一种偏置与增益可调的射频放大器的制作方法

技术特征：
1.一种偏置与增益可调的射频放大器，包括：带隙基准，用于产生基准电流(iref)与基准电压(vref)并输出至可调偏置电流电路；可调偏置电流电路，用于在n-k位数字控制信号(ct[k 1,n])的控制下将基准电流(iref)与基准电压(vref)转换为可调偏置镜像模块所需的可调偏置电流(ipc)；可调偏置镜像模块，用于在k位数字控制信号(ct[1,k])的控制下将可调偏置电流(ipc)转换为输出级偏置调整电路和射频输入级所需的可调偏置电压(vg
nin
)；输出级偏置调整电路，用于将所述可调偏置镜像模块输出的可调偏置电压(vg
nin
)转换为输出级所需的输出级偏置电压(vpcb)并传输至输出级以提供输出级所需的输出级栅极偏置电压(vg
no
)；射频输入级，用于在所述可调偏置电压(vg
nin
)的作用下完成射频输入信号(in)的初步放大；射频输出级，用于在所述输出级偏置电压(vpcb)的控制下，将经所述射频输入级放大的射频输入信号(in)进一步放大得到射频输出信号(out)；低压差稳压电路，用于产生稳定电压供给所述可调偏置电流电路、可调偏置镜像模块、输出级偏置调整电路、射频输入级和射频输出级。2.如权利要求1所述的一种偏置与增益可调的射频放大器，其特征在于：所述可调偏置电流电路通过改变电压反馈的电流采样负载电阻(r
cs
)调整实现输出电流可调。3.如权利要求2所述的一种偏置与增益可调的射频放大器，其特征在于：所述可调偏置电流电路包括误差放大器、第一nmos偏置管(n
ind
)、第一可调电阻(r
cs
)和第一pmos偏置管(mpc)，所述带隙基准的输出基准电流(iref)连接至所述误差放大器的电流基准输入端，所述带隙基准的输出基准电压(vref)连接至所述误差放大器的反相输入端，所述误差放大器的输出端连接至所述第一pmos偏置管(mpc)的栅极，所述第一pmos偏置管(mpc)的漏极连接至所述第一nmos偏置管(n
ind
)的栅极、第一可调电阻(r
cs
)的一端和误差放大器的同相输入端，所述第一pmos偏置管(mpc)的源极和衬底连接至所述低压差稳压电路输出的稳压电源，所述第一可调电阻(r
cs
)的另一端连接至所述第一nmos偏置管(n
ind
)的漏极，所述第一nmos偏置管(n
ind
)的源极和衬底连接至所述可调偏置镜像模块，所述第一可调电阻(r
cs
)的n-k个控制端分别连接n-k位数字控制信号(ct[k 1,n])，所述误差放大器的电源正端连接稳压电源，所述误差放大器的电源负端接地。4.如权利要求3所述的一种偏置与增益可调的射频放大器，其特征在于：所述可调偏置镜像模块在镜像管自偏置路径引入第二可调电阻(r
t
)分压反馈细调镜像支路电流并产生所述可调偏置电压即输入级偏置电压(vgnin)输出至所述输出级偏置调整电路与射频输入级。5.如权利要求4所述的一种偏置与增益可调的射频放大器，其特征在于：所述可调偏置镜像模块通过增加第三nmos偏置管(mc)提供电荷存储，从而改善所述可调偏置电压输出瞬态稳定性。6.如权利要求5所述的一种偏置与增益可调的射频放大器，其特征在于：所述可调偏置镜像模块包括第二nmos偏置管(n
inb
)、第二可调电阻(r
t
)、偏置电阻(rb)和第三nmos偏置管(mc)，k位数字控制信号(ct[1,k])连接至第二可调电阻(r
t
)的k个控制端，所述第二可调电阻(r
t
)的另一端连接至第二nmos偏置管(n
inb
)的漏极，所述第二可调电阻(r
t
)的第三端连接
至偏置电阻(rb)的一端，所述偏置电阻(rb)的另一端与第二nmos偏置管(n
inb
)的栅极、第三nmos偏置管(mc)的栅极相连并连接输出级偏置调整电路及射频输入级组成输入级偏置电压(vg
nin
)节点，所述第二nmos偏置管(n
inb
)的源极接地，第三nmos偏置管(mc)的漏极、源极以及衬底接地作为mos电容使用。7.如权利要求6所述的一种偏置与增益可调的射频放大器，其特征在于：所述输出级偏置调整电路包括第四nmos偏置管(n
inm
)、第三可变电阻(r
p
)和第二pmos偏置管(mpv)，所述第四nmos偏置管(n
inm
)的漏极连接第三可变电阻(r
p
)的一端，第三可变电阻(r
p
)的另一端与所述射频输出级相连后并与所述第二pmos偏置管(mpv)的栅极和漏极相连组成输出级偏置电压(vpcb)节点，所述第二pmos偏置管(mpv)的源极和衬底接稳压电源，所述第四nmos偏置管(n
inm
)的源极接地。8.如权利要求7所述的一种偏置与增益可调的射频放大器，其特征在于：所述射频输入级采用电感负反馈共源结构，所述射频输出级采用共栅结构。9.如权利要求8所述的一种偏置与增益可调的射频放大器，其特征在于：所述射频输入级包括第一栅极隔离电阻(rg1)、输入匹配电感(l
g
)、输入匹配电容(c
g
)、输入nmos放大管(n
in
)和发射极负反馈电感(l
s
)，所述第一栅极隔离电阻(rg1)的一端连接所述输入级偏置电压(vg
nin
)节点，另一端连接至所述输入nmos放大管(n
in
)的栅极和输入匹配电容(c
g
)的一端，输入匹配电容(c
g
)的另一端通过所述输入匹配电感(l
g
)连接至射频输入信号，所述输入nmos放大管(n
in
)的源极通过发射极负反馈电感(l
s
)接地，所述输入nmos放大管(n
in
)的漏极连接所述射频输出级。10.如权利要求9所述的一种偏置与增益可调的射频放大器，其特征在于：所述射频输出级包括输出负载电感(l
d
)、输出耦合电容(c
o
)、输出nmos放大管(n
o
)、栅极退耦电容(c
b
)和第二栅极隔离电阻(rg2)，所述第二隔离电阻(rg2)的一端连接所述输出级偏置电压(vpcb)节点，另一端与所述输出nmos放大管(n
o
)的栅极和栅极退耦电容(c
b
)的一端相连组成输出级栅极偏置电压vg
no
节点，输出nmos放大管(n
o
)的漏极连接输出负载电感(l
d
)的一端和输出耦合电容(c
o
)的一端，输出耦合电容(c
o
)的另一端即射频输出信号，栅极退耦电容(c
b
)的另一端和输出负载电感(l
d
)的另一端接稳压电源。

技术总结
本发明公开了一种偏置与增益可调的射频放大器，包括：带隙基准，产生基准电流电压输出至可调偏置电流电路；可调偏置电流电路，在n-k位数字控制信号的控制下将基准电流电压转换为可调偏置镜像模块所需的可调偏置电流；可调偏置镜像模块，在k位数字控制信号的控制下将可调偏置电流转换为输出级偏置调整电路和输入级所需的可调偏置电压；输出级偏置调整电路，将可调偏置电压转换为输出级所需的输出级偏置电压；射频输入及输出级，在输入及输出级偏置电压的控制下，将射频输入信号经输入及输出级级联放大得到射频输出信号；以及低压差稳压电路。压电路。压电路。


技术研发人员：戴若凡
受保护的技术使用者：上海华虹宏力半导体制造有限公司
技术研发日：2021.10.29
技术公布日：2022/1/28