1. 引言
随着芯片制造工艺的发展,硅工艺越来越成熟,硅工艺因其成本低廉等诸多优点在射
频电路中应用的越来越多.但是,砷化镓工艺的器件具有相对硅工艺更低的噪声、更高的线
性度和大电流输出能力,使得砷化镓射频芯片在高端应用中更具优势.由于砷化镓工艺具有
的诸多优点,砷化镓工艺制造的低噪声放大器,在低频段即便是最简单的结构也能实现极
低的噪声、高增益和较高的线性度,但是,随着频率的提高,这些性能会快速变差
[1-2]
.设计
一个在多频段内都能使用的 LNA 是电路设计的目标之一.因此,本文设计了一个在多个频
段性能优良的低噪声放大器.
2. 电路设计
2.1 传统的低噪声放大器
传统的砷化镓低噪声放大器设计常使用共源共栅的源简并结构,如图 1(a)所示为最简
单的电路原理图
[1]
,源简并电感 L1 提供合适的输入阻抗实部,从而在一定频率范围内形成
良好的输入阻抗匹配,共栅管 M2 将输出端与放大管 M1 隔开,降低了漏端调制对放大管
的影响,并增大了输出阻抗.但是,随着频率的提高,放大管 M1 漏端节点处寄生电容影响
越来越显著,电压的波动使其充放电,会从放大的信号中汲取电流,导致增益降低等问题.
针对这个问题,文献[2]中提出图 1(b)所示结构,在 M1 与 M2 之间增加一个匹配电感,与
寄生电容谐振,使电感与寄生电容互相补充电荷,不再从放大的信号电流中汲取,从而提
高增益.
图 1 传统砷化镓低噪声放大器电路
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