本發(fā)明涉及低噪聲放大器，具體涉及一種偏置電壓可測的低噪聲放大器、芯片和放大電路。

背景技術(shù)：

1、低噪聲放大器(low?noise?amplifier，lna)是射頻接收機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，其主要作用是對(duì)接收機(jī)天線端接收到的微弱信號(hào)進(jìn)行放大，然后向后級(jí)電路輸出正常工作需要的信號(hào)。在實(shí)際使用時(shí)，由于lna往往位于射頻電路系統(tǒng)的第一級(jí)，其噪聲、增益和線性度等性能參數(shù)直接影響整個(gè)電路系統(tǒng)。

2、現(xiàn)有低噪聲放大器為了考慮偏置電路的集成性與產(chǎn)品成本考慮，一般會(huì)采用rfcmos或soi工藝制造，最后封裝一顆晶圓為單顆芯片出產(chǎn)品。通常低噪聲放大器射頻結(jié)構(gòu)主體有源電路采用共源共柵結(jié)構(gòu)，加上無源的輸入源極退化電感和輸出choke電感，其相關(guān)的電路示意圖如圖1所示。

3、從圖1中可以得到，低噪聲放大器的兩個(gè)共源共柵nmos管的柵極電壓偏置vcs/vcg由偏置電壓產(chǎn)生單元提供。而有源器件的直流工作點(diǎn)設(shè)置會(huì)關(guān)系到整體lna工作電流；同時(shí)有源器件的直流工作電壓決定了nmos管的工作區(qū)域，從而決定了寄生電容的cgs/cgd的大小，而寄生電容會(huì)通過參與輸入和輸出的射頻匹配來影響到整體低噪聲放大器的射頻性能。由此可知有源器件的電壓偏置好壞會(huì)影響整個(gè)低噪聲放大器性能。

4、目前低噪聲放大器設(shè)計(jì)為了低噪聲要求選取nmos管n1為短溝道尺寸的先進(jìn)工藝器件，比如1.2v射頻nmos管，這樣特征頻率ft變高利于噪聲匹配，能有效降低lna電路對(duì)整體射頻鏈路的引入噪聲。而短溝道尺寸的nmos管因?yàn)楣茏映叽缱冃。涔ぷ麟娏髋c工作區(qū)域等電路參數(shù)性能偏差范圍大；另外隨著工藝尺寸變小，版圖lpe的影響日益加重，從而導(dǎo)致直流電流朝偏大的單向性偏移，而由于模型精度原因很難通過仿真結(jié)果進(jìn)行預(yù)測。

5、針對(duì)以上問題，一般采用工程芯片流片多做試驗(yàn)版本電路進(jìn)行對(duì)比測試，從而迭代設(shè)置電壓收斂來優(yōu)化射頻性能；同時(shí)多做試驗(yàn)版本做排列組合。而這樣操作在實(shí)際使用時(shí)存在以下不足：

6、一方面窮舉對(duì)比射頻性能的測試并不具有完整性；另一方面工程開發(fā)中結(jié)果反饋回路太長，嚴(yán)重拖延到工程開發(fā)進(jìn)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于背景技術(shù)的不足，本發(fā)明是提供了一種偏置電壓可測的低噪聲放大器、芯片和放大電路，所要解決的技術(shù)問題是目前由于通過采用工程芯片流片多做試驗(yàn)版本電路進(jìn)行對(duì)比測試來確定低噪聲放大器的mos管的偏置電壓，存在操作復(fù)雜，工作量多和反饋時(shí)間長的問題。

2、為解決以上技術(shù)問題，第一方面，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種偏置電壓可測的低噪聲放大器，包括電壓檢測單元、偏置電壓產(chǎn)生單元、第一開關(guān)、第二開關(guān)、mos管n1、mos管n2、電感l(wèi)c、電感l(wèi)s、電容cin、電容cout、緩沖單元、電阻r1和電阻r2；

3、所述電壓檢測單元用于接受外部電壓，并在所述外部電壓的幅值大于第一閾值時(shí)向所述偏置電壓產(chǎn)生單元輸入第一選擇信號(hào)en_sel，在所述外部電壓的幅值小于第二閾值時(shí)分別向所述第一開關(guān)和第二開關(guān)輸入第二選擇信號(hào)bias_sel；

4、所述偏置電壓產(chǎn)生單元響應(yīng)所述第一選擇信號(hào)en_sel輸出偏置電壓vcg和偏置電壓vcs；

5、所述第一開關(guān)和第二開關(guān)均包括兩個(gè)輸入端和一個(gè)公共端，每個(gè)開關(guān)的輸入端分別與所述公共端電連接，形成一個(gè)開關(guān)通道；

6、所述第一開關(guān)的一個(gè)輸入端用于輸入偏置電壓vcs，所述第一開關(guān)的另一個(gè)輸入端與緩沖單元的輸出端電連接，所述緩沖單元的輸入端與所述電容cout一端電連接，所述第一開關(guān)的公共端通過電阻r1分別與電容cin一端和mos管n1的柵極電連接，mos管n1的源極通過電感l(wèi)s接地；mos管n1的漏極與mos管n2的源極電連接；

7、所述第一開關(guān)響應(yīng)所述第二選擇信號(hào)bias_sel選擇一個(gè)輸入端與公共端電連接；

8、所述第二開關(guān)的一個(gè)輸入端用于輸入偏置電壓vcg，所述第二開關(guān)的另一個(gè)輸入端用于輸入調(diào)試電壓vg或者接地，所述第二開關(guān)的公共端通過電阻r2與mos管n2的柵極電連接，所述mos管n2的漏極分別與電感l(wèi)c一端和電容cout另一端電連接；所述電感l(wèi)c另一端用于接入電源vdd；

9、所述第二開關(guān)響應(yīng)所述第二選擇信號(hào)bias_sel選擇一個(gè)輸入端與公共端電連接。

10、在第一方面的某種實(shí)施方式中，所述mos管n1為nmos管。

11、在第一方面的某種實(shí)施方式中，所述mos管n2為nmos管。

12、在第一方面的某種實(shí)施方式中，所述電壓檢測單元包括mos管p10、mos管p11、mos管p12、mos管n10、mos管n11、mos管n12、電流源i1、電流源i2、緩沖器buf1、緩沖器buf2、與門and和或非門nor；

13、mos管p10的源極和mos管p11的源極電連接，用于接入電源vdd，mos管p10的柵極分別與mos管p11的柵極、mos管p10的漏極和mos管n10的漏極電連接，mos管n10的柵極接地，mos管p11的漏極通過電流源i1接地，且與緩沖器buf1的輸入端電連接，緩沖器buf1的輸出端分別和與門and的一個(gè)輸入端和或非門nor的一個(gè)輸入端電連接；

14、mos管n10的源極與mos管p12的源極電連接，且用于輸入外部電壓，mos管p12的柵極接地，mos管p12的漏極分別與mos管n11的漏極、mos管n11的柵極和mos管n12的柵極電連接，mos管n11的源極和mos管n12的源極均接地；

15、電源vdd通過電流源i2與mos管n12的漏極電連接，mos管n12的漏極與緩沖器buf2的輸入端電連接，緩沖器buf2的輸出端分別和與門and的另一個(gè)輸入端和或非門nor的另一個(gè)輸入端電連接，與門and的輸出端用于輸出第二選擇信號(hào)bias_sel，異或門nor的輸出端用于輸出第一選擇信號(hào)en_sel。

16、在第一方面的某種實(shí)施方式中，所述緩沖單元包括緩沖器，所述緩沖器的正輸入端與所述電容cout一端電連接，所述緩沖器的負(fù)輸入端與所述緩沖器的輸出端電連接。

17、第二方面，本發(fā)明提供了一種芯片，包括芯片本體，所述芯片本體上設(shè)有上述的一種偏置電壓可測的低噪聲放大器；所述芯片本體上設(shè)有一號(hào)引腳、二號(hào)引腳、三號(hào)引腳、四號(hào)引腳、五號(hào)引腳和六號(hào)引腳；

18、所述一號(hào)引腳與所述第二開關(guān)的另一個(gè)輸入端連接；所述二號(hào)引腳用于接地；所述三號(hào)引腳用于與電容cin另一端電連接；所述四號(hào)引腳與所述電感l(wèi)c另一端電連接；所述五號(hào)引腳與所述電壓檢測單元電連接，用于輸入所述外部電壓；所述六號(hào)引腳與所述電容cout一端電連接。

19、在第二方面的某種實(shí)施方式中，所述一號(hào)引腳、二號(hào)引腳和三號(hào)引腳設(shè)置在所述芯片本體左側(cè)，所述四號(hào)引腳、五號(hào)引腳和六號(hào)引腳設(shè)置在所述芯片本體右側(cè)。

20、在第二方面的某種實(shí)施方式中，所述一號(hào)引腳、二號(hào)引腳、三號(hào)引腳、四號(hào)引腳、五號(hào)引腳和六號(hào)引腳在所述芯片本體上對(duì)稱設(shè)置。

21、第三方面，本發(fā)明提供了一種放大電路，包括上述的一種芯片，所述二號(hào)引腳接地，所述三號(hào)引腳與電感l(wèi)1一端電連接，所述四號(hào)引腳通過電容c1接地，所述六號(hào)引腳與電阻r3一端電連接。

22、在第三方面的某種實(shí)施方式中，在進(jìn)行偏置電壓確認(rèn)時(shí)，所述一號(hào)引腳用于接入調(diào)試電壓vg，所述電阻r3另一端用于輸入調(diào)試電壓vc；在進(jìn)行信號(hào)放大時(shí)，所述一號(hào)引腳接地，所述電阻r3另一端懸空。

23、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果是：在實(shí)際使用時(shí)，本發(fā)明通過設(shè)置外部電壓的幅值大小，可以使電路進(jìn)入調(diào)試模式，即使外部電壓的幅值小于第二閾值，在進(jìn)入調(diào)試模式后，通過設(shè)置調(diào)試電壓vg和調(diào)整電容cout一端的電壓大小可以進(jìn)行mos管的偏置電壓測試，在測試完成后通過調(diào)整外部電壓的大即使外部電壓大于第一閾值，可以使電路進(jìn)入放大模式。因此本發(fā)明電路可以同時(shí)滿足偏置電壓測試和信號(hào)放大的需求，而且由于不用制作多個(gè)試驗(yàn)電路進(jìn)行偏置電壓測試，操作簡便，時(shí)間短和效率高。