基于3GHz CMOS低噪聲放大器優(yōu)化設(shè)計

　　在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加上偏置電路，并對電路結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化調(diào)整，即可得到完整電路結(jié)構(gòu)。本文所實現(xiàn)的電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 LNA電路圖

　　晶體管M1和M2構(gòu)成Cascode結(jié)構(gòu)，由于此結(jié)構(gòu)沒有考慮共源極和共柵極之間的匹配，所以在M1和M2之間加上電感Lm，可以提高兩級間的匹配[7]，這樣不僅提高了功率增益，而且噪聲系數(shù)也可以得到改善[8]。同時在M1的柵源之間并聯(lián)一個電容C2，用來調(diào)節(jié)柵源之間的電容Cgs，方便與Lg和Ls一起來實現(xiàn)輸入阻抗的匹配。

　　晶體管M3、M4和M1、M2共同組成共源共柵電流鏡[9]，作為偏置電路，且M3和M4的寬度相對應(yīng)取較小的值，以減小偏置電路消耗的電流。電阻R2應(yīng)取足夠大以減小偏置電路帶來的噪聲電流，電阻R1用來調(diào)整輸入晶體管M1的柵源電壓和漏極電流以確定靜態(tài)功耗，電容C1可以使得M2的柵極交流接電源電壓。Cin與Cout均為隔直電容。

　　3 LNA性能優(yōu)化

　　3.1 輸入輸出匹配

　　帶源極負(fù)反饋的LNA輸入端的小信號等效電路如圖3所示，其中g(shù)m是M1的跨導(dǎo)，Cgs是M1的柵源電容Cgs1和C2并聯(lián)得到的。

　　圖3 源極負(fù)反饋結(jié)構(gòu)的小信號等效電路