《放大器电路.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《放大器电路.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103618505 A (43)申请公布日 2014.03.05 CN 103618505 A (21)申请号 201310699643.5 (22)申请日 2013.12.18 H03F 1/32(2006.01) (71)申请人 上海艾为电子技术有限公司 地址 200233 上海市徐汇区桂平路418号15 楼 (72)发明人 王晗 周竹瑾 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 吴靖靓 骆苏华 (54) 发明名称 放大器电路 (57) 摘要 一种放大器电路， 其中， 第一电容的第一端适 于接收输入信号， 第一电容的第二端连接第一电。
2、 感的第一端 ； 第一电感的第二端连接第一 MOS 管 的栅极 ； 第一 MOS 管的源极连接第二电感的第一 端， 第一 MOS 管的漏极连接第二 MOS 管的源极 ； 第 二 MOS 管的漏极连接第三电感的第一端、 第一电 阻的第一端和第二电容的第一端 ； 第三 MOS 管的 源极连接第二MOS管的源极， 第三MOS管的漏极连 接第二 MOS 管的漏极 ； 第二电容的第二端连接第 三电容的第一端 ； 第三电感的第二端连接第一电 阻的第二端和第三电容的第二端并适于输入第一 电压 ； 第二电感的第二端适于输入第二电压 ； 第 一 MOS 管和第二 MOS 管均工作在饱和区， 第三 MOS 管工作。
3、在弱反型区， 第一电压和第二电压的电压 值不相等。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103618505 A CN 103618505 A 1/1 页 2 1. 一种放大器电路， 其特征在于， 包括 ： 第一电容、 第二电容、 第三电容、 第一电感、 第 二电感、 第三电感、 第一 MOS 管、 MOS 管组和第一电阻， 所述 MOS 管组包括 ： 第二 MOS 管和第 三 MOS 管 ； 所述第一电容的第一端适于接收输入信号， 所。
4、述第一电容的第二端连接所述第一电感 的第一端 ； 所述第一电感的第二端连接所述第一 MOS 管的栅极 ； 所述第一 MOS 管的源极连接所述第二电感的第一端， 所述第一 MOS 管的漏极连接所述 第二 MOS 管的源极 ； 所述第二 MOS 管的漏极连接所述第三电感的第一端、 第一电阻的第一端和第二电容的 第一端 ； 所述第三 MOS 管的源极连接所述第二 MOS 管的源极， 所述第三 MOS 管的漏极连接所述 第二 MOS 管的漏极 ； 所述第二电容的第二端连接所述第三电容的第一端 ； 所述第三电感的第二端连接第一电阻的第二端和第三电容的第二端并适于输入第一 电压 ； 所述第二电感的第二端适。
5、于输入第二电压 ； 所述第一 MOS 管和第二 MOS 管均工作在饱和区， 所述第三 MOS 管工作在弱反型区， 所述 第一电压和第二电压的电压值不相等。 2. 如权利要求 1 所述的放大器电路， 其特征在于， 所述第一 MOS 管为共源结构。 3.如权利要求1所述的放大器电路， 其特征在于， 所述第二MOS管和第三MOS管均为共 栅结构。 4. 如权利要求 1 所述的放大器电路， 其特征在于， 还包括 ： 第四电容 ； 所述第四电容的第一端连接所述第三电感的第二端， 所述第四电容的第二端连接所述 第二电容的第一端。 5. 如权利要求 4 所述的放大器电路， 其特征在于， 还包括 ： 第三电阻。
6、 ； 所述第三电阻的第一端连接所述第二电容的第二端， 所述第三电阻的第二端适于输入 所述第二电压。 6. 如权利要求 1 或 4 所述的放大器电路， 其特征在于， 还包括 ： 第四电感 ； 所述第四电感的第一端连接所述第二电容的第二端。 7. 如权利要求 6 所述的放大器电路， 其特征在于， 还包括 ： 第三电阻 ； 所述第三电阻的第一端连接所述第四电感的第二端， 所述第三电阻的第二端适于输入 所述第二电压。 8. 如权利要求 1 所述的放大器电路， 其特征在于， 还包括 ： 第四电阻和天线 ； 所述第四电阻的第一端连接所述第一电容的第一端， 所述第四电阻的第二端连接所述 天线。 权 利 要 。
7、求 书 CN 103618505 A 2 1/4 页 3 放大器电路 技术领域 0001 本发明涉及一种放大器电路。 背景技术 0002 同步全球定位系统 （Simultaneous GPS， S-GPS） 是 GPS 信号的接收和手机语音或 数据信号的传输在同一时间发生的操作。语音或数据传输中的干扰信号可能会泄漏到 GPS 接收机的通路中， 并会因接收机的低噪声放大器或接收器后端的过载而影响接收器的灵敏 度。 0003 一般而言， 在手机内部环境相对较为嘈杂， 而天线接收到的 GPS 信号非常微弱， 设 计人员需要对微弱传入的 GPS 信号， 同时还有语音或数据传输中的强干扰信号保持 GPS。
8、 接 收器的灵敏度。这需要 GPS 接收机前端的低噪声放大器针对微弱的 GPS 信号具有低噪声系 数和高增益， 同时还能非常有效地阻断强干扰信号， 高线性度的低噪声放大器设计有为关 键。然而， 现有放大器无法达到上述要求。 发明内容 0004 本发明解决的问题是现有放大器的线性度不高。 0005 为解决上述问题， 本发明提供一种放大器电路， 包括 ： 第一电容、 第二电容、 第三电 容、 第一电感、 第二电感、 第三电感、 第一 MOS 管、 MOS 管组和第一电阻， 所述 MOS 管组包括 ： 第二 MOS 管和第三 MOS 管 ； 0006 所述第一电容的第一端适于接收输入信号， 所述第一。
9、电容的第二端连接所述第一 电感的第一端 ； 0007 所述第一电感的第二端连接所述第一 MOS 管的栅极 ； 0008 所述第一 MOS 管的源极连接所述第二电感的第一端， 所述第一 MOS 管的漏极连接 所述第二 MOS 管的源极 ； 0009 所述第二 MOS 管的漏极连接所述第三电感的第一端、 第一电阻的第一端和第二电 容的第一端 ； 0010 所述第三 MOS 管的源极连接所述第二 MOS 管的源极， 所述第三 MOS 管的漏极连接 所述第二 MOS 管的漏极 ； 0011 所述第二电容的第二端连接所述第三电容的第一端 ； 0012 所述第三电感的第二端连接第一电阻的第二端和第三电容的。
10、第二端并适于输入 第一电压 ； 0013 所述第二电感的第二端适于输入第二电压 ； 0014 所述第一 MOS 管和第二 MOS 管均工作在饱和区， 所述第三 MOS 管工作在弱反型区， 所述第一电压和第二电压的电压值不相等。 0015 可选的， 所述第一 MOS 管为共源结构。 0016 可选的， 所述第二 MOS 管和第三 MOS 管均为共栅结构。 说 明 书 CN 103618505 A 3 2/4 页 4 0017 可选的， 所述放大器电路还包括 ： 第四电容 ； 0018 所述第四电容的第一端连接所述第三电感的第二端， 所述第四电容的第二端连接 所述第二电容的第一端。 0019 可选。
11、的， 所述放大器电路还包括 ： 第三电阻 ； 0020 所述第三电阻的第一端连接所述第二电容的第二端， 所述第三电阻的第二端适于 输入所述第二电压。 0021 可选的， 所述放大器电路还包括 ： 第四电感 ； 0022 所述第四电感的第一端连接所述第二电容的第二端。 0023 可选的， 所述放大器电路还包括 ： 第三电阻 ； 0024 所述第三电阻的第一端连接所述第四电感的第二端， 所述第三电阻的第二端适于 输入所述第二电压。 0025 可选的， 所述放大器电路还包括 ： 第四电阻和天线 ； 0026 所述第四电阻的第一端连接所述第一电容的第一端， 所述第四电阻的第二端连接 所述天线。 002。
12、7 与现有技术相比， 本发明的技术方案的放大器电路可以减小三阶非线性项， 从而 提高了放大器电路的线性度。 附图说明 0028 图 1 是本发明放大器电路的一结构示意图 ； 0029 图 2 是本发明放大器电路的另一结构示意图 ； 0030 图 3 是本发明放大器电路的又一结构示意图 ； 0031 图 4 是本发明放大器电路的又一结构示意图。 具体实施方式 0032 为使本发明的上述目的、 特征和优点能够更为明显易懂， 下面结合附图对本发明 的具体实施例做详细的说明。 0033 如图1所示， 本发明提供一种放大器电路， 包括 ： 第一电容C1、 第二电容C2、 第三电 容 C3、 第一电感 L。
13、1、 第二电感 L2、 第三电感 L3、 第一 MOS 管 M1、 MOS 管组 M 和第一电阻 R1、 所述 MOS 管组 M 包括 ： 第二 MOS 管 M2 和第三 MOS 管 M3。 0034 所述第一电容C1的第一端适于接收输入信号VIN， 所述第一电容C1的第二端连接 所述第一电感 L1 的第一端。 0035 所述第一电感 L1 的第二端连接所述第一 MOS 管 M1 的栅极。 0036 所述第一 MOS 管 M1 的源极连接所述第二电感 L2 的第一端， 所述第一 MOS 管 M1 的 漏极连接所述第二 MOS 管 M2 的源极。 0037 所述第二 MOS 管 M2 的漏极连接。
14、所述第三电感 L3 的第一端、 第一电阻 R1 的第一端 和第二电容 C2 的第一端。 0038 所述第三 MOS 管 M3 的源极连接所述第二 MOS 管 M2 的源极， 所述第三 MOS 管 M3 的 漏极连接所述第二 MOS 管 M2 的漏极。 0039 所述第二电容 C2 的第二端连接所述第三电容 C3 的第一端。 说 明 书 CN 103618505 A 4 3/4 页 5 0040 所述第三电感 L3 的第二端连接第一电阻 R1 的第二端和第三电容 C3 的第二端并 适于输入第一电压。 0041 所述第二电感 L2 的第二端、 第二电阻 R2 的第二端和开关 K 的第二端均适于输入。
15、 第二电压。 0042 所述第一 MOS 管 M1 和第二 MOS 管均工作在饱和区， 所述第三 MOS 管 M3 工作在弱 反型区， 所述第一电压和第二电压的电压值不相等。 0043 本领域技术人员可以知晓， 当第一 MOS 管 M1、 第二 MOS 管 M2 和第三 MOS 管 M3 均 为 NMOS 管时， 第一电压可以为所述放大器电路的电源电压 VDD， 第二电压为地电压 ； 当第一 MOS 管 M1、 第二 MOS 管 M2 和第三 MOS 管 M3 均为 PMOS 管时， 所述第一电压可以为地电压， 第 二电压为所述放大器电路的电源电压 VDD。以下仅以第一 MOS 管 M1、 第。
16、二 MOS 管 M2 和第三 MOS管M3均为NMOS管作为本实施例的实现方式继续描述， 本领域技术人员可以根据本实施 例得知第一 MOS 管 M1、 第二 MOS 管 M2 和第三 MOS 管 M3 均为 PMOS 管的实现方式。 0044 由于第二 MOS 管 M2 工作在饱和区， 所以第二 MOS 管 M2 的栅极输入的第一栅极电 压 VG1 可以与电源电压 VDD 相等， 即第二 MOS 管 M2 的栅极可以直接连接第三电感 L3 的第 二端。 0045 在本实施例中， 第一 MOS 管 M1 可以为共源结构的 MOS 管， 第二 MOS 管 M2 和第三 MOS 管可以为共栅结构的 。
17、MOS 管。 0046 本实施例所述放大器电路的非线性项包括 ： 0047 （I） 第一 MOS 管 M1 的跨导引起的非线性项 g3*gm1*Vin， g30 ； 0048 （II） 第二 MOS 管 M2 的跨导引起的非线性项 gm3*g1/gm1*Vin， gm3 为第二 MOS 管 M2 的三阶跨导， gm30 ； 0049 （III） 第三 MOS 管 M3 的跨导引起的非线性项 gn3*g1/gn1*Vin， gn1 为第三 MOS 管 M3 的线性跨导， gn3 为第三 MOS 管 M3 的三阶跨导， gn30， gn10。 0050 在上述非线性项中， 所述第一 MOS 管 M。
18、1 的跨导、 第二 MOS 管 M2 的跨导和第三 MOS 管 M3 的跨导均指栅源电压引起的跨导。 0051 虽然系数为负值的 gm3 数值较大， 但是， 本实施例引入了系数为正值的 gn3， 所以 在整体上减小非线性项， 从而提高放大器的线性度。 0052 本实施例的 MOS 管组 M 所包含的 MOS 管的数量可以根据实际需要进行选择， 只要 MOS管组M包括至少一个工作在饱和区的MOS管和至少一个工作在弱反型区的MOS管， 就可 以减小非线性度。 0053 本领域技术人员可以根据实际需要， 根据本实施例提供的技术方案， 对 MOS 管组 M 内的 MOS 管的选择合适的尺寸和栅极电压，。
19、 从而进一步减小三阶跨导引起的非线性度， 甚 至可以做到完全抵消。 0054 如图 2 所示， 本实施例所述的放大器电路还可以包括 ： 第四电感 L4。所述第四电 感 L4 的第一端连接所述第二电容 C2 的第二端。 0055 在图2所示的放大器电路中， 第四电感L4的第二端可以作为所述放大器电路的输 出端 OUT， 第二电容 C2、 第三电容 C3 和第四电感 L4 构成输出匹配电路。 0056 在第二电容 C2、 第三电容 C3 和第四电感 L4 构成的输出匹配电路中， 第二电容 C2 为隔直电容， 第三电容 C3 可以调谐输出谐振腔的中心频率以达到输出匹配的目的， 第四电 说 明 书 C。
20、N 103618505 A 5 4/4 页 6 感 L4 可以将放大器电路的输出阻抗变换到高阻抗以提供功率增益。 0057 继续参考图 2， 所述放大器电路还可以包括 ： 第三电阻 R3。所述第三电阻 R3 的第 一端连接所述放大器电路的输出端 OUT， 所述第三电阻 R3 的第二端接地。 0058 如图 3 所示， 本实施例所述的放大器电路也可以不包括第四电感 L4， 而包括 ： 第四 电容 C4。所述第四电容 C4 的第一端连接所述第三电感 L3 的第二端， 所述第四电容 C4 的第 二端连接所述第二电容 C2 的第一端。 0059 在图3所示的放大器电路中， 第二电容C2的第二端可以作为。
21、所述放大器电路的输 出端 OUT， 第二电容 C2、 第三电容 C3 和第四电容 C4 构成输出匹配电路。 0060 在第二电容 C2、 第三电容 C3 和第四电容 C4 构成的输出匹配电路中， 第二电容 C2 可以将放大器电路的输出阻抗变换为较高的阻抗以提高功率增益， 第四电容 C4 可以控制 输出谐振腔的中心频率， 第三电容 C3 提供额外的高频衰减以提高放大器电路在高频强干 扰情形下的线性度， 同时有效的增强了高频稳定性。 0061 与第二电容 C2、 第三电容 C3 和第四电感 L4 构成的输出匹配电路相比， 第二电容 C2、 第三电容 C3 和第四电容 C4 构成的输出匹配电路用第三。
22、电容 C3 代替了第四电感 L4， 节 省了电路面积， 并且在较高的工作频率下， 第二电容C2和第三电容C3组成了额外的对地低 阻通路， 有效的降低了高频时的输出阻抗， 因而可以降低输出三阶交调项， 从而提高放大器 电路的线性度。 0062 继续参考图 3， 所述放大器电路还可以包括 ： 第三电阻 R3。所述第三电阻 R3 的第 一端连接所述放大器电路的输出端 OUT， 所述第三电阻 R3 的第二端接地。 0063 如图 4 所示， 所述放大器电路也可以同时包括第四电感 L4 和第四电容 C4。 0064 虽然本发明披露如上， 但本发明并非限定于此。 任何本领域技术人员， 在不脱离本 发明的精神和范围内， 均可作各种更动与修改， 因此本发明的保护范围应当以权利要求所 限定的范围为准。 说 明 书 CN 103618505 A 6 1/2 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103618505 A 7 2/2 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103618505 A 8 。