[發(fā)明專利]一種射頻緩沖放大電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710179861.0
• 申請(qǐng)日: 2007-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101465620A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高海軍;閻躍鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號(hào): H03F3/19
• 分類號(hào): H03F3/19;H03F3/193;H03F3/45
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 周國(guó)城

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，在較低的功耗下提供很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，適用于射頻信號(hào)的緩沖放大輸出，尤其適用于集成電路中(壓控)振蕩器信號(hào)的緩沖放大輸出。

背景技術(shù)

我們正處于無(wú)線技術(shù)迅猛發(fā)展的時(shí)代，移動(dòng)電話，無(wú)線局域網(wǎng)，數(shù)據(jù)和語(yǔ)音的交換逐漸改變著世界的商業(yè)模式和人們的生活方式。無(wú)線數(shù)據(jù)的收發(fā)以高頻信號(hào)為載體，通過(guò)發(fā)射機(jī)的調(diào)制，把低頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻信號(hào)發(fā)射；接受機(jī)通過(guò)解調(diào)，把低頻的有用信號(hào)從高頻中分離出來(lái)。無(wú)線收發(fā)機(jī)中一個(gè)重要的模塊是(壓控)振蕩器，它提供射頻載波信號(hào)。通常(壓控)振蕩器的輸出信號(hào)要提供給分頻器，混頻器。在正交變頻系統(tǒng)中，甚至還要驅(qū)動(dòng)R-C正交移相網(wǎng)絡(luò)。如果要對(duì)(壓控)振蕩器進(jìn)行測(cè)試，還要驅(qū)動(dòng)匹配網(wǎng)絡(luò)。在GHz的頻率范圍，這些負(fù)載電路的各種寄生效應(yīng)，會(huì)嚴(yán)重影響(壓控)振蕩器的性能。同時(shí)，在輸入射頻信號(hào)較強(qiáng)的情況下，負(fù)載牽引效應(yīng)會(huì)使(壓控)振蕩器的振蕩頻率發(fā)生偏移。因此，在(壓控)振蕩器和負(fù)載之間插入緩沖放大電路是必須的。

通常用在集成電路中的射頻緩沖放大器100如圖1所示，包括一輸入差分對(duì)管M0?130，M1?140，兩個(gè)由L1?110a，C1?110b，L2?120a，C2?120b組成的RC諧振網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和電流源I0?150。第一個(gè)電源電壓VDD與線160相連，第二個(gè)電源電壓VSS與線155相連。電流源為緩沖放大電路提供偏置，連接在線135和145之間的輸入射頻信號(hào)與M0?130，M1?140的柵極相連，在這兩個(gè)管的漏極產(chǎn)生差分電流，這兩個(gè)差分電流分別流過(guò)兩個(gè)諧振網(wǎng)絡(luò)110，120，在輸出端165，167產(chǎn)生差分輸出電壓。

這個(gè)電路可以實(shí)現(xiàn)隔離和放大的作用，但也存在幾個(gè)缺陷。1.當(dāng)輸入線135上的電壓比輸入線145上的電壓大很多，M0?130導(dǎo)通，M1?140截止，電流源的電流全部通過(guò)M0?130，也全部通過(guò)諧振網(wǎng)絡(luò)110。此時(shí)，沒(méi)有電流通過(guò)諧振網(wǎng)絡(luò)120，有效負(fù)載只有諧振網(wǎng)絡(luò)110.偏置電流的利用效率不高。2.輸出信號(hào)直流點(diǎn)為電源電壓VDD，在輸出給下級(jí)電路前，要先進(jìn)行隔直。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的是提供一種新的射頻緩沖放大電路，該電路能提高偏置電流的利用效率，同時(shí)使輸出信號(hào)的直流點(diǎn)在VDD/2附近，滿足大部分后級(jí)電路對(duì)直流點(diǎn)的要求，尤其是分頻器。

本發(fā)明提出一種射頻信號(hào)緩沖放大電路，其特征在于，該電路包括：

第一管子連接在第一輸出節(jié)點(diǎn)和第一電源節(jié)點(diǎn)之間，它的控制節(jié)點(diǎn)與第一輸入節(jié)點(diǎn)相連；

第二管子連接在第二輸出節(jié)點(diǎn)和第一電源節(jié)點(diǎn)之間，它的控制節(jié)點(diǎn)與第二輸入節(jié)點(diǎn)相連；

第三管子連接在第一輸出節(jié)點(diǎn)和第二電源節(jié)點(diǎn)之間，它的控制節(jié)點(diǎn)與第三輸入節(jié)點(diǎn)相連；

第四管子連接在第二輸出節(jié)點(diǎn)和第二電源節(jié)點(diǎn)之間，它的控制節(jié)點(diǎn)與第四輸入節(jié)點(diǎn)相連；

第五管子連接在第一偏置電流源和第一電源節(jié)點(diǎn)之間，它的控制節(jié)點(diǎn)與第一和第二輸入節(jié)點(diǎn)相連；

第六管子連接在第二偏置電流源和第二電源節(jié)點(diǎn)之間，它的控制節(jié)點(diǎn)與第三和第四輸入節(jié)點(diǎn)相連；

一電感連接在第一輸出節(jié)點(diǎn)和第二輸出節(jié)點(diǎn)之間；

一電容連接在第一輸出節(jié)點(diǎn)和第二輸出節(jié)點(diǎn)之間；

一開(kāi)關(guān)電容陣列連接在第一輸出節(jié)點(diǎn)和第二輸出節(jié)點(diǎn)之間。

進(jìn)一步，第一管子和第二管子為NMOS管或NPN雙極晶體管；第三管子和第四管子為PMOS管或PNP雙極晶體管。

進(jìn)一步，第一輸入節(jié)點(diǎn)和第三輸入節(jié)點(diǎn)連接輸入信號(hào)的同相端，第二輸入節(jié)點(diǎn)和第四輸入節(jié)點(diǎn)連接輸入信號(hào)的反相端。

進(jìn)一步，連接在第一輸出節(jié)點(diǎn)和第二輸出節(jié)點(diǎn)之間的電容，電感和開(kāi)關(guān)電容陣列組成一諧振網(wǎng)絡(luò)，諧振頻率為輸入信號(hào)頻率。

進(jìn)一步，第五管子接受第一偏置電流源的電流，給第一管子和第二管子提供偏置；第六管子接受第二偏置電流源的電流，給第三管子和第四管子提供偏置。

進(jìn)一步，第一管子，第二管子，第三管子，第四管子它們的直流偏壓比管子閾值電壓高50毫伏～100毫伏，以節(jié)省直流功耗。

從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果：