1206 半导体学报 第29卷 M2 M22 RFin .0000-000 Q0000000 Off-chip 图2低噪声放大器电路结构 Fig.2 Schematic of the LNA 振信号频率为1170~1980MHz.对于DVB-T标准，每 4 电路设计 个频道(channel)的带宽有6,7和8MHz三种模式，故 上变频混频器的输出带宽不超过8M.因此，负载采用电 4.1可变增益宽带低噪声放大器设计 感电容谐振网络(LC tank),对带外信号有一定程度的 抑制.电感电容谐振网络的另一优势是无直流压降，可 低噪声放大器作为射频前端芯片信号通路上的第 使电路在低电压下工作.电路结构如图3所示. 一个模块，其性能参数对于整个系统具有重要影响.系 为提高电路的线性度，跨导采用multi--tanh结 统要求低噪声放大器要在50~860MHz的频率范围内， 构].M5和M6,M7和M8为两对非对称的跨导对，且 实现752的阻抗匹配，良好的线性度，同时还要有20dB 的增益变化范围. 低噪声放大器采用基于平衡非平衡变压器(balun) 的噪声抵消技术6)，电路结构如图2所示.单端输入信 号V,通过变压器耦合到差分两端，变压器的中心抽头 IF- 提供直流电平.M3,M4用深阱工艺，衬底与源极相连消 除衬偏效应.阻抗匹配通过共栅输入的MOS管实现，与 传统的电感电容匹配网络相比，节省芯片面积，且能满 9M4 足宽带应用.变压器初次级的阻抗比选择为1：1，通过 理论分析，跨导MOS管的噪声贡献大幅度降低，电路的 噪声性能得以优化.通过电容交叉耦合，在实现相同增 益的条件下，功耗减小约一半。 通过调节负载阻抗和跨导，实现可变增益·其中 E1,E2为跨导调节控制位；E3,E4为负载调节控制位. 增益范围为-5~+15dB, 4.2上变频混频器设计 对于上变频混频器而言，输入信号频率范围为50 图3上变频混频器电路结构 ~860MHz,输出中频确定为1120MHz,因此对应的本 Fig.3 Schematic of the upconversion mixer半 导 体 学 报 第２９卷 图２ 低噪声放大器电路结构 犉犻犵．２ 犛犮犺犲犿犪狋犻犮狅犳狋犺犲犔犖犃 ４ 电路设计 ４．１ 可变增益宽带低噪声放大器设计 低噪声放大器作为射频前端芯片信号通路上的第 一个模块，其性能参数对于整个系统具有重要影响．系 统要求低噪声放大器要在５０～８６０犕犎狕的频率范围内， 实现７５Ω 的阻抗匹配，良好的线性度，同时还要有２０犱犅 的增益变化范围． 低噪声放大器采用基于平衡非平衡变压器（犫犪犾狌狀） 的噪声抵消技术［６］，电路结构如图２所示．单端输入信 号 犞狊 通过变压器耦合到差分两端，变压器的中心抽头 提供直流电平．犕３，犕４用深阱工艺，衬底与源极相连消 除衬偏效应．阻抗匹配通过共栅输入的 犕犗犛管实现，与 传统的电感电容匹配网络相比，节省芯片面积，且能满 足宽带应用．变压器初次级的阻抗比选择为１∶１，通过 理论分析，跨导 犕犗犛管的噪声贡献大幅度降低，电路的 噪声性能得以优化．通过电容交叉耦合，在实现相同增 益的条件下，功耗减小约一半． 通过 调 节 负 载 阻 抗 和 跨 导，实 现 可 变 增 益．其 中 犈１，犈２为跨导调节控制位；犈３，犈４为负载调节控制位． 增益范围为－５～＋１５犱犅． ４．２ 上变频混频器设计 对于上变频混频器而言，输入信号频率范围为５０ ～８６０犕犎狕，输出中频确定为１１２０犕犎狕，因此对应的本 振信号频率为１１７０～１９８０犕犎狕．对于 犇犞犅犜 标准，每 个频道（犮犺犪狀狀犲犾）的带宽有６，７和８犕犎狕三种模式，故 上变频混频器的输出带宽不超过８犕．因此，负载采用电 感电容谐振网络（犔犆狋犪狀犽），对带外信号有一定程度的 抑制．电感电容谐振网络的另一优势是无直流压降，可 使电路在低电压下工作．电路结构如图３所示． 为提 高 电 路 的 线 性 度，跨 导 采 用 犿狌犾狋犻狋犪狀犺 结 构［７］ ．犕５和犕６，犕７和犕８为两对非对称的跨导对，且 图３ 上变频混频器电路结构 犉犻犵．３ 犛犮犺犲犿犪狋犻犮狅犳狋犺犲狌狆犮狅狀狏犲狉狊犻狅狀犿犻狓犲狉 １２０６