[實用新型]混頻器和直接下變頻接收器

無效

• 申請號: 200820123172.8
• 申請日: 2008-10-23
• 公開（公告）號: CN201294486Y
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 馬欣龍;王文申
• 申請（專利權）人: 北京朗波芯微技術有限公司
• 主分類號: H03D7/12
• 分類號: H03D7/12;H03H11/28
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 尚志峰

技術領域

本實用新型涉及通信領域，具體而言，涉及一種低噪聲下變頻混頻器和一種直接下變頻接收器。

背景技術

在現代無線通訊設備中，直接下變頻接收器(Direct?DownConversion?Receiver)因其成本低、功耗小等優點而得到越來越普遍的應用。

混頻器是直接下變頻接收器中的重要器件。CMOS工藝在半導體制造領域所占比重逐漸增加，目前直接下變頻接收器的混頻器通常采用基于CMOS工藝的吉爾伯特型混頻器。

CMOS工藝的傳統吉爾伯特型混頻器的結構如圖1所示，其由射頻輸入放大電路、開關管以及負載輸出電路組成。射頻電壓信號由輸入級跨導管M1、M2轉換為電流信號，再經兩個開關管對(M3、M4，M5、M6)下變頻到中頻或基帶，最后由負載電阻R1、R2放大輸出。由于開關管共源極A點和B點寄生電容Cp1和Cp2的存在，此混頻器在工作過程中會產生較高的低頻閃爍噪聲輸出。由此可見，CMOS工藝的傳統吉爾伯特型混頻器成為直接下變頻接收器中閃爍噪聲的主要貢獻源，難以滿足直接下變頻接收器對于閃爍噪聲的要求。

圖2示出了是吉爾伯特型混頻器的簡化模型。其低頻閃爍噪聲產生機理為：本地振蕩源Vlo驅動混頻器的開關管M2和開關管M3以特定頻率切換，開關管的低頻閃爍噪聲源Vfn隨著開關管的切換對開關管的共源極寄生電容Cp進行反復充放電，從而在共源極A點上形成一個電流噪聲，其噪聲水平與Cp成正比，中心頻率為本地振蕩頻率。此電流噪聲再由開關管下變頻到負載級，從而形成混頻器低頻閃爍噪聲輸出。

傳統吉爾伯特型混頻器的降噪手段是通過向開關管的共源極A、B點注入直流電流I1和電流源I2降低通過開關管的電流，從而降低混頻器的閃爍噪聲。

在實現本實用新型過程中，發明人發現現有技術為了降低混頻器閃爍噪聲，需要減小流過開關管的電流，但是這種方法因為是被動地降低混頻器閃爍噪聲源的大小，所以對于噪聲的抑制效果有限。

實用新型內容

本實用新型旨在提供一種低噪聲下變頻混頻器，能夠解決現有技術的下變頻混頻器閃爍噪聲較大的問題。

在本實用新型的實施例中，提供了一種用于降低閃爍噪聲的下變頻混頻器，包括：轉換電路，其包括差分連接的開關管M1和開關管M2，用于把射頻電壓信號轉換為電流信號；下變頻電路，其包括差分連接的開關管對M3和M4及開關管對M5和M6，用于把由所述轉換電路流出的電流信號下變頻到中頻或基帶；負載電路，其包括差分連接的電阻R1和電阻R2，用于將下變頻后的電流信號轉變為電壓信號；容性阻抗電路，用于抵消開關管對M3和M4的共源極A點和/或開關管對M5和M6的共源極B點的寄生電容。

優選地，容性阻抗電路包括反相器U1、開關管M11及電容器Cs1，反相器U1設置于開關管對M3和M4的共源極A點或開關管對M5和M6的共源極B點與開關管M11的柵極之間；開關管M11的漏極分別與開關管對M3和M4的共源極A點或開關管對M5和M6的共源極B點相連；電容器Cs1設置于開關管M11的源極與地之間。

優選地，反相器是單位增益反相器。

優選地，容性阻抗電路包括電容器Cs、電流源I1和電流源I2以及開關管M7和開關管M8，開關管M7和開關管M8的漏極分別與開關管對M3和M4與開關管對M5和M6的共源極A點和B點相連；開關管M7和開關管M8的柵極和漏極彼此交叉相連；電容器Cs，設置于開關管M7和開關管M8的源極之間；電流源I?1和電流源I2，分別設置于開關管M7和開關管M8的源極與地之間。

優選地，電流源包括開關管M9和開關管M10，其中開關管M9和開關管M10的柵極連接偏置電流源，其源極分別與參考電壓VDD相連，其漏極分別與開關管M7和開關管M8的源極相連。

優選地，上述開關管為CMOS管。

在本實用新型的實施例中，提供了一種直接下變頻接收器，其包括上述任一種混頻器。

上述實施例提供了具有閃爍噪聲抑制能力的混頻器和直接下變頻接收器，其通過在混頻器開關管共源極上連接具有容性輸入阻抗特性的電路，來抵消該點的寄生電容，從而抑制閃爍噪聲。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1示出了根據相關技術的一種雙差分吉爾伯特型混頻器的電路圖；

圖2示出了圖1的吉爾伯特型混頻器的簡化電路圖；

圖3示出了根據本實用新型一個實施例的包含噪聲消除電路的吉爾伯特型混頻器的電路圖；