[go: up one dir, main page]

TWI483542B - 放大器電路 - Google Patents

放大器電路 Download PDF

Info

Publication number
TWI483542B
TWI483542B TW098123372A TW98123372A TWI483542B TW I483542 B TWI483542 B TW I483542B TW 098123372 A TW098123372 A TW 098123372A TW 98123372 A TW98123372 A TW 98123372A TW I483542 B TWI483542 B TW I483542B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
transistor
circuit
capacitor
electrically connected
inductor
Prior art date
Application number
TW098123372A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201103254A (en
Inventor
Chih Yao Chang
Original Assignee
Chi Mei Comm Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chi Mei Comm Systems Inc filed Critical Chi Mei Comm Systems Inc
Priority to TW098123372A priority Critical patent/TWI483542B/zh
Priority to US12/538,249 priority patent/US7855605B1/en
Publication of TW201103254A publication Critical patent/TW201103254A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI483542B publication Critical patent/TWI483542B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/191—Tuned amplifiers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

放大器電路
本發明涉及一種放大器，尤其涉及一種放大器電路。
隨著無線通訊產業之迅速發展，人們對於無線通訊設備之需求日益增長。放大器電路作為無線通訊設備之接收機中第一個有源電路，其作用非常重要。事實上，放大器電路之增益、雜訊、線性度等多項指標都將直接影響整個接收機之性能。
在無線接收機接收訊號時經常需要對訊號進行變頻操作，而每一次變頻動作都可能產生鏡像訊號，該鏡像訊號與一對應之可用訊號被同時搬移到一個中頻頻率，並干擾所述可用訊號。為消除鏡像訊號，習知放大器電路通常以聲表面波(surface acoustic wave，SAW)濾波器實現，惟，現有之SAW濾波器大多造價昂貴，必然增加接收機之開發成本。
針對上述問題，有必要提供一種成本較低之放大器電路。
一種放大器電路，其用於放大射頻訊號及濾除鏡像訊號，該放大器電路包括依次電性連接的一第一放大級、一第二放大級及一第三放大級，所述第二放大級包括一用於抑制鏡像訊號之陷波電路及一選頻電路，所述射頻訊號經所述第一放大級放大後，藉由所述陷波電路進入第三放大級，所述鏡像訊號藉由所述選頻電路接 地後被濾除。
與習知技術相比，所述放大器電路加入一陷波電路及一選頻電路，使有用之射頻訊號放大輸出，並將鏡像訊號藉由選頻電路接地，如此有效地消除了鏡像訊號之干擾，且該結構開發成本低。
100‧‧‧放大器電路
10‧‧‧第一放大級
12‧‧‧訊號饋入端
14‧‧‧第一濾波電路
C1‧‧‧第一電容
L1‧‧‧第一電感
V1‧‧‧第一電壓源
M1‧‧‧第一電晶體
R1‧‧‧第一偏置電阻
L2‧‧‧源極電感
20‧‧‧第二放大級
C2‧‧‧第二電容
28‧‧‧陷波電路
C5‧‧‧第五電容
L5‧‧‧第五電感
R2‧‧‧第二偏置電阻
V2‧‧‧第二電壓源
M2‧‧‧第二電晶體
26‧‧‧選頻電路
262‧‧‧第二濾波電路
L3‧‧‧第三電感
C3‧‧‧第三電容
264‧‧‧第三濾波電路
L4‧‧‧第四電感
C4‧‧‧第四電容
30‧‧‧第三放大級
VDD‧‧‧外加電壓源
34‧‧‧電容濾波電路
36‧‧‧訊號輸出端
C6‧‧‧第六電容
R3‧‧‧第三偏置電阻
L6‧‧‧第六電感
M3‧‧‧第三電晶體
C7‧‧‧第七電容
C8‧‧‧第八電容
C9‧‧‧第九電容
圖1係本發明放大器電路之電路圖。
圖1為本發明較佳實施例所示之放大器電路100，其可用於通訊設備中。於本實施例中以運用於無線接收機中加以說明，該放大器電路100包括一第一放大級10、一第二放大級20及一第三放大級30。所述第一放大級10與所述第二放大級20電性相連，所述第二放大級20與所述第三放大級30電性相連。
所述第一放大級10包括一訊號饋入端12、一第一濾波電路14及一第一電晶體電路(圖未標)。
所述訊號饋入端12與接收機之天線等訊號接收設備電性連接，為所述放大器電路100提供射頻訊號。
所述第一濾波電路14包括一第一電容C1及一第一電感L1，所述第一電容C1之一端電性連接於所述訊號饋入端12，另一端與所述第一電感L1之一端電性連接。所述第一電感L1與所述第一電容C1構成一LC濾波電路，其可濾除來自所述訊號饋入端12之部分雜訊訊號。
所述第一電晶體電路包括一第一電壓源V1、一第一電晶體M1、一第一偏置電阻R1以及一源極電感L2。所述第一電壓源V1為所述第 一電晶體電路提供電壓。所述第一電晶體M1為一CMOS電晶體，其閘極電性連接於所述第一電感L1之另一端，該第一電晶體M1之源極與所述源極電感L2之一端電性連接。所述第一偏置電阻R1為所述第一電晶體M1提供偏置電壓，該第一偏置電阻R1之一端電性連接於所述第一電壓源V1，另一端電性連接於所述第一電感L1與第一電晶體M1閘極之間。所述源極電感L2之另一端接地，且該源極電感L2藉由源極反饋作用，可增加所述第一電晶體電路之穩定度及線性度。
所述第二放大級20包括一第二電晶體電路(圖未標)、一第二電容C2及一陷波電路(notch-filter)28。
所述第二電晶體電路包括一第二電壓源V2、一第二電晶體M2、一第二偏置電阻R2、及一選頻電路26。所述第二電壓源V2為所述第二電晶體電路提供電壓源。所述第二電晶體M2為一CMOS電晶體，所述第二偏置電阻R2為所述第二電晶體電路提供偏置電壓，該第二偏置電阻R2之一端電性連接於所述第二電壓源V2，另一端電性連接於所述第二電晶體M2之閘極。所述選頻電路26包括一第二濾波電路262及一第三濾波電路264。所述第二濾波電路262為一並聯LC濾波電路，該第二濾波電路262之開路諧振頻率為5.7GHz，其包括一第三電容C3及一第三電感L3。所述第三電容C3及第三電感L3並聯於所述第二電晶體M2之源極與所述第一電晶體M1之汲極之間。所述第三濾波電路264為一串聯LC濾波電路，該第三濾波電路264之短路諧振頻率為3.6GHz，其包括一第四電容C4及一第四電感L4。所述第四電容C4之一端電性連接與所述第二電晶體M2之源極與第二濾波電路262之間，另一端電性連接於所述第四電 感L4之一端，所述第四電感L4之另一端接地。
所述第二電容C2為一濾波電容，該第二電容C2在所述第二放大級20中起隔直流通交流之作用。所述第二電容C2之一端電性連接於所述第一電晶體M1之汲極與第二濾波電路262之間，另一端與所述陷波電路28電性連接。
所述陷波電路28之諧振頻率為5.7GHz，其對諧振之頻率訊號阻抗為低阻抗，對其他頻率訊號阻抗為高阻抗。在設計階段，使所述陷波電路28之濾波特性與所述選頻電路26之濾波特性一致，如插入损耗、阻抗匹配等。所述陷波電路28包括二第五電容C5及二第五電感L5。所述二第五電容C5串聯於所述第二電晶體M2閘極與第二電容C2之間。所述一第五電感L5之一端接地，另一端電性連接於二第五電容C5之間。所述另一第五電感L5之一端與第二電晶體M2之閘極電性連接，另一端與所述第二電容C2電性連接。
所述第三放大級30包括一外加電壓源VDD、一第三電晶體電路(圖未標)、一電容濾波電路34以及一訊號輸出端36。
所述外加電壓源VDD用於為所述第三放大級30提供電壓。
所述第三電晶體電路包括一第三電晶體M3、一第三偏置電阻R3、一第六電感L6及一第六電容C6。所述第三電晶體M3為一CMOS電晶體，其源極電性連接於所述第二電晶體M2之汲極。所述第三偏置電阻R3及第六電感L6為所述第三電晶體電路提供偏置電壓，該第三偏置電阻R3與第六電感L6之一端與所述外加電壓源VDD電性連接，另一端分別電性連接於所述第三電晶體M3之閘極與汲極。所述第六電容C6為第三電晶體電路提供交流接地，以此提高電壓增 益，該第六電容C6之一端電性連接於所述第三電晶體M3之閘極與第三偏置電阻R3之间，另一端接地。
所述電容濾波電路34用於射頻訊號之濾波，並將濾波後之射頻訊號輸出至所述訊號輸出端36。該電容濾波電路34包括一第七電容C7、一第八電容C8及一第九電容C9。所述第七電容C7之一端电性連接於所述第六電感L6與第三電晶體M3之汲極之間，另一端電性連接於所述第八電容C8之一端，所述第八電容C8之另一端電性連接於所述訊號輸出端36。所述第九電容C9一端電性連接於所述第七電容C7與第八電容C8之間，另一端接地。
所述訊號輸出端36可將射頻訊號輸出至下一級電路。
本發明較佳實施例之放大器電路100工作之諧振頻率為5.7GHz，經過第一次變頻到1.05GHz，故將引入一頻率F=5.7-2*1.05=3.6GHz之鏡像訊號。
所述放大器電路100工作時，當有5.7GHz之射頻訊號和3.6GHz之鏡像訊號進入放大器電路100後，此時所述陷波電路28之諧振頻率也為5.7GHz，由於所述第二濾波電路262在諧振頻率為5.7GHz時呈開路狀態，且所述陷波電路28對其諧振之頻率訊號阻抗為低阻抗，故而5.7GHz之射頻訊號可藉由陷波電路28進入第二電晶體M2放大。該射頻訊號再經過所述第三放大級30放大後，經所述電容濾波電路34再次濾波後進入所述訊號輸出端36，並輸出至下一級電路。同時由於所述陷波電路28對其他頻率訊號阻抗為高阻抗，故而所述3.6GHz之鏡像訊號不能藉由所述陷波電路28傳輸。由於第三濾波電路264之短路諧振頻率為3.6GHz，故此時鏡像訊號可經過所述第二濾波電路262進入所述第三濾波電路264後導入接 地路徑，從而達到消除頻率為3.6GHz之鏡像訊號之目的。
本發明所述之放大器電路100利用所述第一電晶體M1、第二電晶體M2及第三電晶體M3組成三級共源共閘結構，藉此抑制M2上的米勒效應，降低所述放大器電路100輸入與輸出匹配網絡的隔離度。並藉由加入一選頻電路26及一陷波電路28，有效地濾除了鏡像訊號，其功率增益達20.74dB。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，本發明之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100‧‧‧放大器電路
10‧‧‧第一放大級
12‧‧‧訊號饋入端
14‧‧‧第一濾波電路
C1‧‧‧第一電容
L1‧‧‧第一電感
V1‧‧‧第一電壓源
M1‧‧‧第一電晶體
R1‧‧‧第一偏置電阻
L2‧‧‧源極電感
20‧‧‧第二放大級
C2‧‧‧第二電容
28‧‧‧陷波電路
C5‧‧‧第五電容
L5‧‧‧第五電感
R2‧‧‧第二偏置電阻
V2‧‧‧第二電壓源
M2‧‧‧第二電晶體
26‧‧‧選頻電路
262‧‧‧第二濾波電路
L3‧‧‧第三電感
C3‧‧‧第三電容
264‧‧‧第三濾波電路
L4‧‧‧第四電感
C4‧‧‧第四電容
30‧‧‧第三放大級
VDD‧‧‧外加電壓源
34‧‧‧電容濾波電路
36‧‧‧訊號輸出端
C6‧‧‧第六電容
R3‧‧‧第三偏置電阻
L6‧‧‧第六電感
M3‧‧‧第三電晶體
C7‧‧‧第七電容
C8‧‧‧第八電容
C9‧‧‧第九電容

Claims (10)

  1. 一種放大器電路，其用於放大射頻訊號及濾除鏡像訊號，其改良在於：該放大器電路包括依次電性連接的一第一放大級、一第二放大級及一第三放大級，所述第二放大級包括一用於抑制鏡像訊號之陷波電路及一選頻電路，所述射頻訊號經所述第一放大級放大後，藉由所述陷波電路進入第三放大級，所述鏡像訊號藉由所述選頻電路接地後被濾除，該第一放大級還包括一第一電晶體電路，所述第一電晶體電路包括一第一電晶體，該第一電晶體為一CMOS電晶體，該第二放大級還包括一第二電晶體、一第二偏置電阻及一第二電容，所述第二電晶體為一CMOS電晶體，所述第二偏置電阻一端電性連接於所述第二電晶體之閘極，所述第二電容為一濾波電容，其一端電性連接於所述第一電晶體之汲極，另一端與所述陷波電路電性連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之放大器電路，其中所述陷波電路之濾波特性與所述選頻電路之濾波特性一致。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之放大器電路，其中所述第一放大級包括一訊號饋入端及一第一濾波電路，所述訊號饋入端為所述放大器電路提供射頻訊號，所述第一濾波電路包括電性相連的一第一電容及一第一電感，該第一濾波電路用以濾除來自所述訊號饋入端之雜訊訊號。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之放大器電路，其中所述第一電晶體電路還包括一第一偏置電阻及一源極電感，所述第一偏置電阻一端同時電性連接於所述第一電晶體之閘極及第一電感之一端，所述源極電感之一端電性連接於所述第一電晶體之源極，另一端接地。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之放大器電路，其中所述陷波電路包括二第五 電容及二第五電感，所述二第五電容串聯於所述第二電晶體閘極與第二電容之間，所述一第五電感之一端接地，另一端電性連接於二第五電容之間，所述另一第五電感之一端與第二電晶體之閘極電性連接，另一端與所述第二電容電性連接。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之放大器電路，其中所述選頻電路包括一第二濾波電路，所述第二濾波電路為一並聯LC濾波電路，該第二濾波電路包括一第三電容及一第三電感，所述第三電容及第三電感並聯於所述第二電晶體之源極與所述第一電晶體之汲極之間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之放大器電路，其中所述選頻電路還包括一第三濾波電路，所述第三濾波電路為一串聯LC濾波電路，其包括一第四電容及一第四電感，所述第四電容之一端電性連接與所述第二電晶體之源極，另一端電性連接於所述第四電感之一端，所述第四電感之另一端接地。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之放大器電路，其中所述第三放大級包括一外加電壓源及一第三電晶體電路，所述外加電壓源用於為所述第三放大級提供電壓，所述第三電晶體電路包括一第三電晶體、一第三偏置電阻、一第六電感及一第六電容，所述第三電晶體為一CMOS電晶體，其源極電性連接於所述第二電晶體之汲極，所述第三偏置電阻及第六電感之一端均電性連接於所述外加電壓源，另一端分別電性連接於所述第三電晶體之閘極及汲極，所述第六電容一端電性連接於所述第三電晶體之閘極，另一端接地。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之放大器電路，其中所述第三放大級還包括一電容濾波電路及一訊號輸出端，所述電容濾波電路電性連接於所述第三電晶體之汲極，所述訊號輸出端電性連接於所述電容濾波電路並將射頻訊號輸出至下一級電路。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之放大器電路，所述第一電晶體、第二電晶體及第三電晶體組成三級共源共閘結構。
TW098123372A 2009-07-10 2009-07-10 放大器電路 TWI483542B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW098123372A TWI483542B (zh) 2009-07-10 2009-07-10 放大器電路
US12/538,249 US7855605B1 (en) 2009-07-10 2009-08-10 Amplifier circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW098123372A TWI483542B (zh) 2009-07-10 2009-07-10 放大器電路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201103254A TW201103254A (en) 2011-01-16
TWI483542B true TWI483542B (zh) 2015-05-01

Family

ID=43333430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098123372A TWI483542B (zh) 2009-07-10 2009-07-10 放大器電路

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7855605B1 (zh)
TW (1) TWI483542B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2382705B1 (en) * 2008-12-24 2014-06-25 Nxp B.V. Power amplifier
US20150056940A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 Qualcomm Incorporated Harmonic trap for common gate amplifier
JP2021182713A (ja) * 2020-05-20 2021-11-25 住友電気工業株式会社 電力増幅回路
CN117713706B (zh) * 2024-02-06 2024-06-07 深圳飞骧科技股份有限公司 一种低噪声放大器及射频芯片

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6681103B1 (en) * 2000-08-25 2004-01-20 Sige Semiconductor Inc. On-chip image reject filter
US7221924B2 (en) * 2003-04-30 2007-05-22 Agency For Science, Technology And Research Wideband monolithic tunable high-Q notch filter for image rejection in RF application
TW200721750A (en) * 2005-10-03 2007-06-01 Ericsson Telefon Ab L M Apparatus and method for interference mitigation
US20080204148A1 (en) * 2007-02-23 2008-08-28 Qualcomm Incorporated Amplifier with integrated filter
US20100041361A1 (en) * 2008-08-14 2010-02-18 Adedayo Ojo Method and system for a single-ended input low noise amplifier with differential output

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7266360B2 (en) * 2004-04-07 2007-09-04 Neoreach, Inc. Low noise amplifier for wireless communications
US7636021B2 (en) * 2005-05-20 2009-12-22 Synergy Microwave Corporation Low noise and low phase hits tunable oscillator
US7522024B2 (en) * 2007-04-06 2009-04-21 Mediatek Inc. Negative gm circuit, a filter and low noise amplifier including such a filter
US8228112B2 (en) * 2007-07-13 2012-07-24 International Business Machines Corporation Switch with reduced insertion loss

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6681103B1 (en) * 2000-08-25 2004-01-20 Sige Semiconductor Inc. On-chip image reject filter
US7221924B2 (en) * 2003-04-30 2007-05-22 Agency For Science, Technology And Research Wideband monolithic tunable high-Q notch filter for image rejection in RF application
TW200721750A (en) * 2005-10-03 2007-06-01 Ericsson Telefon Ab L M Apparatus and method for interference mitigation
US20080204148A1 (en) * 2007-02-23 2008-08-28 Qualcomm Incorporated Amplifier with integrated filter
US20100041361A1 (en) * 2008-08-14 2010-02-18 Adedayo Ojo Method and system for a single-ended input low noise amplifier with differential output

Also Published As

Publication number Publication date
US7855605B1 (en) 2010-12-21
TW201103254A (en) 2011-01-16
US20110006848A1 (en) 2011-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106656069B (zh) 一种应用于gsm射频功率放大器的多频输出匹配网络
JP4485487B2 (ja) 電力増幅器
US20100201457A1 (en) Hybrid balun apparatus
CN216252675U (zh) 推挽功率放大电路和射频前端模组
KR100789918B1 (ko) 광대역 저잡음 증폭기의 입력 매칭 회로
JP2009005137A (ja) 高周波回路
TWI483542B (zh) 放大器電路
CN107707203A (zh) 一种采用电感抵消技术的超宽带放大器电路
US9543898B2 (en) Microwave amplifier device
Ledezma Doherty power amplifier with lumped non-foster impedance inverter
CN102158179B (zh) 一种采用正反馈和负反馈结构的多模低噪声放大器
CN110233599A (zh) 基于CMOS的E-Band微波F类功率放大器
CN107947744B (zh) 一种功率合成型的功率放大器及毫米波芯片
KR101983162B1 (ko) 인버티드 토폴로지를 이용한 신호 증폭기
CN111030607B (zh) 一种二维行波高增益宽带cmos功率放大器
CN114362685B (zh) 一种基于高q值差分耦合技术的功率放大器
JP2005341447A (ja) 高周波電力増幅器
KR101589587B1 (ko) T형 이중 대역 정합 회로 및 그 설계 방법
CN111819788B (zh) 放大器
US10164578B2 (en) Frequency selective low noise amplifier circuit
CN112671356A (zh) 一种射频线性功率放大器的宽带匹配电路
Heller et al. Analysis of cross-coupled common-source cores for W-band LNA design at 28nm CMOS
CN108494374A (zh) 一种射频功率放大器电路
KR102726507B1 (ko) 고조파 억제 정합 네트워크 및 이를 포함하는 전력 증폭기
US11309842B2 (en) Power amplifier circuit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees