[發明專利]一種用于本振產生電路的除二分頻器

無效

• 申請號: 201110237147.9
• 申請日: 2011-08-18
• 公開（公告）號: CN102361455A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 楊沛鋒
• 申請（專利權）人: 天津朗波微電子有限公司
• 主分類號: H03L7/18
• 分類號: H03L7/18
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 孫春玲

技術領域

本發明涉及射頻微波通信領域，尤其涉及其中的本振產生電路裝置。

背景技術

在系統集成度越來越高的要求下，現在幾乎所有的收發器都內置本振 產生電路。本振產生電路一般包括壓控振蕩器和鎖相環電路以及本振處理 電路。本振處理一般包含三個方面的內容：一是本振的頻率變換，在零中 頻電路中一般是除二，二是正交信號的產生，三是本振信號的放大。本發 明主要涉及前兩個方面。

一般本振的除二分頻器包括兩類：一是如圖1所示的寬帶的基于主從D 觸發器，二是如圖2所示的窄帶的基于超諧波注入鎖定。第一類的寬帶特 性注定了它固有的速度和功耗的不可兼得的特性，也就是說，功耗低的速 度就比較慢，而速度高的功耗必然也高。在本振頻率越來越高的背景下， 第一類分頻器的功耗問題顯得越來越突出。第二類的除法電路通過注入一 個振蕩電路一個比較強的二倍頻信號，從而牽引振蕩器并使之鎖定到注入 信號的1/2頻率。這類電路在同等條件下的功耗比較低，但是存在兩個問題： 一是工作頻率范圍比較窄，二是電路本身不能產生正交的本振信號，必須 使用其它的濾波整相電路，這就會帶來本振信號功率的損失。

發明內容

本發明的目的是解決現有的除二分頻器的以上缺陷，提供了一種低功 耗、高頻率、具有天然的正交相位本振信號輸出的、能夠在較寬的工作頻 率范圍內工作的除二分頻器。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種用于本振產生電路的除二分頻器，其特征在于：包括兩個結構相 同的二次諧波注入鎖定分頻器；

所述每個二次諧波注入鎖定分頻器包括兩電感、兩壓控可變電容和四 個場效應管；

其中，所述四個場效應管又以2個為一組，每組由一個起提供負阻作 用的負阻場效應管MSW和一個起耦合作用的耦合場效應管MCP組成，這 兩個場效應管的源極之間、漏極之間分別電連接；

每組的負阻場效應管MSW的柵極與另一組場效應管的漏極電連接；

每組場效應管的漏極通過一個電感與電源端相連；

每組場效應管的漏極還各自通過一個壓控可變電容與控制電壓VC相 連；

每一個二次諧波注入鎖定分頻器中的每一組場效應管中的耦合場效應 管MCP的柵極分別與另一個二次諧波注入鎖定分頻器中的一組場效應管的 漏極耦合連接，并實現具有正交相位的四路輸出；

每個二次諧波注入鎖定分頻器中每組場效應管的互連的源極之間還直 接電連接，并與差分信號輸入處理電路或單端信號輸入處理電路的信號輸 出端電連接。

進一步，當輸入信號為差分信號時，所述差分信號輸入處理電路包括 各主要由一隔直電容和一電壓電流轉換場效應管MB組成的兩條信號處理 分路，每條信號處理分路的輸入信號經隔直電容連接到電壓電流轉換場效 應管MB的柵極，該電壓電流轉換場效應管MB的源極接地，其漏極作為 一信號輸出端與所述一個二次諧波注入鎖定分頻器電連接。

進一步，當輸入信號為單端信號時，所述單端信號輸入處理電路包括

一隔直電容和兩對場效應管，輸入單端信號經隔直電容后與第一對的 第一場效應管MB1的源極、第二場效應管MB2的漏極、柵極電連接在一 起，第二場效應管MB2的源極接地，第一場效應管MB1的漏極作為一信 號輸出端與所述一個二次諧波注入鎖定分頻器的兩組場效應管的源極電連 接；

第二對的第三場效應管MB3的柵極與第一對的第一場效應管MB1的 柵極電連接，第四場效應管MB4的柵極與第二場效應管MB2的柵極電連 接，第三場效應管MB3的源極與第四場效應管MB4的漏極電連接，第四 場效應管MB4的源極接地，第三場效應管MB3的漏極作為另一信號輸出 端與所述另一個二次諧波注入鎖定分頻器的兩組場效應管的源極電連接。

進一步，所述各場效應管的柵極還連接電壓偏置電路。

進一步，所述各場效應管還可以更替為三極管，其中三極管的發射極、 基極、集電極分別對應場效應管的漏極、柵極和源極。

進一步，所述耦合連接的耦合系數為0.5到1。

本發明的創新點在于：

1、在注入鎖定分頻器中使用壓控可變電容，從而實現鎖相環中壓控振 蕩器和除二分頻器的頻率范圍動態聯調。