收机中，广泛采用差分混频器。但是由于通常低噪 声放大器为单端输出，差分混频器为双端输入，因此通常需要一个单端转双端的额外电路 来实现单路转双路的功能，这一单端转双端的额外电路增加了电路的开销。
[0006]因此，有必要提出一种自带单端转双端功能的宽带放大器，能够实现宽带信号接 受特性，同时也可直接将单路信号转换为差分信号传递给后级混频器。
【发明内容】
[0007] 针对上述问题，本发明的主要目的在于克服现有射频接收机中单端转双端的额外 电路开销问题，提供一种结构简单的具有单端双端转换功能的宽带放大器。
[0008] 本发明采用如下技术方案：一种宽带单端转双端放大器，包括：输入端；第一放大 级，包括第一晶体管、负载和第二晶体管，所述第一晶体管的漏极通过所述负载与所述第二 晶体管的源极相连，所述第一晶体管的源极和所述第二晶体管的栅极连接所述输入端；第 二放大级，包括第三晶体管和第四晶体管；所述第三晶体管的栅极与所述第一晶体管的漏 极相连、其源极为所述第二放大级的正向输出端；所述第四晶体管的栅极与所述第二晶体 管的漏极相连、其源极为所述第二放大器的反向输出端。
[0009] 优选地，所述第一晶体管的源极通过第一电感连接至电源电压、栅极与第二电感 相连，所述第一电感和第二电感用于调节所述宽带放大器的输入匹配。
[0010] 优选地，所述负载包括串联的第三电感和第四电感。
[0011] 优选地，所述负载还包括第一电阻和第二电阻，其中所述第一电阻和所述第三电 感并联，所述第二电阻和所述第四电感并联。
[0012] 优选地，所述宽带放大器还包括电容，其一端连接在所述第三电感和第四电感之 间，一端连接交流虚地。
[0013] 优选地，所述第三晶体管的源极连接第一尾电流源，所述第四晶体管的源极连接 第二尾电流源。
[0014] 优选地，所述第一尾电流源为第五晶体管，所述第二尾电流源为第六晶体管。
[0015] 优选地，所述第二晶体管的栅极通过第五电感连接至所述输入端。
[0016] 与现有技术相比，本发明提出的自带单端转双端功能的宽带低噪声放大器，不仅 能够实现宽带信号接受特性，而且还能够直接将单路信号转换为差分信号传递给后级混频 器，无疑对于简化电路起到了很好的作用，有效地避免了射频接收机中单端转双端的额外 电路开销。
【附图说明】
[0017] 图1是本发明一实施例的宽带单端转双端放大器的电路示意图；
[0018] 图2是本发明一实施例的宽带单端转双端放大器的输入匹配S11与频率的关系曲 线图；
[0019] 图3是本发明一实施例的宽带单端转双端放大器的噪声系数与频率的关系曲线 图。
[0020] 图4是本发明一实施例的宽带单端转双端放大器的增益与频率的关系曲线图；
【具体实施方式】
[0021] 为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一 步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也 涵盖在本发明的保护范围内。
[0022] 在本说明书中及在权利要求书中，应理解当一元件被称为"耦接"或"连接"到另 一元件或与另一元件"相连"时，其可直接连接到另一元件，或可存在介入元件。
[0023] 请参照图1，本发明的宽带单端转双端放大器包括出入端Vin，第一放大级1和第 二放大级2。其中，第一放大级1接收来自放大器输入端Vin的射频输入信号并对该输入信 号进行第一次放大。第二放大级2与第一放大级1的输出端相连，用于将该放大级1输出 的经第一次放大的射频输入信号再次放大并以相位差为180°的一对差分信号输出。第二 放大级2的输出端Vop和Von作为低噪声放大器的两个输出端，其输出的该对差分信号可 传递至宽带单端转双端放大器后级的混频器。
[0024] 如图1所示，第一放大级1包括第一晶体管M1、负载和第二晶体管M2。第一晶体 管Ml的漏极通过负载与第二晶体管M2的源极相连，由此第一放大级采用了电流复用结构， 即晶体管Ml和M2共享同一电流支路。第一晶体管Ml的源极和第二晶体管M2的栅极均连 接至输入端Vin。其中，第一晶体管Ml为共栅结构，其源极通过电感L1连接至电源，栅极连 接电感L2。电感L1和L2构成输入匹配网络以调节宽带放大器的输入阻抗匹配，以匹配电 阻Rs的值，一般来说为50Ω。在本实施中，是以两个电感来调节输入阻抗匹配，但在其他实 施例中也可以将电感L1替换为电阻。第二晶体管M2为共源晶体管，其源极接地、栅极可通 过电感L5连接至输入端。该电感L5起到扩大电压输入摆幅的作用。在本实施例中，负载 包括串联的电感L3和L4。电感1^1、1^3、1^4、1^5在晶体管11和12所共享的电流支路中起到 了减小供电电源电压的作用。当然在其他实施例中，串联的电感