[發明專利]一種跨導增強無源混頻器

有效

• 申請號: 201110428630.5
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN102412786A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 吳建輝;陳超;劉智林;趙強;溫俊峰;王旭東;白春風;田茜
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H03D7/16
• 分類號: H03D7/16
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種跨導增強無源混頻器，包括混頻級和偏置電路；其特征在于：還包括具有跨導增強功能的跨導級、無源混頻開關對和增強的負載輸出級。具有跨導增強功能的跨導級將輸入射頻電壓轉化為射頻電流，射頻電流經過雙平衡混頻開關對實現混頻，混頻后的電流通過跨導增強的負載輸出級，轉換為中頻電壓輸出。

2.根據權利要求1所述的跨導增強型無源混頻器，其特征在于：所述跨導級包括第一PMOS管PM0、第二PMOS管PM1、第一NMOS管NM0、第二NMOS管NM1、交叉耦合電容和LC諧振回路；

所述第一PMOS管PM0與第二PMOS管PM1的偏置電壓由第一偏置電壓(1)通過第一電阻R0、第二電阻R1分別給出；第一電感L0、第三電容C2、第四電容C3、第五電容C4為增強跨導所采用的電路元件；跨導級的輸出射頻電流從第三電阻R2與第五電阻R4之間、第四電阻R3與第六電阻R5之間分別引出，并經過第六電容C5、第七電容C6分別耦合至混頻開關級；所述混頻級包括第三PMOS管PM2至第六PMOS管PM5；所述跨導級混頻后的結果從PM第三PMOS管PM2、第六PMOS管PM5的漏極輸出；其中第三PMOS管PM2、第五PMOS管PM4漏極短接，第四PMOS管PM3、第六PMOS管PM5漏極短接；

負載輸出級主要由第七PMOS管PM6至第十六PMOS管PM15、第三NMOS管NM2和第四NMOS管NM3構成；所述第七PMOS管PM6、第八PMOS管PM7、第十一PMOS管PM10、第十二PMOS管PM11、第三NMOS管NM2、第四NMOS管NM3構成負載輸出級的第一級差分放大電路；所述第三NMOS管NM2和第四NMOS管NM3由第二偏置電壓(2)提供偏置；第一級差分放大電路由第七PMOS管PM6、第八PMOS管PM7的漏端輸出，接至由第九PMOS管PM8、第十PMOS管PM9、第十三PMOS管PM12、第十四PMOS管PM13組成的第二級差分源極跟隨器；信號由第十三PMOS管PM12、第十四PMOS管PM13的漏極輸出，接至由第十五PMOS管PM14、第十六PMOS管PM15、第七電阻R6、第八電阻R7組成第三級的差分共源放大電路，中頻信號最終由第十五PMOS管PM14、第十六PMOS管PM15的漏端輸出；

所述第一電容C0、第二電容C1的上極板分別接正輸入信號端和負輸入信號端；第一電容C0的下極板接第一PMOS管PM0的柵極；第二電容C1的下極板接第二PMOS管PM1的柵極；第三電容C2的上極板接第一PMOS管PM0漏端，第四電容C3的上極板接第二PMOS管PM1漏端，第三電容C2的下極板接第五電容C4的下極板，第四電容C3的下極板接第五電容C4的上極板，第五電容C4的上極板接第一電感L0正端，第五電容C4下極板接第一電感L0負端，第一電感L0正端與第五電容C4上極板同時接第二NMOS管NM1柵極，L0第一電感負端與第五電容C4下極板同時接第一NMOS管NM0柵極；第一PMOS管PM0、第二PMOS管PM1的源極接電源電壓，第一電阻R0正端接第一PMOS管PM0的柵極，負端接第二電阻R1的正端；第二電阻R1的負端接第二PMOS管PM1的柵極；第三電阻R2的正端接第一PMOS管PM0的漏端，負端第五電阻R4的正端；第五電阻R4的負端接第一NMOS管NM0的漏極；第四電阻R3的正端接第二PMOS管PM1的漏端，負端接第六電阻R5的正端；第六電阻R5的負端接第二NMOS管NM1的漏極；第一NMOS管NM0和第二NMOS管NM1的源極接地；

射頻耦合第六電容C5上極板接第三電阻R2的負端與第五電阻R4的正端；射頻耦合第七電容C6上極板接第三電阻R3的負端與第六電阻R5的正端；第六電容C5的下極板接第三PMOS管PM2、第四PMOS管PM3的源極；第七電容C6的下極板接第五PMOS管PM4、第六PMOS管PM5的源極；

本振信號的正端接第四PMOS管PM3與第五PMOS管PM4的柵極，本振信號的負端接第三PMOS管PM2與第六PMOS管PM5的柵極；第三PMOS管PM2與第五PMOS管PM4的漏極同時接第八電容C7的上極板；第四PMOS管PM3與第六PMOS管PM5的漏極同時接第八電容C7的下極板；

開關級的正輸出即第八電容C7的上極板接負載級第七PMOS管PM6的源極，同時接第十一PMOS管PM10的漏極，開關級的負輸出即第八電容C7的下極板接負載級第八PMOS管PM7的源極，同時接第十二PMOS管PM11的漏極；第七PMOS管PM6與第八PMOS管PM7的柵極接第四偏置電壓(4)進行偏置；第七PMOS管PM6的漏極接第三NMOS管NM2的漏極，同時接第九PMOS管PM8的柵極；第八PMOS管PM7的漏極接第四NMOS管NM3的漏極，同時接第十PMOS管PM9的柵極；第九PMOS管PM8與第十PMOS管PM9的漏極接地，構成源極跟隨器；第三NMOS管NM2與第四NMOS管NM3的源極接地，第三NMOS管NM2與第四NMOS管NM3的柵極接第二偏置電壓(2)進行偏置；

第十一PMOS管PM10、第十六PMOS管PM15的源極均接電源電壓；第九PMOS管PM8的源極接第十三PMOS管PM12的漏極，同時接第十五PMOS管PM?14的柵極；第十PMOS管PM9的源極接第十四PMOS管PM13的漏極，同時接第十六PMOS管PM15的柵極；第十五PMOS管PM14的漏極作為輸出電壓的正端，接第七電阻R7的正端；第八電阻R7的負端接地；第十六PMOS管PM15的漏極作為輸出電壓的負端，接第九電阻R8的正端；第八電阻R8的負端接地。