[發(fā)明專利]下變頻混頻器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610116709.3
• 申請(qǐng)日: 2006-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101154922A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃颋;項(xiàng)斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 銳迪科微電子（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H03D7/00
• 分類號(hào): H03D7/00;H03D7/18;H03D7/12;H04B1/16
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陳平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種模擬電路，尤其涉及一種下變頻混頻器。

背景技術(shù)

下變頻混頻器是將兩個(gè)信號(hào)相乘來(lái)實(shí)現(xiàn)頻譜搬移的。下變頻混頻器是射頻通訊系統(tǒng)中接收機(jī)的重要組成部分。線性度和噪聲是限制下變頻混頻器性能的主要參數(shù)，而對(duì)于這兩個(gè)參數(shù)，實(shí)際應(yīng)用中會(huì)有如下要求。

線性度：在現(xiàn)代通訊系統(tǒng)中，要求大多數(shù)射頻接收機(jī)必須能經(jīng)受住比需要的信號(hào)高60到70dB的閉塞信號(hào)，而且還要具備超過(guò)60dB的動(dòng)態(tài)范圍。為了達(dá)到這樣的性能要求，接收機(jī)必須要求高線性度的下變頻混頻器，即高IP3。

噪聲：噪聲指數(shù)(NF)決定了射頻接收機(jī)的靈敏度，并且影響接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍。所以，必須要開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)低噪聲的下變頻混頻器。在下變頻混頻器的設(shè)計(jì)中，提高線性度和降低噪聲相沖突，必須予以權(quán)衡，這一點(diǎn)特別體現(xiàn)在零中頻結(jié)構(gòu)的接收機(jī)設(shè)計(jì)中。

現(xiàn)有解決方案包括有Gilbert下變頻混頻器(有源下變頻混頻器)和傳統(tǒng)無(wú)源下變頻混頻器兩種，Gilbert下變頻混頻器的結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖1所示，包括兩個(gè)相對(duì)的NMOS場(chǎng)效應(yīng)管，所述兩個(gè)NMOS場(chǎng)效應(yīng)管的源極相連接，它們的漏極分別通過(guò)一個(gè)電阻接到電源端，所述兩個(gè)NMOS場(chǎng)效應(yīng)管的漏極作為輸出信號(hào)的兩個(gè)輸出端，所述兩個(gè)NMOS場(chǎng)效應(yīng)管的源極還連接到第三個(gè)NMOS場(chǎng)效應(yīng)管的漏極上，所述三個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的柵極作為三個(gè)輸入端，所述第三個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的源極通過(guò)一個(gè)恒流源接地。這種下變頻混頻器的線性度受限，因?yàn)檫@類下變頻混頻器為了保證輸入晶體管任何時(shí)候都能工作在飽和區(qū)，只能有相對(duì)小的偏置電壓(VGS-VT)。而且有源下變頻混頻器的偏置電流也降低了它的噪聲性能。

傳統(tǒng)無(wú)源下變頻混頻器可參見(jiàn)圖2所示，包括NMOS場(chǎng)效應(yīng)管M1、M2、M3和M4，所述NMOS場(chǎng)效應(yīng)管M1和M2的源極都與一個(gè)電容C1的同一端相連接，所述電容C1的另一端為差分射頻信號(hào)V_RFP的輸入端，所述NMOS場(chǎng)效應(yīng)管M3和M4的源極都與一個(gè)電容C2的同一端相連接，所述電容C2的另一端為差分射頻信號(hào)V_RFN的輸入端，所述NMOS場(chǎng)效應(yīng)管M1和M4的柵極與一個(gè)本振信號(hào)的正交四相時(shí)鐘的V_LOP端相連接，所述NMOS場(chǎng)效應(yīng)管M2和M3的柵極與所述本振信號(hào)的正交四相時(shí)鐘的V_LON端相連接，所述NMOS場(chǎng)效應(yīng)管M1的漏極與M3的漏極相連接，所述NMOS場(chǎng)效應(yīng)管M2的漏極與M4的漏極相連接，所述NMOS場(chǎng)效應(yīng)管M1和M3的漏極連接到一個(gè)運(yùn)算放大器OPA的一個(gè)輸入端，所述NMOS場(chǎng)效應(yīng)管M2和M4的漏極連接到所述運(yùn)算放大器OPA的另一個(gè)輸入端，所述運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端與兩個(gè)輸出端之間都各并聯(lián)有一個(gè)電阻R1、R2和一個(gè)電容C3、C4。這種下變頻混頻器具有高線性度，但是噪聲性能較差，因?yàn)槠渲型瓿蓪⑾伦冾l混頻器輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的運(yùn)算放大器OPA具有很高的閃爍噪聲。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種下變頻混頻器，使其能夠保留傳統(tǒng)無(wú)源下變頻混頻器的高線性度，并且獲得較高的噪聲性能，很好地抑制低頻噪聲，特別是閃爍噪聲。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明下變頻混頻器的技術(shù)方案是，包括NMOS場(chǎng)效應(yīng)管M1、M2、M3和M4，所述NMOS場(chǎng)效應(yīng)管M1和M2的源極都與一個(gè)電容C1的同一端相連接，所述電容C1的另一端為差分射頻信號(hào)V_RFP的輸入端，所述NMOS場(chǎng)效應(yīng)管M3和M4的源極都與一個(gè)電容C2的同一端相連接，所述電容C2的另一端為差分射頻信號(hào)V_RFN的輸入端，所述NMOS場(chǎng)效應(yīng)管M1和M4的柵極與一個(gè)本振信號(hào)的正交四相時(shí)鐘的V_LOP端相連接，所述NMOS場(chǎng)效應(yīng)管M2和M3的柵極與所述本振信號(hào)的正交四相時(shí)鐘的V_LON端相連接，所述NMOS場(chǎng)效應(yīng)管M1的漏極與M3的漏極相連接，所述NMOS場(chǎng)效應(yīng)管M2的漏極與M4的漏極相連接，所述NMOS場(chǎng)效應(yīng)管M1與M3的漏極連接到一個(gè)電流-電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端，該電流-電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端為混頻信號(hào)輸出端V_IFP；所述NMOS場(chǎng)效應(yīng)管M2與M4的漏極連接到另外一個(gè)電流-電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端，該另外一個(gè)電流-電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端為混頻信號(hào)輸出端V_IFN。

本發(fā)明通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，保留了傳統(tǒng)無(wú)源下變頻混頻器的高線性度，并且獲得較高的噪聲性能，很好地抑制低頻噪聲，特別是閃爍噪聲。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明：