[發(fā)明專(zhuān)利]一種可重構(gòu)無(wú)源混頻器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210544211.2
• 申請(qǐng)日: 2012-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103051288A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊祥寧;包寬;王志功
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H03D7/16
• 分類(lèi)號(hào): H03D7/16
• 代理公司: 南京天翼專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 湯志武

1.一種可重構(gòu)無(wú)源混頻器，其特征是：包括跨導(dǎo)級(jí)、雙平衡開(kāi)關(guān)級(jí)和跨阻級(jí)，跨導(dǎo)級(jí)將輸入射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化成射頻電流，射頻電流經(jīng)過(guò)雙平衡開(kāi)關(guān)級(jí)實(shí)現(xiàn)電流下變頻，下變頻之后的電流通過(guò)跨阻級(jí)轉(zhuǎn)換為中頻電壓輸出，其中：

跨導(dǎo)級(jí)包括第一、第二兩路自偏置差分跨導(dǎo)和一對(duì)互補(bǔ)開(kāi)關(guān)管，第一路自偏置差分跨導(dǎo)恒定工作，第二路自偏置差分跨導(dǎo)由一對(duì)互補(bǔ)開(kāi)關(guān)管控制其工作狀態(tài)；

第一路自偏置差分跨導(dǎo)包括四個(gè)MOS管和兩個(gè)電阻，分別是PMOS管PM0及PM1，NMOS管NM0及NM1，電阻R0、R1；PMOS管PM0及PM1的源極連接電源電壓，PMOS管PM0的柵極與NMOS管NM0的柵極以及電阻R0的一端連接在一起，PMOS管PM0的漏極與NMOS管NM0的漏極以及電阻R0的另一端連接在一起，PMOS管PM1的柵極與NMOS管NM1的柵極以及電阻R1的一端連接在一起，PMOS管PM1的漏極與NMOS管NM1的漏極以及電阻R1的另一端連接在一起，NMOS管NM0的源極連接NMOS管NM1的源極并接地；

第二路自偏置差分跨導(dǎo)包括四個(gè)MOS管和兩個(gè)電阻，分別是PMOS管PM2及PM3，NMOS管NM2及NM3，電阻R2、R3；PMOS管PM2的源極與PMOS管PM3的源極互連，PMOS管PM2的柵極與NMOS管NM2的柵極以及電阻R2的一端連接在一起并連接到第一路自偏置差分跨導(dǎo)中PMOS管PM0的柵極，作為射頻信號(hào)正輸入端RFin+，PMOS管PM2的漏極與NMOS管NM2的漏極以及電阻R2的另一端連接在一起并連接到第一路自偏置差分跨導(dǎo)中PMOS管PM0的漏極作為跨導(dǎo)級(jí)負(fù)輸出端RFo-，PMOS管PM3的柵極與NMOS管NM3的柵極以及電阻R3的一端連接在一起并連接到第一路自偏置差分跨導(dǎo)中PMOS管PM1的柵極，作為射頻信號(hào)負(fù)輸入端RFin-，PMOS管PM3的漏極與NMOS管NM3的漏極以及電阻R3的另一端連接在一起并連接到第一路自偏置差分跨導(dǎo)中PMOS管PM1的漏極作為跨導(dǎo)級(jí)正輸出端RFo+，NMOS管NM2的源極與NMOS管NM3的源極連接并接地；

一對(duì)互補(bǔ)開(kāi)關(guān)管包括PMOS管PM4及NMOS管NM4，PMOS管PM4的源極連接電源電壓，PMOS管PM4的漏極連接第二路自偏置差分跨導(dǎo)中PMOS管PM2及PM3的源極，PMOS管PM4的柵極連接反相器的輸出端，反相器的輸入端連接NMOS管NM4的柵極并作為片外控制信號(hào)VC的輸入端，NMOS管NM4的源極接地，NMOS管NM4的漏極連接第二路自偏置差分跨導(dǎo)中NMOS管NM2及NM3的源極；

雙平衡開(kāi)關(guān)級(jí)包括四個(gè)NMOS管NM5、NM6、NM7、NM8及兩個(gè)電容C0、C1，NMOS管NM5和NMOS管NM7的漏極互連作為中頻電流正輸出端IFo+，NMOS管NM6和NMOS管NM8的漏極互連作為中頻電流負(fù)輸出端IFo-，NMOS管NM5和NMOS管NM8的柵極互連作為本振信號(hào)負(fù)輸入端LO-，NMOS管NM6和NMOS管NM7的柵極互連作為本振信號(hào)正輸入端LO+，NMOS管NM5和NMOS管NM6的襯底互連并接地，NMOS管NM7和NMOS管NM8的襯底互連并接地，NMOS管NM5和NMOS管NM6的源極互連并連接電容C0的一端，電容C0的另一端連接跨導(dǎo)級(jí)正輸出端RFo+，NMOS管NM7和NMOS管NM8的源極互連并連接電容C1的一端，電容C1的另一端連接跨導(dǎo)級(jí)負(fù)輸出端RFo-；

跨阻級(jí)包括兩級(jí)米勒補(bǔ)償運(yùn)算放大器、電阻R4、R5、R6、R7以及NMOS管NM9、NM10，NMOS管NM9的柵極與NM10的柵極互連，作為片外控制信號(hào)VC1的輸入端，NMOS管NM9的源極連接電阻R4的一端，電阻R4的另一端與電阻R5的一端以及兩級(jí)米勒補(bǔ)償運(yùn)算放大器正輸入端連接在一起并連接到雙平衡開(kāi)關(guān)級(jí)中頻電流正輸出端IFo+，電阻R5的另一端與NMOS管NM9的漏極以及兩級(jí)米勒補(bǔ)償運(yùn)算放大器正輸出端Out+連接，NMOS管NM10的源極連接電阻R7的一端，電阻R7的另一端與電阻R6的一端以及兩級(jí)米勒補(bǔ)償運(yùn)算放大器負(fù)輸入端連接在一起并連接到雙平衡開(kāi)關(guān)級(jí)中頻電流負(fù)輸出端IFo-，電阻R6的另一端與NMOS管NM10的漏極以及兩級(jí)米勒補(bǔ)償運(yùn)算放大器負(fù)輸出端Out-連接；

兩級(jí)米勒補(bǔ)償運(yùn)算放大器包括PMOS管PM5、PM6、PM7、PM8、PM9、PM10、PM11、PM12；NMOS管NM11、NM12、NM13、NM14、NM15、NM116以及電阻R8、R9、R10、R11；電容C2、C3；PMOS管PM7、PM8、PM9、PM10的源極均連接電源電壓，PMOS管PM7、PM8、PM9、PM10的柵極連接在一起，PMOS管PM7的漏極與電容C2的一端、NMOS管NM13的漏極連接在一起并連接在一起作為運(yùn)算放大器的正輸出端Out+,電容C2的另一端串聯(lián)電阻R8后與PMOS管PM5的漏極、NMOS管NM11的漏極、NMOS管NM13的柵極連接在一起，PMOS管PM5的源極與PMOS管PM6的源極、PMOS管PM6的漏極連接在一起，PMOS管PM5的柵極連接到雙平衡開(kāi)關(guān)級(jí)中頻電流負(fù)輸出端IFo-，PMOS管PM6的柵極連接到雙平衡開(kāi)關(guān)級(jí)中頻電流正輸出端IFo+，PMOS管PM6的漏極與電阻R9的一端、NMOS管NM12的漏極以及NMOS管NM14的柵極連接在一起，電阻R9的另一端串聯(lián)電容C3后與PMOS管PM9的漏極、NMOS管NM14的漏極連接在一起作為運(yùn)算放大器的負(fù)輸出端Out-，NMOS管NM11的柵極與NMOS管NM12的柵極互連并連接到NMOS管NM15的柵極和漏極以及PMOS管PM11的漏極，NMOS管NM16的柵極和漏極互連并連接PMOS管PM12的漏極，PMOS管PM11的柵極與電阻R10、R11的一端連接在一起，電阻R10、R11的另一端分別連接Out+、Out-，PMOS管PM12的柵極連接參考電壓Vref，PMOS管PM11的源極與PMOS管PM12的源極互連并連接PMOS管PM10的漏極，NMOS管NM11、NM12、NM13、NM14、NM15、NM116的源極均接地。