[發明專利]本振泄漏自動消除裝置

有效

• 申請號: 200610140491.5
• 申請日: 2006-10-10
• 公開（公告）號: CN101162910A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發明（設計）人: 王海永;吳南健;壽國梁
• 申請（專利權）人: 北京六合萬通微電子技術有限公司
• 主分類號: H04B1/38
• 分類號: H04B1/38;H03L7/085
• 代理公司: 信息產業部電子專利中心
• 代理人: 梁軍

技術領域

本發明涉及一種無線通信收發裝置，尤其涉及一種CMOS無線射頻收發機中本振泄漏自動消除裝置。

背景技術

近來，無線局域網(WLAN，Wireless?Local?Area?Network)系統已經被廣泛應用在家庭和辦公室中。基于IEEE?802.11b/g標準的無線局域網系統可以在2.4GHz的頻段提供從1Mbps到54Mbps的數據速率。低成本和高性能的無線射頻收發機是無線局域網流行的關鍵元器件。另一方面，RF?CMOS已經成為非蜂窩無線應用的主導集成電路工藝，例如在藍芽(Bluetooth)、全球定位系統(GPS，Global?Positioning?System)和無線局域網中的應用。

CMOS無線射頻收發機主要應用于低成本的無線局域網。為了獲得高度集成和降低成本和功耗，該收發機采用零中頻結構，相對于超外差結構而言，可以省略連接在低噪聲放大器(LNA，Low?Nosie?Amplifier)和混頻器之間的片外鏡像抑制濾波器。該收發機用CMOS工藝全集成，整個接收機和發射機電路拓撲都采用差分結構，用于最小化寄生和干擾信號的耦合，同時最小化偶次諧波和非線性的影響。但是，由于電路固有的失配和直流失調特性，零中頻發射機的主要缺點是存在本振信號的泄漏，而根據無線通信協議(如IEEE802.11?WLAN的協議)，大的本振泄漏將對整個通信系統性能造成很大影響，例如產生高的誤碼率，通信中斷和通信干擾等。因此，CMOS零中頻收發機的一個關鍵問題就是必須要消除固有的本振泄漏。

發明內容

因此本發明所要解決的技術問題是提供一種基于CMOS工藝的片上自動檢測校準方式實現本振泄漏消除的裝置，該裝置能夠準確消除CMOS無線射頻收發機中的本振泄漏，提高信號的有效功率。

本發明具體是這樣實現的：

1、一種CMOS無線射頻收發機中本振泄漏自動消除裝置，包括：耦合電容：用于檢測本振泄漏信號；放大器：用于放大耦合電容檢測到的本振泄漏信號；高頻峰值檢測器：對放大器放大的信號進行檢波，輸出直流信號；可編程的遲滯比較器：將檢波后的直流信號與參考信號比較，輸出相應的邏輯高電平或低電平；數字信號處理模塊：接收可編程的遲滯比較器的輸出，輸出相應控制信號；可編程的電流源：在數字信號處理模塊的控制下，輸出補償信號實現本振泄漏的消除；耦合電容連接在射頻發射機中上變頻混頻器的輸出信號鏈路上，輸出信號經過耦合電容檢測、放大器放大和高頻峰值檢測器檢波后，輸出的直流信號輸入到可編程的遲滯比較器中進行比較，數字信號處理模塊根據比較結果輸出控制信號，控制可編程的電流源輸出補償信號到射頻發射機的可變增益放大器電路中，同時控制可編程的遲滯比較器變化遲滯窗口的大小。

2、如1所述的本振泄漏自動消除裝置，其特征在于，放大器由k個級聯的相同的共源放大器所組成，具有k檔增益，其中，k為正整數且k＞2；共源放大器主要由四個晶體管和兩個電阻連接而成；其中，兩個晶體管的源端和漏端分別連接在一起組成共源放大器的尾流源，這兩個管子中其中一個晶體管的柵極連接到一個偏置電壓，另外一個晶體管的柵極通過一個開關選擇電路連接到同一個偏置電壓上，該偏置電壓用于為共源放大器提供電流源；另外兩個晶體管組成差分放大器的放大管，它們的源端都連接到尾流晶體管的漏端，它們的柵極分別連接差分輸入信號的兩個端子，它們的漏端分別通過一個電阻連接到電源電壓，電阻和放大管漏端連接的位置即為共源放大器的差分輸出端；和差分放大管連接的兩個電阻也即共源放大器的負載器件。

3、如2所述的本振泄漏自動消除裝置，其特征在于，一個參考電流源通過晶體管產生所述偏置電壓；在正常的發射機工作模式下，級聯的共源放大器全部通過關斷該偏置電壓來關斷，以節省功耗。

4、如2所述的本振泄漏自動消除裝置，其特征在于，所述開關選擇電路由兩個晶體管連接構成，通過兩個互補的邏輯控制信號切換共源放大器的增益，這兩個控制信號來自數字信號處理模塊。

5、如1至4中任意一項所述的本振泄漏自動消除裝置，其特征在于，數字信號處理模塊控制可編程的電流源是通過其包含的四個寄存器分別對四個可編程的電流源進行編程：數字信號處理模塊寫正確的值到相應的寄存器中，改變這四個寄存器的值，從而改變射頻發射機中兩路可變增益放大器的差分輸出信號的直流偏置值。