TWI686056B

TWI686056B - 高頻低雜訊放大器電路結構

Info

Publication number: TWI686056B
Application number: TW108123617A
Authority: TW
Inventors: 王建欽; 邱芳; 朱陳星
Original assignee: 大陸商廈門科塔電子有限公司
Priority date: 2019-07-04
Filing date: 2019-07-04
Publication date: 2020-02-21
Also published as: TW201947874A

Abstract

本發明公開了一種高頻低雜訊放大器電路結構，包含一信號輸入端、一射頻放大電路、一負載以及一信號輸出端；其中所述射頻放大電路包括級聯的一一級放大電路和一二級放大電路，並且所述射頻放大電路為自偏壓結構。本發明具有結構簡單，雜訊性能好的優點。

Description

高頻低雜訊放大器電路結構

本發明涉及放大器領域，特別是指一種高頻低雜訊放大器電路結構。

低雜訊放大器作為無線電接收機的前置射頻信號放大器，需要在盡可能低地產生雜訊的前提下，對射頻信號進行放大，以降低後面各級模組產生的雜訊對信號的影響。

如圖1所示，應用於衛星電視接收機的傳統低雜訊放大器通常由兩級級聯的場效電晶體放大器組成，以實現極低的雜訊係數、較高的信號增益以及良好的穩定性。其電路結構主要包括一級放大電路1’、二級放大電路2’、第一偏置電路3’和第二偏置電路4’，一級放大電路1’包括第一場效電晶體MN1’，二級放大電路2’包括第二場效電晶體MN2’，第一偏置電路3’包括第一電容C1’、第二電容C2’、第一電阻R1’、第二電阻R2’、第一四分之一波長濾波器F1’和第二四分之一波長濾波器F2’；第二偏置電路4’包括第三電容C3’、第四電容C4’、第四電阻R4’、第五電阻R5’、第三四分之一波長濾波器F3’和第四四分之一波長濾波器F4’；第一場效電晶體MN1’的閘極連接信號輸入端Input’和第一四分之一波長濾波器F1’的第一端，第一場效電晶體MN1’的源極接地，第一場效電晶體MN1’的汲極連接於第二四分之一波長濾波器F2’的第一端，第一場效電晶體MN1’的汲極通過一第五電容C5’與第二場效電晶體MN2’的閘極相連，第五電容C5’兩端分別連接第一場效電晶體MN1’的汲極和第二場效電晶體MN2’的閘極；第一四分之一波長濾波器F1’的第二端連接第一電容C1’的第一端、第一電阻R1’的第一端和第三電阻R3’的第一端，第一電容C1’的第二端接地；第二四分之一波長濾波器F2’的第二端連接第二電容C2’的第一端、第二電阻R2’的第一端和第三電阻R3’的第二端，第二電容C2’第二端接地，第一電阻R1’的第二端和第二電阻R2’的第二端連接直流偏置電壓信號Bias’；第二場效電晶體MN2’的閘極連接第三四分之一波長濾波器F3’的第一端，第二場效電晶體MN2’的源極接地，第二場效電晶體MN2’的汲極連接於第四四分之一波長濾波器F4’的第一端，第二場效電晶體MN2’的汲極通過第六電容C6’與信號輸出端Output’相連，電容C6’兩端分別連接第二場效電晶體MN2’的汲極和信號輸出端Output’；第三四分之一波長濾波器F3’的第二端連接第三電容C3’的第一端、第四電阻R4’的第一端和第六電阻R6’的第一端，第三電容C3’的第二端接地；第四四分之一波長濾波器F4’的第二端連接第四電容C4’的第一端、第五電阻R5’的第一端和第六電阻R6’的第二端，第四電容C4’的第二端接地，第四電阻R4’的第二端和第五電阻R5’的第二端連接直流偏置電壓信號Bias’。

傳統低雜訊放大器的電路原理是：在一級放大電路1’和第一偏置電路3’中，第二電阻R2’作為電流源給第一場效電晶體MN1’汲極提供偏置，同時第二電阻R2’與第二電容C2’組成RC低通濾波器，用於濾除來自於直流偏置電壓信號Bias’的雜訊；第一電阻R1’和第三電阻R3’通過電阻分壓而給第一場效電晶體MN1’的閘極提供直流偏置，同時第一電阻R1’與第一電容C1’組成RC低通濾波器，用於濾除來自於直流偏置電壓信號Bias’的雜訊；第一四分之一波長濾波器F1’和第二四分之一波長濾波器F2’用於防止射頻洩露，提高信號增益。在二級放大電路2’和第二偏置電路4’中，第五電阻R5’作為電流源給第二場效電晶體MN2’的汲極提供偏置，同時第五電阻R5’與第四電容C4’組成RC低通濾波器，用於濾除來自於直流偏置電壓信號Bias’的雜訊；第四電阻R4’和第六電阻R6’通過電阻分壓而給第二場效電晶體MN2’的閘極提供直流偏置，同時第四電阻R4’與第三電容C3’組成RC低通濾波器，用於濾除來自於直流偏置電壓信號Bias’的雜訊；第三四分之一波長濾波器F3’和第四四分之一波長濾波器F4’用於防止射頻洩露，提高信號增益。

上述的傳統低雜訊放大器以其電路結構簡單、易於匹配、穩定性良好及雜訊係數低等優點，廣泛應用於射頻接收電路前端。但存在以下問題：每一級放大電路的增益較低，並且偏置電路的元件較多，整體電路佔用PCB板面積較大，即整體電路的布板面積大。

基於傳統低雜訊放大器的缺點，中國專利公告號CN204272090U提出了一種高頻介面電路，在該高頻介面電路中，提供一種改進低雜訊放大器電路結構，將低雜訊放大器A’的負載複用於後級射頻電路RF’中，如圖2所示，該低雜訊放大器A’的負載為後級射頻電路RF’輸入端換衡器T’的初級線圈；換衡器T’初級線圈的第一端連接於低雜訊放大器A’的輸出端，換衡器T’初級線圈的第二端連接直流偏置電壓信號Bias’與隔直電容Cp’的第一端，隔直電容Cp’的第二端接地；現有的這種高頻介面電路，改善了電路板元器件數量、電路佔用PCB板面積以及電路製造成本，但低雜訊放大器A’只有一級放大，增益不夠大，不足以讓電路整體的雜訊係數達到充分小，造成雜訊性能差。

本發明的目的在於提供一種高頻低雜訊放大器電路結構，其具有結構簡單，雜訊性能好的優點。

為了達成上述目的，本發明揭示一種高頻低雜訊放大器電路結構，包含：一信號輸入端；一射頻放大電路；一負載；以及一信號輸出端；所述射頻放大電路包括級聯的一一級放大電路和一二級放大電路；所述一級放大電路為單端放大電路，所述一級放大電路包括一第一場效電晶體和一第四電阻；所述二級放大電路為單端放大電路，所述二級放大電路包括一第二場效電晶體、一第一電阻、一第二電阻、一第三電阻以及一旁路電容；所述負載為一負載電感；所述第一場效電晶體的閘極連接所述信號輸入端和所述第一電阻的第一端，所述第一場效電晶體的源極接地，所述第一場效電晶體的汲極連接所述第四電阻的第一端和所述第二場效電晶體的閘極，所述第四電阻的第二端連接所述負載電感的第一端和所述信號輸出端，所述信號輸出端接入一直流偏置電壓信號；所述第一電阻的第二端連接所述第二電阻的第一端和所述第三電阻的第一端；所述第三電阻的第二端接地，所述第二電阻的第二端連接所述第二場效電晶體的源極和所述旁路電容的第一端，所述旁路電容的第二端接地；所述第二場效電晶體的汲極連接所述負載電感的第二端。所述第四電阻的第二端通過一濾波電阻和一第一濾波電容與所述負載電感的第一端和所述信號輸出端相連，所述濾波電阻的第一端連接所述負載電感的第一端和所述信號輸出端，所述濾波電阻的第二端連接所述第一濾波電容的第一端和所述第四電阻的第二端，所述第一濾波電容的第二端接地。所述第一電阻的第一端通過一四分之一濾波器和一第二濾波電容與所述第一場效電晶體的閘極和信號輸入端相連；所述四分之一濾波器的第一端連接所述第二濾波電容的第一端和所述第一電阻的第一端，所述第二濾波電容的第二端接地，所述四分之一濾波器的第二端連接所述第一場效電晶體的閘極和所述信號輸入端。

又一種高頻低雜訊放大器電路結構，包含：一信號輸入端；一射頻放大電路；一負載；以及一信號輸出端，所述信號輸出端包括一第一信號輸出端和一第二信號輸出端；其中所述射頻放大電路包括級聯的一一級放大電路和一二級放大電路；所述一級放大電路為單端放大電路，所述一級放大電路包括一第一場效電晶體和一第四電阻；所述二級放大電路為單端放大電路，所述二級放大電路包括一第二場效電晶體、一第一電阻、一第二電阻、一第三電阻以及一旁路電容；所述負載為一射頻電路輸入端的輸入一換衡器的一初級線圈；輸入所述換衡器的一次級線圈的第一端和第二端分別連接所述第一信號輸出端和所述第二信號輸出端；所述第一場效電晶體的閘極連接所述信號輸入端和所述第一電阻的第一端，所述第一場效電晶體的源極接地，所述第一場效電晶體的汲極連接所述第四電阻的第一端和所述第二場效電晶體的閘極，所述第四電阻的第二端連接所述第二場效電晶體的汲極和輸入所述換衡器的所述初級線圈的第一端；所述第一電阻的第二端連接所述第二電阻的第一端和所述第三電阻的第一端；所述第三電阻的第二端接地，所述第二電阻的第二端連接所述第二場效電晶體的源極和所述旁路電容的第一端，所述旁路電容的第二端接地；輸入所述換衡器的所述初級線圈的第二端接入一直流偏置電壓信號，輸入所述換衡器的所述初級線圈的第二端連接一隔直電容的第一端，所述隔直電容的第二端接地。所述第四電阻的第二端通過一濾波電阻和一第一濾波電容與輸入所述換衡器的所述初級線圈的第一端和所述第二場效電晶體的汲極相連，所述濾波電阻的第一端連接輸入所述換衡器的所述初級線圈的第一端和所述第二場效電晶體的汲極，所述濾波電阻的第二端連接所述第一濾波電容的第一端和所述第四電阻的第二端，所述第一濾波電容的第二端接地。所述第一電阻的第一端通過一四分之一濾波器和一第二濾波電容與所述第一場效電晶體的閘極和所述信號輸入端相連；所述四分之一濾波器的第一端連接所述第二濾波電容的第一端和所述第一電阻的第一端，所述第二濾波電容的第二端接地，所述四分之一濾波器的第二端連接所述第一場效電晶體的閘極和所述信號輸入端。所述換衡器全名為平衡-不平衡轉換器(balanced to unbalanced,Balun)。

再一種高頻低雜訊放大器電路結構，包含：一信號輸入端；一射頻放大電路；一負載；以及一信號輸出端，所述信號輸出端包括一第一信號輸出端和一第二信號輸出端；其中所述射頻放大電路包括級聯的一一級放大電路和一二級放大電路；所述一級放大電路為單端放大電路，所述一級放大電路包括一第一場效電晶體和一第四電阻；所述二級放大電路為差分放大電路，所述二級放大電路包括一第二場效電晶體、一第三場效電晶體、一第一電阻、一第二電阻、一第三電阻、一第五電阻、一第六電阻、一第七電阻、一諧振電感以及一旁路電容；所述負載為一負載電感；所述第一場效電晶體的閘極連接所述信號輸入端和所述第一電阻的第一端，所述第一場效電晶體的源極接地，所述第一場效電晶體的汲極連接所述第四電阻的第一端、所述第五電阻的第一端和所述第二場效電晶體的閘極；所述第一電阻的第二端連接所述第二電阻的第一端和所述第三電阻的第一端；所述第三電阻的第二端接地，所述第二電阻的第二端連接所述第二場效電晶體的源極和所述第三場效電晶體的源極，所述第四電阻的第二端連接所述第六電阻的第一端和所述第七電阻的第一端，所述第六電阻的第二端連接所述第一信號輸出端、所述負載電感的第一端和所述第二場效電晶體的汲極，所述第七電阻的第二端連接所述第二信號輸出端、所述負載電感的第二端和所述第三場效電晶體的汲極，所述負載電感的中心抽頭接入一直流偏置電壓信號；所述第五電阻的第二端連接所述第三場效電晶體的閘極和所述諧振電感的第一端，所述諧振電感的第二端連接所述旁路電容的第一端，所述旁路電容的第二端接地。所述第四電阻的第二端通過一濾波電阻和一第一濾波電容與所述第六電阻的第一端和所述第七電阻的第一端相連，所述濾波電阻的第一端連接所述第六電阻的第一端和所述第七電阻的第一端，所述濾波電阻的第二端連接所述第一濾波電容的第一端和所述第四電阻的第二端，所述第一濾波電容的第二端接地。所述第一電阻的第一端通過一四分之一濾波器和一第二濾波電容與所述第一場效電晶體的閘極和所述信號輸入端相連；所述四分之一濾波器的第一端連接所述第二濾波電容的第一端和所述第一電阻的第一端，所述第二濾波電容的第二端接地，所述四分之一濾波器的第二端連接所述第一場效電晶體的閘極和所述信號輸入端。

又再一種高頻低雜訊放大器電路結構，包含：一信號輸入端；一射頻放大電路；一負載；以及一信號輸出端，所述信號輸出端包括一第一信號輸出端和一第二信號輸出端；其中所述射頻放大電路包括級聯的一一級放大電路和一二級放大電路；所述一級放大電路為單端放大電路，所述一級放大電路包括一第一場效電晶體和一第四電阻；所述二級放大電路為差分放大電路，所述二級放大電路包括一第二場效電晶體、一第三場效電晶體、一第一電阻、一第二電阻、一第三電阻、一第五電阻、一第六電阻、一第七電阻、一諧振電感以及一旁路電容；所述負載為一射頻電路輸入端的輸入一換衡器的一初級線圈；輸入所述換衡器的一次級線圈的第一端和第二端分別連接所述第一信號輸出端和所述第二信號輸出端；所述第一場效電晶體的閘極連接所述信號輸入端和所述第一電阻的第一端，所述第一場效電晶體的源極接地，所述第一場效電晶體的汲極連接所述第四電阻的第一端、所述第五電阻的第一端和所述第二場效電晶體的閘極；所述第一電阻的第二端連接所述第二電阻的第一端和所述第三電阻的第一端；所述第三電阻的第二端接地，所述第二電阻的第二端連接所述第二場效電晶體的源極和所述第三場效電晶體的源極，所述第四電阻的第二端連接所述第六電阻的第一端和所述第七電阻的第一端，所述第六電阻的第二端連接輸入所述換衡器的所述初級線圈的第一端和所述第二場效電晶體的汲極，所述第七電阻的第二端連接輸入所述換衡器的所述初級線圈的第二端和所述第三場效電晶體的汲極，輸入所述換衡器的所述初級線圈的中心抽頭接入一直流偏置電壓信號；所述第五電阻的第二端連接所述第三場效電晶體的閘極和所述諧振電感的第一端，所述諧振電感的第二端連接所述旁路電容的第一端，所述旁路電容的第二端接地。所述第四電阻的第二端通過一濾波電阻和一第一濾波電容與所述第六電阻的第一端和所述第七電阻的第一端相連，所述濾波電阻的第一端連接所述第六電阻的第一端和所述第七電阻的第一端，所述濾波電阻的第二端連接所述第一濾波電容的第一端和所述第四電阻的第二端，所述第一濾波電容的第二端接地。所述第一電阻的第一端通過一四分之一濾波器和一第二濾波電容與所述第一場效電晶體的閘極和所述信號輸入端相連；所述四分之一濾波器的第一端連接所述第二濾波電容的第一端和所述第一電阻的第一端，所述第二濾波電容的第二端接地，所述四分之一濾波器的第二端連接所述第一場效電晶體的閘極和所述信號輸入端。

根據上述技術特徵可達成以下功效：

1.本發明的射頻放大電路包括級聯的一級放大電路和二級放大電路，可實現兩級放大以提高本發明的增益，從而降低與本發明的射頻放大電路輸出相連的後級電路模組的雜訊對本發明的射頻放大電路的雜訊性能的影響，實現了低雜訊特性。

2.本發明的射頻放大電路採用直流負反饋自偏壓結構，使得本發明的射頻放大電路具有更加穩定的直流工作狀態。

3.本發明的射頻放大電路具有交流負反饋環路，使得本發明的射頻放大電路具有更加穩定的增益。

4.本發明的負載可以為一射頻電路輸入端的輸入換衡器的初級線圈，即本發明的負載與射頻電路輸入端的輸入換衡器複用，這樣本發明與射頻電路便是直接連接，使得本發明無需考慮本發明與射頻電路之間的阻抗匹配問題，這樣可以在沒有增加射頻電路的布板面積的同時，顯著減小本發明的布板面積，極大的降低了製造成本。

先前技術

(1’)‧‧‧一級放大電路

(2’)‧‧‧二級放大電路

(3’)‧‧‧第一偏置電路

(4’)‧‧‧第二偏置電路

(Bias’)‧‧‧直流偏置電壓信號

(MN1’)‧‧‧第一場效電晶體

(MN2’)‧‧‧第二場效電晶體

(A’)‧‧‧低雜訊放大器

(C1’)‧‧‧第一電容

(C2’)‧‧‧第二電容

(C3’)‧‧‧第三電容

(C4’)‧‧‧第四電容

(C5’)‧‧‧第五電容

(C6’)‧‧‧第六電容

(Cp’)‧‧‧隔直電容

(F1’)‧‧‧第一四分之一波長濾波器

(F2’)‧‧‧第二四分之一波長濾波器

(F3’)‧‧‧第三四分之一波長濾波器

(F4’)‧‧‧第四四分之一波長濾波器

(Input’)‧‧‧信號輸入端

(Output’)‧‧‧信號輸出端

(R1’)‧‧‧第一電阻

(R2’)‧‧‧第二電阻

(R3’)‧‧‧第三電阻

(R4’)‧‧‧第四電阻

(R5’)‧‧‧第五電阻

(R6’)‧‧‧第六電阻

(RF’)‧‧‧後級射頻電路

(T’)‧‧‧換衡器

本發明高頻低雜訊放大器電路結構

(1)‧‧‧射頻放大電路

(11)‧‧‧一級放大電路

(12)‧‧‧二級放大電路

(2)‧‧‧負載

(Bias)‧‧‧直流偏置電壓信號

(C1)‧‧‧旁路電容

(C2)‧‧‧第一濾波電容

(C3)‧‧‧第二濾波電容

(Cp)‧‧‧隔直電容

(FG)‧‧‧四分之一濾波器

(Input)‧‧‧信號輸入端

(L1)‧‧‧負載電感

(L2)‧‧‧諧振電感

(MN1)‧‧‧第一場效電晶體

(MN2)‧‧‧第二場效電晶體

(MN3)‧‧‧第三場效電晶體

(Output)‧‧‧信號輸出端

(Output1)‧‧‧第一信號輸出端

(Output2)‧‧‧第二信號輸出端

(R0)‧‧‧濾波電阻

(R1)‧‧‧第一電阻

(R2)‧‧‧第二電阻

(R3)‧‧‧第三電阻

(R4)‧‧‧第四電阻

(R5)‧‧‧第五電阻

(R6)‧‧‧第六電阻

(R7)‧‧‧第七電阻

(RF)‧‧‧射頻電路

(T)‧‧‧換衡器

[第一圖]係傳統的低雜訊放大器的電路示意圖。

[第二圖]係現有的一種高頻介面電路的電路示意圖。

[第三圖]係本發明實施例一的電路示意圖。

[第四圖]係本發明實施例二的電路示意圖。

[第五圖]係本發明實施例三的電路示意圖。

[第六圖]係本發明實施例四的電路示意圖。

[第七圖]係本發明實施例五的電路示意圖。

[第八圖]係本發明實施例六的電路示意圖。

[第九圖]係本發明實施例七的電路示意圖。

[第十圖]係本發明實施例八的電路示意圖。

綜合上述技術特徵，本發明高頻低雜訊放大器電路結構的主要功效將可於下述實施例清楚呈現。

請先參閱第三圖，係揭示本發明實施例一，本發明的實施例一為一種高頻低雜訊放大器電路結構，包含一信號輸入端Input、一射頻放大電路1、負載2以及一信號輸出端Output；其中所述射頻放大電路1包括級聯的一一級放大電路11和一二級放大電路12；所述一級放大電路11為單端放大電路，所述一級放大電路11包括一第一場效電晶體MN1和一第四電阻R4；所述二級放大電路12為單端放大電路，所述二級放大電路12包括一第二場效電晶體MN2、一第一電阻R1、一第二電阻R2、一第三電阻R3以及一旁路電容C1；所述負載2為一負載電感L1；所述第一場效電晶體MN1的閘極連接所述信號輸入端Input和所述第一電阻R1的第一端，所述第一場效電晶體MN1的源極接地，所述第一場效電晶體MN1的汲極連接所述第四電阻R4的第一端和所述第二場效電晶體MN2的閘極，所述第四電阻R4的第二端連接所述負載電感L1的第一端和所述信號輸出端Output，所述信號輸出端Output接入一直流偏置電壓信號Bias；所述第一電阻R1的第二端連接所述第二電阻R2的第一端和所述第三電阻R3的第一端；所述第三電阻R3的第二端接地，所述第二電阻R2的第二端連接所述第二場效電晶體MN2的源極和所述旁路電容C1的第一端，所述旁路電容C1的第二端接地；所述第二場效電晶體MN2的汲極連接所述負載電感L1的第二端。

在本發明實施例一中，初態時，即所述第一場效電晶體MN1和所述第二場效電晶體MN2無電流流過時，所述信號輸出端Output接入所述直流偏置電壓信號Bias，此時所述第一場效電晶體MN1的汲極電壓為所述直流偏置電壓信號Bias的電壓，而此時所述第二場效電晶體MN2的源極電壓為地電壓；由於所述第一場效電晶體MN1的汲極連接所述第二場效電晶體MN2的閘極，因此此時所述第二場效電晶體MN2的閘源電壓差為所述直流偏置電壓信號Bias的電壓值，所述第二場效電晶體MN2便導通；隨著所述第二場效電晶體MN2的通道電流流過，所述第二電阻R2與所述第三電阻R3分壓回饋至所述第一場效電晶體MN1的閘極，從而使得所述第一場效電晶體MN1導通，而隨著所述第一場效電晶體MN1的通道電流流過，所述第一場效電晶體MN1的汲極電壓降低，這樣所述第二場效電晶體MN2的閘極電壓下降，使得所述第二場效電晶體MN2的源極電壓下降，則經由所述第二電阻R2和所述第三電阻R3分壓回饋至所述第一場效電晶體MN1的閘極電壓下降，以使得所述第一場效電晶體MN1的閘極電壓維持一個定值，這樣所述射頻放大電路1便形成了穩定的直流負反饋自偏壓結構。在本發明實施例一中，所述負載電感L1與所述第四電阻R4組成一交流負反饋環路，所述交流負反饋環路的工作原理為：若所述第二場效電晶體MN2的閘極電壓信號上升，則經由所述負載電感L1與所述第四電阻R4採樣回饋至所述第二場效電晶體MN2閘極的電壓下降，以使得所述第二場效電晶體MN2的閘極電壓維持一個定值，從而使得所述射頻放大電路1具有穩定的信號增益。

在本發明實施例一中，所述射頻放大電路1採用兩級放大結構，因此所述射頻放大電路1具有較高的增益，可以減弱後級模組的雜訊對所述高頻低雜訊放大器電路結構的整體雜訊性能的影響。在本發明實施例一中，當所述射頻放大電路1正常工作時，即所述第一場效電晶體MN1和所述第二場效電晶體MN2導通時，此時外部之一射頻信號輸入到所述信號輸入端Input，所述射頻信號便通過所述第一場效電晶體MN1放大後輸出至所述第二場效電晶體MN2的閘極，然後所述射頻信號再經所述第二場效電晶體MN2放大後由所述信號輸出端Output輸出。

請參閱第四圖，係揭示本發明實施例二，本發明的實施例二與實施例一的區別在於：在實施例一中，所述第四電阻R4的第二端直接與所述負載電感L1的第一端和所述信號輸出端Output相連；而在實施例二中，所述第四電阻R4的第二端通過一濾波電阻R0和一第一濾波電容C2與所述負載電感L1的第一端和所述信號輸出端Output相連，其中所述濾波電阻R0的第一端連接所述負載電感L1的第一端和所述信號輸出端Output，所述濾波電阻R0的第二端連接所述第一濾波電容C2的第一端和所述第四電阻R4的第二端，所述第一濾波電容C2的第二端接地，所述濾波電阻R0和第一濾波電容C2形成一衰減網路而阻止所述射頻信號通過，防止由所述信號輸出端Output輸出的所述射頻信號再流入所述一級放大電路11中，而使得所述一級放大電路11的增益衰減；通過調節所述衰減網路的時間常數，可調節所述射頻放大電路1的增益。

請參閱第五圖，係揭示本發明實施例三，本發明的實施例三與實施例二的區別在於：在實施例二中，所述第一電阻R1的第一端直接與所述第一場效電晶體MN1的閘極和所述信號輸入端Input相連；而在實施例三中，所述第一電阻R1的第一端通過一四分之一濾波器FG和一第二濾波電容C3與所述第一場效電晶體MN1的閘極和所述信號輸入端Input相連；其中所述四分之一濾波器FG的第一端連接所述第二濾波電容C3的第一端和所述第一電阻R1的第一端，所述第二濾波電容C3的第二端接地，所述四分之一濾波器FG的第二端連接所述第一場效電晶體MN1的閘極和所述信號輸入端Input；所述四分之一波長濾波器FG、所述第三電容C3以及所述第一電阻R1可構成一偏置濾波網路，所述偏置濾波網路可阻止從所述信號輸入端Input輸入的所述射頻信號輸入到所述第二場效電晶體MN2的源極，而使得所述二級放大電路12的增益衰減；另外所述第一電阻R1和所述第二濾波電容C3可組成低通濾波器，以濾除由所述二級放大電路12回饋回所述一級放大電路11的雜訊。

請參閱第六圖，係揭示本發明實施例四，本發明的實施例四為一種高頻低雜訊放大器電路結構，包含一信號輸入端Input、一射頻放大電路1、一負載2以及一信號輸出端，所述信號輸出端包括一第一信號輸出端Output1和一第二信號輸出端Output2；其中所述射頻放大電路1包括級聯的一一級放大電路11和一二級放大電路12；所述一級放大電路11為單端放大電路，所述一級放大電路11包括一第一場效電晶體MN1和一第四電阻R4；所述二級放大電路12為單端放大電路，所述二級放大電路12包括一第二場效電晶體MN2、一第一電阻R1、一第二電阻R2、一第三電阻R3以及一旁路電容C1；所述負載2為一射頻電路RF輸入端的輸入一換衡器T的一初級線圈；輸入所述換衡器T的一次級線圈的第一端和第二端分別連接所述第一信號輸出端Output1和所述第二信號輸出端Output2；所述第一場效電晶體MN1的閘極連接所述信號輸入端Input和所述第一電阻R1的第一端，所述第一場效電晶體MN1的源極接地，所述第一場效電晶體MN1的汲極連接所述第四電阻R4的第一端和所述第二場效電晶體MN2的閘極，所述第四電阻R4的第二端連接所述第二場效電晶體MN2的汲極和輸入所述換衡器T的所述初級線圈的第一端；所述第一電阻R1的第二端連接所述第二電阻R2的第一端和所述第三電阻R3的第一端；所述第三電阻R3的第二端接地，所述第二電阻R2的第二端連接所述第二場效電晶體MN2的源極和所述旁路電容C1的第一端，所述旁路電容C1的第二端接地；輸入所述換衡器T的所述初級線圈的第二端接入一直流偏置電壓信號Bias，輸入所述換衡器T的所述初級線圈的第二端連接一隔直電容Cp的第一端，所述隔直電容Cp的第二端接地。其中所述第四電阻R4的第二端可通過一濾波電阻R0和一第一濾波電容C2與輸入所述換衡器T的所述初級線圈的第一端和所述第二場效電晶體MN2的汲極相連，所述濾波電阻R0的第一端連接輸入所述換衡器T的所述初級線圈的第一端和所述第二場效電晶體MN2的汲極，所述濾波電阻R0的第二端連接所述第一濾波電容C2的第一端和所述第四電阻R4的第二端，所述第一濾波電容C2的第二端接地；所述第一電阻R1的第一端通過一四分之一濾波器FG和一第二濾波電容C3與所述第一場效電晶體MN1的閘極和所述信號輸入端Input相連；所述四分之一濾波器FG的第一端連接所述第二濾波電容C3的第一端和所述第一電阻R1的第一端，所述第二濾波電容C3的第二端接地，所述四分之一濾波器FG的第二端連接所述第一場效電晶體MN1的閘極和所述信號輸入端Input。

在本發明實施例四中，初態時，即所述第一場效電晶體MN1和所述第二場效電晶體MN2無電流流過時，輸入所述換衡器T的所述初級線圈的第二端接入所述直流偏置電壓信號Bias，由於所述隔直電容Cp的作用，此時輸入所述換衡器T的所述初級線圈的第二端的電壓為所述直流偏置電壓信號Bias的電壓，使得所述第一場效電晶體MN1的汲極電壓為所述直流偏置電壓信號Bias的電壓，而此時所述第二場效電晶體MN2的源極電壓為地電壓；由於所述第一場效電晶體MN1的汲極連接所述第二場效電晶體MN2的閘極，因此此時所述第二場效電晶體MN2的閘源電壓差為所述直流偏置電壓信號Bias的電壓值，所述第二場效電晶體MN2便導通；隨著所述第二場效電晶體MN2的通道電流流過，所述第二電阻R2與所述第三電阻R3分壓回饋至所述第一場效電晶體MN1的閘極，從而使得所述第一場效電晶體MN1導通；而隨著所述第一場效電晶體MN1的通道電流流過，所述第一場效電晶體MN1的汲極電壓降低，這樣所述第二場效電晶體MN2的閘極電壓下降，使得所述第二場效電晶體MN2的源極電壓下降，則經由所述第二電阻R2和所述第三電阻R3分壓回饋至所述第一場效電晶體MN1閘極的電壓下降，以使得所述第一場效電晶體MN1的閘極電壓維持一個定值，這樣所述射頻放大電路1便形成了穩定的直流負反饋自偏壓結構。在本發明實施例四中，輸入所述換衡器T的所述初級線圈與所述第四電阻R4組成一交流負反饋環路，所述交流負反饋環路的工作原理為：若所述第二場效電晶體MN2的閘極電壓信號上升，則經由輸入所述換衡器T的所述初級線圈與所述第四電阻R4採樣回饋至所述第二場效電晶體MN2閘極的電壓下降，以使得所述第二場效電晶體MN2的閘極電壓維持一個定值，從而使得所述射頻放大電路1具有穩定的信號增益。

在本發明實施例四中，當所述射頻放大電路1正常工作時，即所述第一場效電晶體MN1和所述第二場效電晶體MN2導通時，此時外部之一射頻信號輸入到所述信號輸入端Input，所述射頻信號便通過所述第一場效電晶體MN1放大後輸出至所述第二場效電晶體MN2的閘極，然後所述射頻信號再經所述第二場效電晶體MN2放大後輸入至輸入所述換衡器T的所述初級線圈；由於所述隔直電容Cp的存在，對於所述射頻信號而言，輸入所述換衡器T的所述初級線圈第二端相當於接地，這樣輸入到輸入所述換衡器T的所述初級線圈的所述射頻信號會使得所述初級線圈產生激勵電流，進而使得輸入所述換衡器T的所述次級線圈的兩端感應出一雙相射頻差分信號，所述雙相射頻差分信號從所述第一信號輸出端Output1和所述第二信號輸出端Output2輸入至所述射頻電路RF的後端電路中。

在實施例四中，所述高頻低雜訊放大器電路結構的所述負載2為所述射頻電路RF輸入端的輸入所述換衡器T的所述初級線圈，即所述高頻低雜訊放大器電路結構的所述負載2與所述射頻電路RF輸入端的輸入所述換衡器T的所述初級線圈複用，這樣所述射頻放大電路1輸出端阻抗可直接與輸入所述換衡器T進行匹配，無需再考慮為所述射頻放大電路1設計通用的50歐姆阻抗匹配電路。

請參閱第七圖，係揭示本發明實施例五，本發明的實施例五為一種高頻低雜訊放大器電路結構，包含一信號輸入端Input、一射頻放大電路1、一負載2以及一信號輸出端，所述信號輸出端包括一第一信號輸出端Output1和一第二信號輸出端Output2；其中所述射頻放大電路1包括級聯的一一級放大電路11和一二級放大電路12；所述一級放大電路11為單端放大電路，所述一級放大電路11包括一第一場效電晶體MN1和一第四電阻R4；所述二級放大電路12為差分放大電路，所述二級放大電路12包括一第二場效電晶體MN2、一第三場效電晶體MN3、一第一電阻R1、一第二電阻R2、一第三電阻R3、一第五電阻R5、一第六電阻R6、一第七電阻R7、一諧振電感L2以及一旁路電容C1；所述負載2為一負載電感L1；所述第一場效電晶體MN1的閘極連接所述信號輸入端Input和所述第一電阻R1的第一端，所述第一場效電晶體MN1的源極接地，所述第一場效電晶體MN1的汲極連接所述第四電阻R4的第一端、所述第五電阻R5 的第一端和所述第二場效電晶體MN2的閘極；所述第一電阻R1的第二端連接所述第二電阻R2的第一端和所述第三電阻R3的第一端；所述第三電阻R3的第二端接地，所述第二電阻R2的第二端連接所述第二場效電晶體MN2的源極和所述第三場效電晶體MN3的源極，所述第四電阻R4的第二端連接所述第六電阻R6的第一端和所述第七電阻R7的第一端所述，第六電阻R6的第二端連接所述第一信號輸出端Output1、所述負載電感L1的第一端和所述第二場效電晶體MN2的汲極，所述第七電阻R2的第二端連接所述第二信號輸出端Output2、所述負載電感L1的第二端和所述第三場效電晶體MN3的汲極，所述負載電感L1的中心抽頭接入一直流偏置電壓信號Bias；所述第五電阻R5的第二端連接所述第三場效電晶體MN3的閘極和所述諧振電感L2的第一端，所述諧振電感L2的第二端連接所述旁路電容C1的第一端，所述旁路電容C1的第二端接地。

在本發明實施例五中，初態時，即所述第一場效電晶體MN1、所述第二場效電晶體MN2和所述第三場效電晶體MN3無電流流過時，所述負載電感L1的中心抽頭接入所述直流偏置電壓信號Bias，此時所述第一場效電晶體MN1的汲極電壓為所述直流偏置電壓信號Bias的電壓，而此時所述第二場效電晶體MN2和所述第三場效電晶體MN3的源極電壓為地電壓；由於所述第一場效電晶體MN1的汲極連接所述第二場效電晶體MN2的閘極和所述第三場效電晶體MN3的閘極，因此此時所述第二場效電晶體MN2的閘源電壓差為所述直流偏置電壓信號Bias的電壓值，所述第三場效電晶體MN3的閘源電壓差為所述直流偏置電壓信號Bias的電壓值，所述第二場效電晶體MN2和所述第三場效電晶體MN3便導通；隨著所述第二場效電晶體MN2和所述第三場效電晶體MN3的通道電流流過，所述第二電阻R2與所述第三電阻R3分壓回饋至所述第一場效電晶體 MN1的閘極，從而使得所述第一場效電晶體MN1導通，而隨著所述第一場效電晶體MN1的通道電流流過，所述第一場效電晶體MN1的汲極電壓降低，這樣所述第二場效電晶體MN2的閘極電壓和所述第三場效電晶體MN3的閘極電壓下降，使得所述第二場效電晶體MN2的源極電壓和所述第三場效電晶體MN3的源極電壓下降，則經由所述第二電阻R2和所述第三電阻R3分壓回饋至所述第一場效電晶體MN1閘極的電壓下降，以使得所述第一場效電晶體MN1閘極電壓維持一個定值，這樣所述射頻放大電路1便形成了穩定的直流負反饋自偏壓結構。在本發明實施例五中，所述負載電感L1、所述第四電阻R4、所述第六電阻R6與所述第七電阻R7組成一交流負反饋環路，所述交流負反饋環路的工作原理為：若所述第二場效電晶體MN2的閘極和所述第三場效電晶體MN3的閘極的等效交流電壓上升，則經由所述負載電感L1、所述第四電阻R4、所述第六電阻R6與所述第七電阻R7採樣回饋至所述第二場效電晶體MN2的閘極和所述第三場效電晶體MN3的閘極等效交流電壓下降，從而使得所述第二場效電晶體MN2和所述第三場效電晶體MN3的閘極等效交流電壓維持一個定值，使得所述射頻放大電路1具有穩定的信號增益。

在本發明實施例五中，所述射頻放大電路1採用兩級放大結構，因此所述射頻放大電路1具有較高的增益，可以減弱後級模組的雜訊對所述高頻低雜訊放大器電路結構的整體雜訊性能的影響，而且所述二級放大電路12為差分放大電路，具有更好的穩定性。在本發明實施例五中，當所述射頻放大電路1正常工作時，即所述第一場效電晶體MN1、所述第二場效電晶體MN2和所述第三場效電晶體MN3導通時，此時外部之一射頻信號輸入到所述信號輸入端Input，所述射頻信號通過所述第一場效電晶體MN1放大後分成兩路，分別輸出至所述第二場效電晶體MN2的閘極和所述第三場效電晶體MN3的閘極進行放大而形成一射頻差分信號，所述射頻差分信號從所述第一信號輸出端Output1和所述第二信號輸出端Output2輸出。

請參閱第八圖，係揭示本發明實施例六，本發明的實施例六與實施例五的區別在於：在實施例五中，所述第四電阻R4的第二端直接與所述第六電阻R6的第一端和所述第七電阻R7的第一端相連；在實施例六中，所述第四電阻R4的第二端通過一濾波電阻R0和一第一濾波電容C2與所述第六電阻R6的第一端和所述第七電阻R7的第一端相連，其中所述濾波電阻R0的第一端連接所述第六電阻R6的第一端和所述第七電阻R7的第一端，所述濾波電阻R0的第二端連接所述第一濾波電容C2的第一端和所述第四電阻R4的第二端，所述第一濾波電容C2的第二端接地，所述濾波電阻R0和所述第一濾波電容C2形成一衰減網路而阻止所述射頻信號通過，防止由所述信號輸出端Output輸出的所述射頻信號再流入所述一級放大電路11中，而使得所述一級放大電路11的增益衰減；通過調節所述衰減網路的時間常數，可調節所述射頻放大電路1的增益。

請參閱第九圖，係揭示本發明實施例七，本發明的實施例七與實施例六的區別在於：在實施例六中，所述第一電阻R1的第一端直接與所述第一場效電晶體MN1的閘極和所述信號輸入端Input相連；在實施例七中，所述第一電阻R1的第一端通過一四分之一濾波器FG和一第二濾波電容C3與所述第一場效電晶體MN1的閘極和所述信號輸入端Input相連；其中所述四分之一濾波器FG的第一端連接所述第二濾波電容C3的第一端和所述第一電阻R1的第一端，所述第二濾波電容C3的第二端接地，所述四分之一濾波器FG的第二端連接所述第一場效電晶體MN1的閘極和所述信號輸入端Input；所述四分之一波長濾波器FG、所述第三電容C3以及所述第一電阻R1可構成一偏置濾波網路，所述偏置濾波網路可阻止所述信號輸入端Input輸入的所述射頻信號輸入到所述第二場效電晶體MN2的源極，而使得所述二級放大電路12的增益衰減；另外所述第一電阻R1和所述第二濾波電容C3可組成低通濾波器，以濾除由所述二級放大電路12回饋回所述一級放大電路11的雜訊。

請參閱第十圖，係揭示本發明實施例八，本發明的實施例八為一種高頻低雜訊放大器電路結構，包含一信號輸入端Input、一射頻放大電路1、一負載2以及一信號輸出端，所述信號輸出端包括一第一信號輸出端Output1和所述第二信號輸出端Output2；其中所述射頻放大電路1包括級聯的一一級放大電路11和一二級放大電路12；所述一級放大電路11為單端放大電路，所述一級放大電路11包括一第一場效電晶體MN1和一第四電阻R4；所述二級放大電路12為差分放大電路，所述二級放大電路12包括一第二場效電晶體MN2、一第三場效電晶體MN3、一第一電阻R1、一第二電阻R2、一第三電阻R3、一第五電阻R5、一第六電阻R6、一第七電阻R7、一諧振電感L2以及一旁路電容C1；所述負載2為一射頻電路RF輸入端的輸入一換衡器T的一初級線圈；輸入所述換衡器T的一次級線圈的第一端和第二端分別連接所述第一信號輸出端Output1和所述第二信號輸出端Output2；所述第一場效電晶體MN1的閘極連接所述信號輸入端Input和所述第一電阻R1的第一端，所述第一場效電晶體MN1的源極接地，所述第一場效電晶體MN1的汲極連接所述第四電阻R4的第一端、所述第五電阻R5的第一端和所述第二場效電晶體MN2的閘極；所述第一電阻R1的第二端連接所述第二電阻R2的第一端和所述第三電阻R3的第一端；所述第三電阻R3的第二端接地，所述第二電阻R2的第二端連接所述第二場效電晶體MN2的源極和所述第三場效電晶體MN3的源極，所述第四電阻R4的第二端連接所述第六電阻R6的第一端和所述第七電阻R7的第一端，所述第六電阻R6的第二端連接輸入所述換衡器T的所述初級線圈的第一端和所述第二場效電晶體MN2的汲極，所述第七電阻R7的第二端連接輸入所述換衡器T的所述初級線圈的第二端和所述第三場效電晶體MN3的汲極，輸入所述換衡器T的所述初級線圈的中心抽頭接入一直流偏置電壓信號Bias；所述第五電阻R5的第二端連接所述第三場效電晶體MN3的閘極和所述諧振電感L2的第一端，所述諧振電感L2的第二端連接所述旁路電容C1的第一端，所述旁路電容C1的第二端接地。其中所述第四電阻R4的第二端可通過一濾波電阻R0和一第一濾波電容C2與所述第六電阻R6的第一端和所述第七電阻R7的第一端相連，所述濾波電阻R0的第一端連接所述第六電阻R6的第一端和所述第七電阻R7的第一端，所述濾波電阻R0的第二端連接所述第一濾波電容C2的第一端和所述第四電阻R4的第二端，所述第一濾波電容C2的第二端接地。所述第一電阻R1的第一端可通過一四分之一濾波器FG和一第二濾波電容C3與所述第一場效電晶體MN1的閘極和所述信號輸入端Input相連；所述四分之一濾波器FG的第一端連接所述第二濾波電容C3的第一端和所述第一電阻R1的第一端，所述第二濾波電容C3的第二端接地，所述四分之一濾波器FG的第二端連接所述第一場效電晶體MN1的閘極和所述信號輸入端Input。

在本發明實施例八中，初態時，即所述第一場效電晶體MN1、所述第二場效電晶體MN2和所述第三場效電晶體MN3無電流流過時，輸入所述換衡器T的所述初級線圈的中心抽頭接入一直流偏置電壓信號Bias，此時所述第一場效電晶體MN1的汲極電壓為所述直流偏置電壓信號Bias的電壓，而此時所述第二場效電晶體MN2和所述第三場效電晶體MN3的源極電壓為地電壓；由於所述第一場效電晶體MN1的汲極連接所述第二場效電晶體MN2的閘極和所述第三場效電晶體MN3的閘極，因此此時所述第二場效電晶體MN2的閘源電壓差為所述直流偏置電壓信號Bias的電壓值，所述第三場效電晶體MN3的閘源電壓差為所述直流偏置電壓信號Bias的電壓值，所述第二場效電晶體MN2和所述第三場效電晶體MN3便導通；隨著所述第二場效電晶體MN2和所述第三場效電晶體MN3的通道電流流過，所述第二電阻R2與所述第三電阻R3分壓回饋至所述第一場效電晶體MN1的閘極，從而使得所述第一場效電晶體MN1導通，而隨著所述第一場效電晶體MN1的通道電流流過，所述第一場效電晶體MN1的汲極電壓降低，這樣所述第二場效電晶體MN2的閘極電壓和所述第三場效電晶體MN3的閘極電壓下降，使得所述第二場效電晶體MN2的源極電壓和所述第三場效電晶體MN3的源極電壓下降，則經由所述第二電阻R2和所述第三電阻R3分壓回饋至所述第一場效電晶體MN1閘極的電壓下降，以使得所述第一場效電晶體MN1閘極電壓維持一個定值，這樣所述射頻放大電路1便形成了穩定的直流負反饋自偏壓結構。在本發明實施例八中，輸入所述換衡器T的所述初級線圈、所述第四電阻R4、所述第六電阻R6與所述第七電阻R7組成一交流負反饋環路，所述交流負反饋環路的工作原理為：若所述第二場效電晶體MN2和所述第三場效電晶體MN3的閘極等效交流電壓上升，則經由輸入所述換衡器T的所述初級線圈、所述第四電阻R4、所述第六電阻R6與所述第七電阻R7採樣回饋至所述第二場效電晶體MN2和所述第三場效電晶體MN3的閘極等效交流電壓下降，從而使得所述第二場效電晶體MN2和所述第三場效電晶體MN3的閘極等效交流電壓維持一個定值，使得所述射頻放大電路1具有穩定的信號增益。

在本發明實施例八中，所述射頻放大電路1採用兩級放大結構，因此所述射頻放大電路1具有較高的增益，可以減弱後級模組的雜訊對所述高頻低雜訊放大器電路結構的整體雜訊性能的影響，而且所述二級放大電路12為差分放大電路，具有更好的穩定性。在本發明實施例八中，當所述射頻放大電路1正常工作時，即所述第一場效電晶體MN1、所述第二場效電晶體MN2和所述第三場效電晶體MN3導通時，此時外部之一射頻信號輸入到所述信號輸入端Input，所述射頻信號通過所述第一場效電晶體MN1放大後分成兩路，分別輸出至所述第二場效電晶體MN2的閘極和所述第三場效電晶體MN3的閘極進行放大而形成一射頻差分信號輸入至輸入所述換衡器T的所述初級線圈兩端，使得輸入所述換衡器T的所述初級線圈產生激勵電流，進而使得輸入所述換衡器T次級線圈的兩端感應出一雙相射頻差分信號，所述雙相射頻差分信號從所述第一信號輸出端Output1和所述第二信號輸出端Output2輸入至所述射頻電路RF的後端電路中。

在本發明實施例八中，所述高頻低雜訊放大器電路結構的所述負載2為所述射頻電路RF輸入端的輸入所述換衡器T的所述初級線圈，即所述高頻低雜訊放大器電路結構的所述負載2與所述射頻電路RF輸入端的輸入所述換衡器T的所述初級線圈複用，這樣所述射頻放大電路1輸出端阻抗可直接與輸入所述換衡器T進行匹配，無需再考慮為所述射頻放大電路1設計通用的50歐姆阻抗匹配電路。

綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。