CN102064773B - 可调增益低噪声放大器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了可调增益低噪声放大器，其中预失真器将增益控制电压Vc和参考电压Vref比较，转换为第一偏置电流Ibias，第一偏置电流Ibias提供给可调增益模块；最小增益模块提供最小增益控制，最小增益模块输入第二偏置电流Ibias2调节其增益；可调增益模块的输出和最小增益模块的输出合并作为可调增益低噪声放大器的射频输出。通过预失真后的偏置信号控制可调增益模块的增益，使得可调低噪声放大器的增益在基准电压附近与增益控制电压为对数线性关系，同时通过最小增益模块的设置实现可调增益低噪声放大器最大增益和最小增益的精确控制。采用偏置电流控制增益的另一个优势是，当信号较大时放大器工作电流大大降低，节省了功耗。

Description

可调增益低噪声放大器

技术领域

发明涉及信号与信息处理领域，尤其是涉及射频发射接收技术。

背景技术

目前射频接收电路的实现方式有超再生结构，超外差结构，低中频结构，零中频结构等。图1所示为一个简化的零中频接收电路，射频信号经由天线接收后通过低噪声放大器放大和本地振荡器产生的振荡信号混频到中频，中频信号通过一级中频放大器放大进入滤波电路，滤波器滤除带外信号，得到的基带信号再经二级中频放大器放大供后级解调电路解调。

图1所示零中频接收电路的射频低噪声放大器作为天线接收信号后的第一级模块，其噪声性能对接收机的灵敏度有至关重要的影响，因此低噪声放大器设计一直是射频接收电路设计中的关键技术之一。在实际应用中要求接收电路具有大的动态范围，即要求接收信号幅度从小到大变化几十甚至百万倍时，接收电路仍然能正常工作。通常采取增加自动增益控制环路的方式保证大动态范围，即当接收信号较大时，通过检测到的信号强度反馈回去，适当降低信号通路中部分模块的信号增益以保证其后级模块的输入信号在其动态范围以内，从而保证***工作正常。低噪声放大器作为接收机的第一级，降低其信号增益可以降低其后所有模块对动态范围的要求，但是增加低噪声放大器的增益控制的同时不能使噪声性能恶化，否则接收机的灵敏度将受影响。

目前低噪声放大器增益的调节可采用连续时间调节和数字开关调节两种实现方式。其中，连续时间调节的方式一般要求增益和控制电压为对数线性关系，即增益的分贝数dB(Gain)和增益控制电压Vc成正比，这样在不同信号大小下，自动增益控制环路的稳定时间一致。连续时间可调增益低噪声放大器(LNA)可以通过调节负载大小、增加前置/后置衰减器、或者调节工作电流等方法实现，其中可变负载一般由处于线性区的MOS电阻组成，连续时间衰减器也多是基于MOS电阻，同采用调节工作电流的方法一样，由于MOS管的I-V特性满足平方率关系，不能直接实现增益和增益控制电压的对数线性关系。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的不足，提供一种在给定的控制电压可调范围内实现增益在最小限定增益和最大限定增益之间对数线性控制的可调增益低噪声放大器。

可调增益低噪声放大器，包括可调增益模块、预失真器和最小增益模块：

射频输入到所述可调增益模块和所述最小增益模块；

所述预失真器将增益控制电压Vc和参考电压Vref比较后，转换为第一偏置电流Ibias，所述第一偏置电流Ibias提供给可调增益模块；

所述最小增益模块提供最小增益控制，第二偏置电流(Ibias2)提供给最小增益模块调节最小增益模块的增益；

所述可调增益模块的输出和所述最小增益模块的输出合并作为可调增益低噪声放大器的射频输出。

所述最小增益模块的第二偏置电流Ibias2由预失真器产生或者由外部电路提供。

所述可调增益模块包括第一跨导和负载Z_L，所述预失真器输出的第一偏置电流Ibias提供给所述第一跨导的第一输入端，所述射频输入连接第一跨导的第二输入端，所述第一跨导的输出端经负载Z_L接地或电源，第一跨导和负载Z_L的连接处连接射频输出端，第一跨导的跨导值g_m和负载Z_L的乘积决定可调增益模块的增益值，通过改变第一偏置电流Ibias的大小改变跨导g_m的值，进而调节可调增益模块的增益。

所述预失真器包括第一电流镜、第四晶体管M4、第五晶体管M5和电流源，所述第四晶体管M4和第五晶体管M5组成共源差分对，第四晶体管M4和第五晶体管M5的栅极分别输入增益控制电压Vc和参考电压Vref，所述第一电流镜将第四晶体管M4的电流按一定比例镜像为第一偏置电流Ibias供给可调增益模块，若所述第四晶体管M4和第五晶体管M5为NMOS管，则所述共源差分对的共同源级通过电流源接地，若所述第四晶体管M4和第五晶体管M5为PMOS管，则所述共源差分对的共同源级通过电流源连接电源。第一偏置电流Ibias与增益控制电压为非线性关系，所以称此模块为预失真器。

所述预失真器还可包括第二电流镜，所述第二电流镜将第五晶体管M5的电流按一定比例镜像为第二偏置电流Ibias2供给最小增益模块。

所述最小增益模块包括第二跨导，所述第二跨导的第一输入端接收第二偏置电流Ibias2，所述第二跨导的第二输入端连接射频输入，第二跨导的输出端连接射频输出端。第二跨导的大小按照最小增益的要求设定。

所述射频输入信号和射频输出信号不限于单端信号，若为双端信号，则第一跨导与第二跨导也均为双端电路。

可调增益低噪声放大器的工作方法：

(1)当增益控制电压Vc＞参考电压Vref时，电流源的电流主要流过第四晶体管M4，并通过第一电流镜镜像产生第一偏置电流Ibias提供给所述可调增益模块(22)的第一跨导，电流源的小部分电流流过第五晶体管M5，并通过第二电流镜镜像产生第二偏置电流Ibias2提供给所述最小增益模块(24)的第二跨导，此时第一跨导工作在饱和区，同第一跨导相比第二跨导可以忽略，所述可调增益低噪声放大器工作在大增益状态。

(2)当增益控制电压Vc＜参考电压Vref时，电流源的电流主要流过第五晶体管M5，第四晶体管M4进入亚阈值区，同时第四晶体管M4的电流通过第一电流镜镜像到可调增益模块(22)，使得可调增益模块(22)中的第一跨导也工作在亚阈值区。若忽略沟道调制效应，亚阈值区晶体管的I-V特性为：

$I_{\mathrm{ds}}=\frac{W}{L}{I}_{d0}\exp \left(\frac{V_{\mathrm{gs}}-V_{\mathrm{th}}}{n{V}_T}\right)---\left(1\right)$

其中n和I_d0为与工艺有关的常量，V_T为热电势KT/q，约等于26mV。W，L为MOS晶体管栅极的宽和长，V_gs为栅源电压差，V_th为MOS晶体管阈值电压。

由此推算晶体管跨导 $g_m=\frac{{\mathrm{dI}}_{\mathrm{ds}}}{d{V}_{\mathrm{gs}}}=\frac{I_{\mathrm{ds}}}{n{V}_T}---\left(2\right)$

(2)式表明，晶体管的跨导和偏置电流I_ds成正比。

第四晶体管M4处于亚阈值区，则第一偏置电流为：

$I_{\mathrm{bias}}=\frac{W}{L}{I}_{d0}\exp \left(\frac{V_c-V_{\mathrm{ref}}+V_{\mathrm{gs}5}-V_{\mathrm{th}}}{n{V}_T}\right)---\left(3\right)$

其中V_gs5为M₅的栅源偏压，此时M₅的电流约为I_s，所以V_gs5可视为基本不变。

与(2)式联立得

$g_m=\frac{W}{n{V}_{T}L}{I}_{d0}\exp \left(\frac{V_c-V_{\mathrm{ref}}+V_{\mathrm{gs}5}-V_{\mathrm{th}}}{n{V}_T}\right)$

取分贝值 $\mathrm{dB}\left(g_m\right)=20\lg \left(g_m\right)=20\lg \left(\frac{W}{n{V}_{T}L}{I}_{d0}\right)+8.686\left(\frac{V_c-V_{\mathrm{ref}}+V_{\mathrm{gs}5}-V_{\mathrm{th}}}{n{V}_T}\right)---\left(4\right)$

(4)式表明利用预失真器(23)的输出Ibias作为第一跨导的偏置电流后，可调增益模块的晶体管跨导g_m的对数dB(g_m)和控制电压Vc呈现线性关系，第一跨导作用于固定负载Z_L以后，放大器的增益和控制电压满足对数线性关系。

另外一面，第五晶体管M5电流增加使得第二跨导中的晶体管工作在饱和区，提供基本恒定的最小跨导值，但由于第二跨导的取值较小，所以增益控制电压Vc在一定范围内，第一跨导仍占主导，可调增益低噪声放大器的总增益与控制电压Vc为对数线性关系。

(3)当增益控制电压Vc远小于Vref，第一偏置电流Ibias减小使得可调增益模块的第一跨导小于最小增益模块的第二跨导时，可调增益低噪声放大器的总增益完全由第二跨导确定，电路工作在设定的最小增益状态。此时，所述第二跨导中的晶体管工作在饱和区，而第一跨导中的晶体管工作在亚阈值区，而处于亚阈值工作区的晶体管跨导随温度变化很大((4)式显含热电势V_T)，从而在不同温度下其增益变化很大，所以第二跨导比第一跨导具有更高的温度稳定性，最小增益模块的存在保证了可调增益低噪声放大器的最小增益的稳定性。

本发明有益效果是：通过预失真后的偏置信号控制可调增益模块的增益，使得可调低噪声放大器的增益在基准电压附近与增益控制电压为对数线性关系，同时通过最小增益模块的设置实现可调增益低噪声放大器最大增益和最小增益的精确控制。另外，采用偏置电流控制增益的优势是，当信号较大时放大器的工作电流大大降低，节省了功耗。

附图说明：

图1为接收电路示意图

图2为本发明可变增益低噪声放大器结构图

图3A为本发明可变增益低噪声放大器结构图

图3B为本发明可变增益低噪声放大器结构图

图4为本发明增益-控制电压曲线

图5A本发明可变增益低噪声放大器电路图

图5B本发明可变增益低噪声放大器电路图

图5C本发明可变增益低噪声放大器电路图

图6本发明可变增益低噪声放大器电路图

图7本发明可变增益低噪声放大器电路图

具体实施方式

以下结合附图对本发明内容进一步说明。

可调增益低噪声放大器，如图2所示，包括可调增益模块(22)、预失真器(23)和最小增益模块(24)：

射频输入到所述可调增益模块(22)和所述最小增益模块(24)；

所述预失真器(23)将增益控制电压Vc和参考电压Vref比较后，转换为第一偏置电流Ibias，所述第一偏置电流Ibias提供给可调增益模块(22)；

所述最小增益模块(24)提供最小增益控制，第二偏置电流(Ibias2)提供给最小增益模块调节最小增益模块的增益；

所述可调增益模块(22)的输出和所述最小增益模块(24)的输出合并作为可调增益低噪声放大器的射频输出。

所述最小增益模块(24)的第二偏置电流Ibias2由预失真器(23)产生或者由外部电路提供(即图2中虚线部分可以由外部电路提供)。

所述可调增益模块(22)，如图3A所示，包括第一跨导和负载Z_L，所述预失真器(23)输出的第一偏置电流Ibias提供给所述第一跨导的第一输入端，所述射频输入连接第一跨导的第二输入端，所述第一跨导的输出端经负载Z_L接地或电源，第一跨导和负载Z_L的连接处连接射频输出端，第一跨导的跨导值g_m和负载Z_L的乘积决定可调增益模块的增益值，通过改变第一偏置电流Ibias的大小改变跨导g_m的值，进而调节可调增益模块的增益。

所述预失真器(23)，如图3A所示，包括第一电流镜、第四晶体管M4、第五晶体管M5和电流源，所述第四晶体管M4和第五晶体管M5组成共源差分对，第四晶体管M4和第五晶体管M5的栅极分别输入增益控制电压Vc和参考电压Vref，所述第一电流镜将第四晶体管M4的电流按一定比例镜像为第一偏置电流Ibias供给可调增益模块(22)，若所述第四晶体管M4和第五晶体管M5为NMOS管，则所述共源差分对的共同源级通过电流源接地，若所述第四晶体管M4和第五晶体管M5为PMOS管，如图3B所示，则所述共源差分对的共同源级通过电流源连接电源。第一偏置电流Ibias与增益控制电压为非线性关系，所以称此模块为预失真器。

所述预失真器(23)还可包括第二电流镜，所述第二电流镜将第五晶体管M5的电流按一定比例镜像为第二偏置电流Ibias2供给最小增益模块。

所述最小增益模块(24)，如图3A所示，包括第二跨导，所述第二跨导的第一输入端接收第二偏置电流Ibias2，所述第二跨导的第二输入端连接射频输入，第二跨导的输出端连接射频输出端。第二跨导的大小按照最小增益的要求设定。

所述射频输入信号和射频输出信号不限于单端信号，若为双端信号，则第一跨导与第二跨导也均为双端电路。

可调增益低噪声放大器的工作方法：

(1)当增益控制电压Vc＞参考电压Vref时，电流源的电流主要流过第四晶体管M4，并通过第一电流镜镜像产生第一偏置电流Ibias提供给所述可调增益模块(22)的第一跨导，电流源的小部分电流流过第五晶体管M5，并通过第二电流镜镜像产生第二偏置电流Ibias2提供给所述最小增益模块(24)的第二跨导，此时第一跨导工作在饱和区，同第一跨导相比第二跨导可以忽略，所述可调增益低噪声放大器工作在大增益状态。

(2)当增益控制电压Vc＜参考电压Vref时，电流源的电流主要流过第五晶体管M5，第四晶体管M4进入亚阈值区，同时第四晶体管M4的电流通过第一电流镜镜像到可调增益模块(22)，使得可调增益模块中的第一跨导也工作在亚阈值区。若忽略沟道调制效应，亚阈值区晶体管的I-V特性为

$I_{\mathrm{ds}}=\frac{W}{L}{I}_{d0}\exp \left(\frac{V_{\mathrm{gs}}-V_{\mathrm{th}}}{n{V}_T}\right)---\left(1\right)$

其中n和I_d0为与工艺有关的常量，V_T为热电势KT/q，约等于26mmV。W，L为MOS晶体管栅极的宽和长，V_gs为栅源电压差，V_th为MOS晶体管阈值电压。

由此推算晶体管跨导 $g_m=\frac{{\mathrm{dI}}_{\mathrm{ds}}}{d{V}_{\mathrm{gs}}}=\frac{I_{\mathrm{ds}}}{n{V}_T}---\left(2\right)$

(2)式表明，晶体管的跨导和偏置电流I_ds成正比。

第四晶体管M4处于亚阈值区，则第一偏置电流为：

$I_{\mathrm{bias}}=\frac{W}{L}{I}_{d0}\exp \left(\frac{V_c-V_{\mathrm{ref}}+V_{\mathrm{gs}5}-V_{\mathrm{th}}}{n{V}_T}\right)---\left(3\right)$

其中V_gs5为M₅的栅源偏压，此时M₅的电流约为I_s，所以V_gs5可视为基本不变。

与(2)式联立得

$g_m=\frac{W}{n{V}_{T}L}{I}_{d0}\exp \left(\frac{V_c-V_{\mathrm{ref}}+V_{\mathrm{gs}5}-V_{\mathrm{th}}}{n{V}_T}\right)$

取分贝值 $\mathrm{dB}\left(g_m\right)=20\lg \left(g_m\right)=20\lg \left(\frac{W}{n{V}_{T}L}{I}_{d0}\right)+8.686\left(\frac{V_c-V_{\mathrm{ref}}+V_{\mathrm{gs}5}-V_{\mathrm{th}}}{n{V}_T}\right)---\left(4\right)$

(4)式表明利用图3预失真器(23)的输出Ibias作为第一跨导的偏置电流后，可调增益模块(22)的晶体管跨导g_m的对数dB(g_m)和控制电压Vc呈现线性关系，第一跨导作用于固定负载Z_L以后，放大器的增益和控制电压满足对数线性关系。

另外一面，第五晶体管M5电流增加使得第二跨导中的晶体管工作在饱和区，提供基本恒定的最小跨导值，但由于第二跨导的取值较小，所以增益控制电压Vc在一定范围内，第一跨导仍占主导，可调增益低噪声放大器的总增益与控制电压Vc为对数线性关系。

(3)当增益控制电压VC远小于Vref，第一偏置电流Ibias减小使得可调增益模块(22)的第一跨导小于最小增益模块(24)的第二跨导时，可调增益低噪声放大器的总增益完全由第二跨导确定，电路工作在设定的最小增益状态。此时，所述第二跨导中的晶体管工作在饱和区，而第一跨导中的晶体管工作在亚阈值区，而处于亚阈值工作区的晶体管跨导随温度变化很大((4)式显含热电势V_T)，从而在不同温度下其增益变化很大，所以第二跨导比第一跨导具有更高的温度稳定性，最小增益模块(24)的存在保证了可调增益低噪声放大器的最小增益的稳定性。

采用上述技术的放大器增益-控制电压曲线见图4。Vc在以Vref为基准的范围内，增益dB值和控制电压基本满足线性关系。仅在可调增益模块(22)的最大增益Gmax和最小增益单元的最小增益Gmin附近曲线有所过渡。

图5A所示增益可调低噪声放大器的第一种具体实现方式：

其中，所述可调增益模块(22)中的第一跨导包括第二晶体管M2、第三晶体管M3、第一电阻R1、第一电容C1和为第二晶体管M2提供直流偏置的电感L_s，所述第三晶体管M3的漏极为第一跨导的第一输入端，第一电阻R1和第一电容C1构成低通滤波电路连接在第二晶体管M2和第三晶体管M3的栅极之间，同时第一电容C1将第二晶体管M2栅极交流接地，第一跨导的第二输入端为第二晶体管M2的源级，第一跨导的输出端为第二晶体管M2的漏极；

同时，最小增益模块(24)包括第一晶体管M1、第六晶体管M6、第二电阻R2、第二电容C2，所述第六晶体管M6的漏极为所述第二跨导的第一输入端，第二电阻R2和第二电容C2构成低通滤波电路连接在第一晶体管M1和第六晶体管M6的栅极之间，同时第二电容C2将第一晶体管M1栅极交流接地，第二跨导的第二输入端为第一晶体管M1的源级，第二跨导的输出端为第一晶体管M1的漏极。

所述可调增益模块(22)中的负载Z_L的一端连接第一跨导和第二跨导的输出端，另一端连接电源。负载Z_L可以是纯电阻，也可以是电阻，电感和电容的组合。

电流镜的实施方式可以有多种，图5A、图5B、图5C、图6、图7仅是本发明的一种示例。

输入信号RFin通过可调增益模块(22)中的第二晶体管M2和最小增益模块(24)中的第一晶体管M1放大，其中M1的宽长比W/L要远小于M2以保证可调增益低噪声放大器的最小增益远小于最大增益。

上述实例中，由第六晶体管M6，第九晶体管M9，第十晶体管M10，第二电阻R2和第二电容C2组成的给最小增益模块(24)提供偏置的电路为可选，可以不采用而采用外部电流偏置，则发明效果基本不变。图5B为最小增益模块(24)由外部电路偏置的例子。与图5A相比，预失真器(23)中的第十晶体管M10可省去，第二偏置电流Ibias2为外部电路提供的固定电流。此时第二跨导值gm’为不受预失真器(23)控制的固定值，第二跨导值不随M5电流的减小而减小，从而总增益较图5A所示电路稍大，但由于第二跨导值gm’远小于第一跨导的最大值，所以其差异可以忽略不计。图5B所示电路同样适用于本发明。

图5C所示为双端可调增益低噪声放大器的一种结构，和图5A中电路相比，此双端可调增益低噪声放大器采用了相同的预失真器(23)结构，只对可调增益模块(22)和最小增益模块(24)进行了替换。

所述可调增益模块(22)中的第一跨导包括第二晶体管M2、第十二晶体管M12、第三晶体管M3、第一电阻R1、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第一电容C1，其中第三电阻R3，第四电阻R4，第五电阻R5分别连接在第二晶体管M2、第十二晶体管M12、第三晶体管M3的源级和地之间，取代图5A中的电感Ls作直流偏置，但此改动不是必需的，而是作为另一种可选的电路结构在此展示。所述第三晶体管M3的漏极为第一跨导的第一输入端，其栅极经过第一电阻R1和第一电容C1构成的低通滤波电路连接到第二晶体管M2和第十二晶体管M12的共同栅极，第二晶体管M2和第十二晶体管M12的源极分别作为第一跨导的两个输入端连接射频输入的两端，第二晶体管M2和第十二晶体管M12的漏极作为第一跨导的两个输出端。

所述可调增益模块(22)中的第一负载Z_L1的一端和第二负载Z_L2的一端分别连接在第一跨导的两个输出端，另一端连接到电源。

所述最小增益模块(24)中的第二跨导包括第一晶体管M1、第十一晶体管M11、第六晶体管M6，第二电阻R2、第六电阻R6和第二电容C2，所述第六电阻R6连接在第六晶体管M6的源级提供直流偏置。所述第六晶体管M6的漏极为第二跨导的第一输入端，其栅极经过第二电阻R2和第二电容C2构成的低通滤波电路连接到第一晶体管M1和第十一晶体管M11的共同栅极，所述第一晶体管M1和第十一晶体管M11的源极作为第二跨导的两个输入端，分别连在第一跨导的两个输入端上，所述第一晶体管M1和第十一晶体管M11的漏极作为第二跨导的两个输出端，分别连接在第一跨导的两个输出端上。

上述两个实例中的第一跨导和第二跨导均为共栅结构的MOS晶体管，实际上将此跨导单元换成共源结构(如图6所示)，或者共源共栅叠层结构(如图7所示)以及其他跨导值由MOS晶体管g_m决定的结构，都适用于本发明，所述的第一跨导和第二跨导若选用不同的结构组合，也适用于本发明。

上述两个实例中均采用NMOS管作为预失真器差分对组成部分和第一，第二跨导的组成部分。若将预失真器差分对其替换为PMOS管(如图3B所示)，或是把第一跨导和第二跨导电路替换为PMOS管，一样适用于本发明。

本发明公开了可调增益低噪声放大器，并且参照附图描述了本发明的具体实施方式和效果。应该理解到的是：上述实施例只是对本发明的说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，包括但不限于对电路的局部构造的变更、对元器件的类型或型号的替换，以及其他非实质性的替换或修改，均落入本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.可调增益低噪声放大器，其特征在于包括可调增益模块、预失真器和最小增益模块：

射频输入到所述可调增益模块和所述最小增益模块；

所述预失真器将增益控制电压(Vc)和参考电压(Vref)比较后，转换为第一偏置电流(Ibias)，所述第一偏置电流(Ibias)提供给可调增益模块；

所述最小增益模块提供最小增益控制，第二偏置电流(Ibias2)提供给最小增益模块调节最小增益模块的增益；

所述可调增益模块的输出和所述最小增益模块的输出合并作为可调增益低噪声放大器的射频输出。

2.如权利要求1所述可调增益低噪声放大器，其特征在于所述最小增益模块的第二偏置电流(Ibias2)由预失真器产生或者由外部电路提供。

3.如权利要求1所述可调增益低噪声放大器，其特征在于所述可调增益模块包括第一跨导和负载，所述预失真器输出的第一偏置电流(Ibias)提供给所述第一跨导的第一输入端，所述射频输入连接第一跨导的第二输入端，所述第一跨导的输出端经负载接地或电源，第一跨导和负载的连接处连接射频输出端，第一跨导的跨导值g_m和负载(Z_L)的乘积决定可调增益模块的增益值，通过改变第一偏置电流(Ibias)的大小改变跨导g_m的值，进而调节可调增益模块的增益。

4.如权利要求1所述可调增益低噪声放大器，其特征在于所述预失真器包括第一电流镜、第四晶体管(M4)、第五晶体管(M5)和电流源，所述第四晶体管(M4)和第五晶体管(M5)组成共源差分对，第四晶体管(M4)和第五晶体管(M5)的栅极分别输入增益控制电压(Vc)和参考电压(Vref)，所述第一电流镜将第四晶体管(M4)的电流按一定比例镜像为第一偏置电流(Ibias)供给可调增益模块，若所述第四晶体管(M4)和第五晶体管(M5)为NMOS管，则所述共源差分对的共同源级通过电流源接地，若所述第四晶体管(M4)和第五晶体管(M5)为PMOS管，则所述共源差分对的共同源级通过电流源连接电源。

5.如权利要求4所述可调增益低噪声放大器，其特征在于所述预失真器还包括第二电流镜，所述第二电流镜将第五晶体管(M5)的电流按一定比例镜像为第二偏置电流(Ibias2)供给最小增益模块。

6.如权利要求1所述可调增益低噪声放大器，其特征在于所述最小增益模块包括第二跨导，所述第二跨导的第一输入端接受第二偏置电流(Ibias2)，所述第二跨导的第二输入端连接射频输入，第二跨导的输出端连接射频输出端。

7.如权利要求5所述可调增益低噪声放大器，其特征在于：

(1)当增益控制电压(Vc)＞参考电压(Vref)时，电流源的电流主要流过第四晶体管(M4)，并通过第一电流镜镜像产生第一偏置电流提供给所述可调增益模块的第一跨导，电流源的小部分电流流过第五晶体管(M5)，并通过第二电流镜镜像产生第二偏置电流(Ibias2)提供给所述最小增益模块的第二跨导，此时第一跨导工作在饱和区，同第一跨导相比第二跨导可以忽略，所述可调增益低噪声放大器工作在大增益状态；

(2)当增益控制电压(Vc)＜参考电压(Vref)时，电流源的电流主要流过第五晶体管(M5)，第四晶体管(M4)进入亚阈值区，同时第四晶体管(M4)的电流通过第一电流镜镜像到可调增益模块，使得可调增益模块中的第一跨导也工作在亚阈值区；

(3)当增益控制电压(Vc)远小于(Vref)，第一偏置电流(Ibias)减小使得可调增益模块的第一跨导小于最小增益模块的第二跨导时，可调增益低噪声放大器的总增益完全由第二跨导确定，电路工作在设定的最小增益状态。

8.如权利要求3所述可调增益低噪声放大器，其特征在于所述可调增益模块中的第一跨导包括第二晶体管(M2)、第三晶体管(M3)、第一电阻(R1)、第一电容(C1)和为第二晶体管(M2)提供直流偏置的电感(L_S)，所述第三晶体管(M3)的漏极为第一跨导的第一输入端，第三晶体管(M3)将第一偏置电流(Ibias)按比例镜像给第二晶体管(M2)，第一电阻(R1)和第一电容(C1)构成低通滤波电路连接在第二晶体管(M2)和第三晶体管(M3)的栅极之间，以滤除预失真器和第三晶体管(M3)产生的射频噪声，同时第一电容(C1)将第二晶体管(M2)栅极交流接地，第一跨导的第二输入端为第二晶体管(M2)的源级，第一跨导的输出端为第二晶体管(M2)的漏极；所述最小增益模块包括第一晶体管(M1)、第六晶体管(M6)、第二电阻(R2)、第二电容(C2)，所述第六晶体管(M6)的漏极为第二跨导的第一输入端，第六晶体管(M6)将第二偏置电流(Ibias2)镜像给第一晶体管(M1)，第二电阻(R2)和第二电容(C2)构成低通滤波电路滤除偏置电路产生的射频噪声，同时第二电容(C2)将第一晶体管(M1)栅极交流接地，第二跨导的第二输入端为第一晶体管(M1)的源级，第二跨导的输出端为第一晶体管(M1)的漏极。

9.如权利要求3所述可调增益低噪声放大器，其特征在于所述可调增益模块中的第一跨导包括第二晶体管(M2)、第十二晶体管(M12)、第三晶体管(M3)、第一电阻(R1)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)和第一电容(C1)，其中第三电阻(R3)，第四电阻(R4)，第五电阻(R5)分别连接在第二晶体管(M2)、第十二晶体管(M12)、第三晶体管(M3)的源级和地之间，所述第三晶体管(M3)将第一偏置电流(Ibias)转换为栅极电压，栅极电压经过第一电阻(R1)和第一电容(C1)构成的低通滤波电路连接到第二晶体管(M2)和第十二晶体管(M12)的共同栅极，第二晶体管(M2)和第十二晶体管(M12)的源极分别作为第一跨导的两个输入端连接射频输入的两端，第二晶体管(M2)和第十二晶体管(M12)的漏极作为第一跨导的两个输出端；所述可调增益模块中的第一负载(Z_L1)的一端和第二负载(Z_L2)的一端分别连接在第一跨导的两个输出端，另一端连接到电源；所述最小增益模块中的第二跨导包括第一晶体管(M1)、第十一晶体管(M11)、第六晶体管(M6)，第二电阻(R2)、第六电阻(R6)和第二电容(C2)，所述第六电阻(R6)连接在第六晶体管(M6)的源级提供直流偏置，所述第六晶体管(M6)将第二偏置电流(Ibias2)转换为栅极电压，此电压经过第二电阻(R2)和第二电容(C2)构成的低通滤波电路连接到第一晶体管(M1)和第十一晶体管(M11)的共同栅极，所述第一晶体管(M1)和第十一晶体管(M11)的源极作为第二跨导的两个输入端，分别连在第一跨导的两个输入端上，所述第一晶体管(M1)和第十一晶体管(M11)的漏极作为第二跨导的两个输出端，分别连接在第一跨导的两个输出端上。

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