本發(fā)明實(shí)施例涉及射頻前端技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低噪聲放大器。

背景技術(shù)：

低噪聲放大器是一種噪聲系數(shù)很低的放大器，一般用于各類無線通信系統(tǒng)中的射頻前端的接收模塊中。

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，為了使低噪聲放大器獲得更低的噪聲系數(shù)，通常將低噪聲放大器內(nèi)的第一場效應(yīng)管的柵長做的很小，但是柵極變小會(huì)導(dǎo)致第一場效應(yīng)管的耐壓值變低，在接收到大功率信號時(shí)第一場效應(yīng)管會(huì)損壞。

在某些特殊情況下，射頻前端會(huì)接收到大功率的信號，比如：時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)中射頻前端開關(guān)切換不及時(shí)導(dǎo)致設(shè)備的發(fā)射信號到達(dá)接收端，此時(shí)，接收端接收到的大功率信號會(huì)損壞低噪聲放大器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種低噪聲放大器。該技術(shù)方案如下：

第一方面，提供了一種低噪聲放大器，包括

靜電保護(hù)電路、輸入匹配電路、大功率信號釋放電路、偏置電路、第一晶體管、負(fù)載電路、反饋電路、輸出匹配電路；

第一靜電保護(hù)電路與輸入端連接；

輸入端通過所述輸入匹配電路與所述第一晶體管的第一端連接；

所述第一晶體管的第一端還連接有所述大功率信號釋放電路和偏置電路；

所述第一晶體管的第二端與所述反饋電路連接；

所述負(fù)載電路的第一端與所述第一晶體管的第三端連接，所述負(fù)載電路的第二端與所述輸出匹配電路連接；

所述輸出匹配電路與輸出端連接；

第二靜電保護(hù)電路與所述輸出端連接；

其中，所述大功率信號釋放電路由兩個(gè)二極管組合構(gòu)成，每個(gè)二極管組合包括若干個(gè)串聯(lián)的二極管，第一二極管組合和第二二極管組合并聯(lián)。

可選的，所述第一二極管組合中第一個(gè)二極管的正極與所述第一晶體管的第一端連接，所述第一二極管組合中的最后一個(gè)二極管的負(fù)極接地；

所述第二二極管組合中的第一個(gè)二極管的負(fù)極與所述第一晶體管的第一端連接，所述第二二極管組合中的最后一個(gè)二極管的正極接地。

可選的，所述第一靜電保護(hù)電路和所述第二靜電保護(hù)電路由反偏的二極管構(gòu)成，所述輸入匹配電路包括電感器和/或電容器；

所述第一靜電保護(hù)電路中的第一二極管的正極與所述輸入匹配電路連接；

所述第一靜電保護(hù)電路中的第二二極管的負(fù)極與所述輸入匹配電路連接，且所述第二二極管的負(fù)極與所述第一二極管的正極相連；

所述第二靜電保護(hù)電路中的第三二極管的正極與所述輸出端連接；

所述第二靜電保護(hù)電路中的第四二極管的負(fù)極與所述輸出端連接；

所述第一二極管的負(fù)極接電源，所述第二二極管的正極接地，所述第三二極管的負(fù)極接電源，所述第四二極管的正極接地。

可選的，所述偏置電路由電阻器和第一偏置電壓源構(gòu)成；

所述電阻器的一端與所述第一晶體管的第一端連接，所述電阻器的另一端與所述第一偏置電壓源連接。

可選的，所述反饋電路包括第一電感器；

所述第一電感器的一端與所述第一晶體管的第二端連接，所述第二電感器的另一端接地。

可選的，所述負(fù)載電路至少包括第二晶體管、第二偏置電壓源和第一電容器；

所述第二晶體管的第一端與所述第一晶體管的第三端連接；

所述第二晶體管的第二端與所述輸出匹配電路連接；

所述第二晶體管的第三端與所述第二偏置電壓源連接；

所述第一電容器的一端與所述第二晶體管的第三端連接，所述第一電容器的另一端接地。

可選的，所述輸出匹配電路包括電容器。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

本發(fā)明實(shí)施例提供的低噪聲放大器，用于射頻前端的接收模塊中，包括靜電保護(hù)電路、輸入匹配電路、大功率信號釋放電路、偏置電路、第一晶體管、負(fù)載電路、反饋電路、輸出匹配電路，當(dāng)輸入端輸入大功率信號時(shí)，通過大功率信號釋放電路將大功率信號釋放到地，保護(hù)第一晶體管不被大功率信號損壞；解決了相關(guān)技術(shù)中當(dāng)射頻前端接收到大功率信號時(shí)，大功率信號可能損壞輸入端的低噪聲放大器中第一晶體管的問題；達(dá)到了令低噪聲放大器能夠承受大功率信號，保證低噪聲放大器不容易被損壞，延長了低噪聲放大器的使用時(shí)間的效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種低噪聲放大器的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種大功率信號釋放電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種低噪聲放大器具體實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)另一示例性實(shí)施例示出的一種低噪聲放大器具體實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是根據(jù)另一示例性實(shí)施例示出的一種低噪聲放大器具體實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是根據(jù)另一示例性實(shí)施例示出的一種低噪聲放大器具體實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是根據(jù)另一示例性實(shí)施例示出的一種低噪聲放大器具體實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種低噪聲放大器的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，該低噪聲放大器包括：靜電保護(hù)電路、輸入匹配電路130、大功率信號釋放電路140、偏置電路、第一晶體管150、反饋電路160、負(fù)載電路180、輸出匹配電路190。

該低噪聲放大器內(nèi)包括兩個(gè)靜電保護(hù)電路，分別是第一靜電保護(hù)電路120和第二靜電保護(hù)電路200?？蛇x的，第一晶體管150是場效應(yīng)管或者三極管。

偏置電路由電阻器170和偏置電壓源vbias構(gòu)成。偏置電路用于為低噪聲放大器的第一晶體管150或其他電路中包括的晶體管提供直流偏置電壓。

第一靜電保護(hù)電路120與輸入端100連接；

輸入端100通過輸入匹配電路130與第一晶體管150的第一端連接。

輸入端100接收需要利用低噪聲放大器放大的信號。

第一晶體管150的第一端還連接有大功率信號釋放電路140和偏置電路；

第一晶體管150的第二端與反饋電路160連接；反饋電路160的一端連接第一晶體管150的第二端，另一端接地。

負(fù)載電路180的第一端與第一晶體管150的第三端連接，負(fù)載電路180的第二端與輸出匹配電路190連接；負(fù)載電路180的第三端與電源vdd連接。

輸出匹配電路190與輸出端110連接。第二靜電保護(hù)電路200與輸出端連接。

輸出端110輸出經(jīng)過低噪聲放大器放大后的信號。

輸入匹配網(wǎng)絡(luò)130，用于使低噪聲放大器的輸入端100的阻抗匹配達(dá)到最大功率傳輸和最小噪聲系數(shù)。

第一靜電保護(hù)電路120和第二靜電保護(hù)電路200，用于保護(hù)低噪聲放大器的內(nèi)部不被靜電損壞。

大功率信號釋放電路140跨接在第一場效應(yīng)管150的第一端和地之間，用于將大功率信號釋放到地，使低噪聲放大器中的第一晶體管管不被大功率信號損壞。

大功率信號是指功率超過預(yù)定值的信號，可選的，預(yù)定值為低噪聲放大器正常工作時(shí)的最大功率。

負(fù)載電路180和輸出匹配電路190共同保障輸出端110的阻抗匹配，并提供增益。

反饋網(wǎng)絡(luò)160，用于保證輸入端100的阻抗匹配和低噪聲放大器的穩(wěn)定性。

其中，大功率信號釋放電路140由兩個(gè)二極管組合構(gòu)成，每個(gè)二極管組合包括若干個(gè)串聯(lián)的二極管，第一二極管組合和第二二極管組合并聯(lián)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的低噪聲放大器，用于射頻前端的接收模塊中，包括靜電保護(hù)電路、輸入匹配電路、大功率信號釋放電路、偏置電路、第一晶體管、負(fù)載電路、反饋電路、輸出匹配電路，當(dāng)輸入端輸入大功率信號時(shí)，通過大功率信號釋放電路將大功率信號釋放到地，保護(hù)第一晶體管不被大功率信號損壞；解決了相關(guān)技術(shù)中當(dāng)射頻前端接收到大功率信號時(shí)，大功率信號可能損壞輸入端的低噪聲放大器中第一晶體管的問題；達(dá)到了令低噪聲放大器能夠承受大功率信號，保證低噪聲放大器不容易被損壞，延長了低噪聲放大器的使用時(shí)間的效果。

圖2示出了圖1中大功率信號釋放電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，大功率信號釋放電路由兩個(gè)二極管組合組成，每個(gè)二極管組合包括若干個(gè)串聯(lián)的二極管；第一二極管組合包括串聯(lián)的二極管21、二極管22、……、二極管2n，n為大于等于0的整數(shù)；第二二極管組合包括串聯(lián)的二極管31、二極管32、……、二極管3m，m為大于等于0的整數(shù)；需要說明的是，n和m不同時(shí)為0。

由二極管21、二極管22、……、二極管2n構(gòu)成的第一二極管組合和由二極管31、二極管32、……、二極管3m構(gòu)成的第二二極管組合并聯(lián)。

第一二極管組合中的第一個(gè)二極管21的正極與圖1中的第一晶體管150的第一端連接，第一二極管組合中的最后一個(gè)二極管2n的負(fù)極接地。

第二二極管組合的第一個(gè)二極管31的負(fù)極與圖1中的第一晶體管150的第一端連接，第二二極管組合中的最后一個(gè)二極管3m的正極接地。

當(dāng)?shù)谝痪w管是場效應(yīng)管時(shí)，第一二極管組合中的第一個(gè)二極管21的正極與第一場效應(yīng)管的柵極連接，第二二極管組合中的第一個(gè)二極管31的負(fù)極與第一場效應(yīng)管的柵極連接。

在如圖1所示的低噪聲放大器中，第一靜電保護(hù)電路和第二靜電保護(hù)電路由反偏的二極管構(gòu)成，輸入匹配電路包括電感器和/或電容器；

第一靜電保護(hù)電路中的第一二極管的正極與輸入匹配電路連接；

第一靜電保護(hù)電路中的第二二極管的負(fù)極與輸入匹配電路連接，且第二二極管的負(fù)極與第一二極管的正極相連；

第二靜電保護(hù)電路中的第三二極管的正極與輸出端連接；

第二靜電保護(hù)電路中的第四二極管的負(fù)極與輸出端連接。

第一二極管的負(fù)極接電源，第二二極管的正極接地，第三二極管的負(fù)極接電源，第四二極管的正極接地。

在如圖1所示的低噪聲放大器中，偏置電路由電阻器和第一偏置電壓源構(gòu)成；

電阻器的一端與第一晶體管的第一端連接，電阻器的另一端與第一偏置電壓源連接。

當(dāng)?shù)谝痪w管是場效應(yīng)管時(shí)，電阻器的第一端與第一場效應(yīng)管的柵極連接。

在如圖1所示的低噪聲放大器中，反饋電路包括第一電感器；

第一電感器的一端與第一晶體管的第二端連接，第一電感器的另一端接地。

當(dāng)?shù)谝痪w管是場效應(yīng)管時(shí)，第一電感器的一端與第一場效應(yīng)管的源極連接。

在如圖1所示的低噪聲放大器中，負(fù)載電路至少包括第二晶體管、第二偏置電壓源和第一電容器；

第二晶體管的第一端與第一晶體管的第三端連接；

第二晶體管的第二端與輸出匹配電路連接；

第二晶體管的第三端與第二偏置電壓源連接；

第一電容器的一端與第二晶體管的第三端連接，第一電容器的另一端接地。

當(dāng)?shù)谝痪w管是場效應(yīng)管，第二晶體管是場效應(yīng)管時(shí)，第二場效應(yīng)管的源極與第一場效應(yīng)管的漏極連接；第二場效應(yīng)管的漏極與輸出匹配電路連接；第二場效應(yīng)管的柵極與第二偏置電壓源連接；第一電容器的一端與第二場效應(yīng)管的柵極連接。

在如圖1所示的低噪聲放大器中，輸出匹配電路包括電容器。

電容器的一端與輸出端連接，另一端與負(fù)載電路連接。

可選的，輸出匹配電路還包括電容器、電阻器、電感器、巴倫、晶體管中的一種。

需要說明的是，低噪聲放大器中可以不包括輸出匹配電路。

圖3是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種低噪聲放大器具體實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，該低噪聲放大器包括輸入匹配電路、第一靜電保護(hù)電路410、第二靜電保護(hù)電路、偏置電路430、大功率信號釋放電路440、反饋電路460、第一場效應(yīng)管450、負(fù)載電路470和輸出匹配電路。

其中：

第一靜電保護(hù)電路410由反偏的二極管構(gòu)成，也即由第一二極管411和第二二極管412構(gòu)成。

第二靜電保護(hù)電路由第三二極管491和第四二極管492構(gòu)成，第三二極管491和第四二極管492反偏。第三二極管491的正極與輸出端500連接，第三二極管491的負(fù)極接電源，第四二極管492的正極接地，第四二極管492的負(fù)極與輸出端500連接。

輸出匹配電路包括電容器480電容器480的一端與輸出端500連接，電容器480的另一端與負(fù)載電路470連接。

輸入匹配電路包括電感器421和電容器420。

電感器421與輸入端400連接。

第一靜電保護(hù)電路410中的第一二極管411的正極連接在電感器421和電容器420的公共端；

第一靜電保護(hù)電路410中的第二二極管412的負(fù)極連接在電感器421和電容器420的公共端，且與第一二極管411的正極相連；

第一二極管411的負(fù)極接電源，第二二極管412的正極接地。

需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例中第一靜電保護(hù)電路連接在輸入匹配電路之中，在其他實(shí)現(xiàn)方式中，第一靜電保護(hù)電路還可以連接在輸入匹配電路之后。

偏置電路430由電阻器431和第一偏置電壓源vbias1構(gòu)成；

電阻器431的一端與第一場效應(yīng)管450的柵極連接，電阻器431的另一端與第一偏置電壓源vbias1連接。

反饋電路包括電感器460；

電感器460的一端與第一場效應(yīng)管450的源極連接，電感器460的另一端接地。

負(fù)載電路470由電感器471、第二場效應(yīng)管472、第二偏置電壓源vbias2和電容器473構(gòu)成；

第二場效應(yīng)管472的源極與第一場效應(yīng)管450的漏極連接；

第二場效應(yīng)管472的漏極與電感器471的一端連接，電感器471與第二場效應(yīng)管472的漏極的公共端y與輸出匹配電路連接；具體地，電感器471與第二場效應(yīng)管472的漏極的公共端y與電容器480連接。

電感器471的另一端接電源vdd；

第二場效應(yīng)管472的柵極與第二偏置電壓源vbias2連接；

電容器473的一端與第二場效應(yīng)管472的柵極連接，電容器473的另一端接地。

大功率信號釋放電路440包括由二極管21、二極管22、……、二極管2n構(gòu)成的第一二極管組合和由二極管31、二極管32、……、二極管3m構(gòu)成的第二二極管組合；第一二極管組合和第二二極管組合并聯(lián)；第一二極管組合中的二極管串聯(lián)，第二二極管組合中的二極管串聯(lián)。

第一二極管組合中的第一個(gè)二極管21的正極與第一場效應(yīng)管450的柵極連接，第一二極管組合中的最后一個(gè)二極管2n的負(fù)極接地。

第二二極管組合的第一個(gè)二極管31的負(fù)極與第一場效應(yīng)管450的柵極連接，第二二極管組合中的最后一個(gè)二極管3m的正極接地。

第一場效應(yīng)管450和第二場效應(yīng)管472都提供增益。

需要說明的是，負(fù)載電路和/或輸出匹配電路還可以包括電容器、電阻器、電感器、巴倫、晶體管中的一種。

在基于圖3所示實(shí)施例的可選實(shí)施例中，低噪聲放大器中的輸入匹配電路還可以只包括電感器421，不包括電容器420，低噪聲放大器還可以不包括輸出匹配電路，負(fù)載電路470中的電感器471可被替代實(shí)現(xiàn)為電阻器493，如圖4所示。

在基于圖3所示實(shí)施例的可選實(shí)施例中，輸入匹配電路還可以至包括電感器421，不包括電容器420，低噪聲放大器還可以不包括輸出匹配電路，如圖5所示。

在基于圖3所示實(shí)施例的可選實(shí)施例中，負(fù)載電路470中的電感器471的兩端還可以并聯(lián)一個(gè)電容器494，如圖6所示。

在基于圖6所示實(shí)施例的可選實(shí)施例中，第一場效應(yīng)管450可以被替代實(shí)現(xiàn)為三極管451，第二場效應(yīng)管472可以被替代實(shí)現(xiàn)為三極管474，如圖7所示。

需要說明的是，在圖3、圖4、圖5、圖6所示實(shí)施例的可選實(shí)施例中，第一場效應(yīng)管450可以被替代實(shí)現(xiàn)為三極管，和/或，第二場效應(yīng)管472可以被替代實(shí)現(xiàn)為三極管；本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)上述實(shí)施例組合得到低噪聲放大器的其他結(jié)構(gòu)示意圖，這里不再贅述。

本發(fā)明實(shí)施例中所提供的低噪聲放大器可在ic(integratedcircuit，集成電路)、rfic(radiofrequencyintegratedcircuit，射頻集成電路)、數(shù)?；旌蟟c、asic(applicationspecificintegratedcircuit，專用集成電路)等多種方式上實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明實(shí)施例中所提供的低噪聲放大器的制造工藝也可以是cmos(complementarymetaloxidesemiconductor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)、cmossoisilicon-on-insulator，絕緣襯底上的硅、sige、gaas、phemt(pseudomorphichemt)、hbt(hetero-junctionbipolartransistor，異質(zhì)結(jié)雙極晶體管)、bjt(bipolarjunctiontransistor，雙極結(jié)型晶體管)、bicmos等多種工藝。

需要說明的是：上述本發(fā)明實(shí)施例序號僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。