实施方案
[0022] 现在参考附图描述本发明的实施例,附图中类似的元件标号代表类似的元件。
[0023] 请参考图3,本发明的共源共栅放大器包括第一NMOS管(共源管N1)、第二NMOS管(共栅管N2)、输出负载Zload及衬底偏置电路。该共源共栅放大器具有一衬底端,衬底偏置电路连接衬底端。
[0024] 具体地,共源管N1的栅极接收输入信号IN、源极接地、漏极连接共栅管N2的源极,共栅管N2的漏极发送输出信号OUT并连接输出负载Zload,且第一偏置电压Vcasn从共栅管N2的栅极输入。
[0025] 具体地,衬底电路包括第一电阻Rb1、第二电阻Rb2及源随器,源随器包括第三NMOS管N3及第四NMOS管N4。第一电阻Rb1的一端连接共源管N1的栅极,第一电阻Rb1的另一端连接第二电阻Rb2的一端及第二偏置电压Vbias,N3的栅极连接第二电阻Rb2,N3的源极接地,N3的漏极连接N4的源极及衬底端,N4的漏极连接输出负载Zload。
[0026] 需要说明的是,第二偏置电压Vbias通过第一电阻Rb1及第二电阻Rb2分别为共源共栅放大器的共源管N1及源随器的电流源提供偏置,源随器对共栅管N2的第一偏置电压Vcasn进行电平位移后用作共栅管N2的衬底偏置电压。
[0027] 进一步地,为了让N2的衬底偏置电压与其源极电压尽量吻合,N3/N4和N1/N2应具备严格的镜像关系,即其沟道宽长比W/L应成相同的比例。
[0028] 相应地,再请参考图4,本发明的共射共栅放大器包括第一双极管(共射管T1)、第一NMOS管(共栅管N1)、输出负载Zload及衬底偏置电路。该共源共栅放大器具有一衬底端,衬底偏置电路连接衬底端。
[0029] 具体地,共射管T1的基极接收输入信号IN、发射极接地、集电极连接共栅管N1的源极,共栅管N1的漏极发送输出信号OUT并连接输出负载Zload,且第一偏置电压Vcasn从共栅管N1的栅极输入。
[0030] 具体地,衬底电路包括第一电阻Rb1、第二电阻Rb2及源随器,源随器包括第二双极晶体管T2及第二NMOS管N2。第一电阻Rb1的一端连接共射管T1的基极,第一电阻Rb1的另一端连接第二电阻Rb2的一端及第二偏置电压Vbias,T2的基极连接第二电阻Rb2,T2的发射极接地,T2的集电极连接N2的源极及衬底端,N2的漏极连接输出负载Zload。
[0031] 需要说明的是,第二偏置电压Vbias通过第一电阻Rb1及第二电阻Rb2分别为共射共栅放大器的共射管及源随器的电流源提供偏置,源随器对共栅管N1的第一偏置电压Vcasn进行电平位移后用作共栅管N1的衬底偏置电压。
[0032] 进一步地,为了让N2的衬底偏置电压与其源级电压尽量吻合,T2/T1的面积之比与N2/N1的宽长比之比应一致。
[0033] 从以上描述可以看出,本发明实现了衬底独立偏置的共源共栅及共射共栅放大器电路。在典型共源共栅及共射共栅放大器电路中引入共栅管衬底偏置电路,从而既消除了共栅器件的背栅效应而提高放大器增益,也避免了共栅器件源级和衬底直接相连而增加衬底到栅端的寄生电容Cgb,从而改善了放大器带宽和增益。此外,与传统的放大器实现相比,由于本发明引入了衬底独立偏置电路,从而在保持放大器增益和带宽的同时,在功耗和面积上有了显著改善。
[0034] 以上结合最佳实施例对本发明进行了描述,但本发明并不局限于以上揭示的实施例,而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。