[發(fā)明專利]一種帶選通功能的低功耗除二分頻器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310439516.1
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103532544A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樊曉華
• 申請（專利權(quán)）人: 南京中科微電子有限公司
• 主分類號: H03K21/00
• 分類號: H03K21/00
• 代理公司: 北京華沛德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 劉杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信控制領(lǐng)域，特別涉及一種帶選通功能的低功耗除二分頻器。

背景技術(shù)

眾所周知，本振信號為射頻微波通信中接收和發(fā)射信號是頻譜搬移的關(guān)鍵，數(shù)字信號在發(fā)射時，需要轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號再經(jīng)過本振信號混頻到射頻后才會被發(fā)射出去，同理在接收時，期望接收的射頻要經(jīng)過放大后，再經(jīng)過本振信號混頻放大后才能在轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號交于后端處理，一般接收機基本為低中頻和零中頻方案較佳。

隨著通信技術(shù)的高速發(fā)展，對信道帶寬提出了更高的要求，新的通信系統(tǒng)不斷出現(xiàn)，如藍牙、無線局域網(wǎng)、導(dǎo)航、移動電視、FM等。而設(shè)計的收發(fā)機除了能在新系統(tǒng)上正常工作外，也必須兼容老的系統(tǒng)，即需要支持多種模式。本振信號產(chǎn)生必須滿足較大帶寬。因此出現(xiàn)了采用二倍頻結(jié)構(gòu)產(chǎn)生本振信號，但無線通信系統(tǒng)對本振信號的頻譜純度要求很高，故很難設(shè)計一個高性能的VCO（壓控振蕩器），又同時輸出那么寬的頻率范圍。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中常見的寬帶本振產(chǎn)生電路如圖1所示，VCO由高、低波段的連個VCO構(gòu)成，來覆蓋寬的調(diào)諧范圍，高、低波段VCO產(chǎn)生的差分信號經(jīng)二選一的多路開關(guān)（MUX）后，再經(jīng)二分頻器來產(chǎn)生正交本振信號。由于VCO都工作在幾個GHz以上，為了保證性能，MUX和二分頻器都采用電流模邏輯（CML）。圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)的基于電流模邏輯的多路開關(guān)，這種多路開關(guān)為了工作在幾個GHz以上，且有相應(yīng)的放大能力，功耗至少為1mA以上，除此之外多路開關(guān)由于工作的頻率較高，故管子的尺寸和版圖布局都有講究，這塊電路將占用不小的版圖面積。圖3所示為現(xiàn)有技術(shù)的基于電流模邏輯的二分頻器，用來產(chǎn)生正交本振信號，其功耗也至少在1.5mA以上。移動設(shè)備越來越注重降低功耗，而現(xiàn)有的寬帶系統(tǒng)中，為了支持多模式多頻段，本振產(chǎn)生電路必須增加一個多路開關(guān)的版圖面積和至少1mA的電流消耗，這種方案與我們追求更低功耗的目標背道而馳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種支持多模式多頻段、寬頻率范圍、兼容性高、低功耗、可應(yīng)用于移動設(shè)備的帶選通功能的低功耗除二分頻器。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種帶選通功能的低功耗除二分頻器，其中，包括正交本振信號輸出端、時鐘信號選通控制端以及兩對時鐘信號輸入端；所述分頻器對所述時鐘信號輸入端輸入的兩個時鐘信號進行選通后進行二分頻并通過所述正交本振信號輸出端輸出正交本振信號。

優(yōu)選的，所述分頻器包括兩個D鎖存器，其中一個主D鎖存器與一個從D鎖存器；所述主D鎖存器與所述從D鎖存器的信號輸入端電連接作為所述分頻器的時鐘信號輸入端接收時鐘信號，所述主D鎖存器與所述從D鎖存器的輸出端輸出正交本振信號。

優(yōu)選的，所述兩個D鎖存器中每個D鎖存器包括一對差分數(shù)據(jù)輸入端D和DN、時鐘信號選通控制端S、一對差分輸出端Q和QN、以及兩對差分時鐘信號輸入端CKA_P、CKA_N、CKB_P及CKB_N。

優(yōu)選的，所述主D鎖存器的時鐘信號選通控制端與所述從D鎖存器的時鐘信號選通控制端電連接作為所述分頻器的時鐘信號選通控制端；所述主D鎖存器的兩對差分時鐘信號輸入端與所述從D鎖存器的兩對差分時鐘信號輸入端反接組成所述分頻器的兩對時鐘信號輸入端；所述主D鎖存器差分輸出端正接所述從D鎖存器差分數(shù)據(jù)輸入端，所述從D鎖存器差分輸出端反接所述主D鎖存器差分數(shù)據(jù)輸入端；所述分頻器包括四個正交本振信號輸出端IP、IN、QP及QN，所述主D鎖存器與所述從D鎖存器的差分輸出端組成所述分頻器的四個正交本振信號輸出端IP、IN、QP及QN。

優(yōu)選的，所述兩個D鎖存器中每個D鎖存器包括負載電阻、由場效應(yīng)管M1和場效應(yīng)管M2構(gòu)成的數(shù)據(jù)輸入對管、由場效應(yīng)管M3和場效應(yīng)管M4構(gòu)成的正反饋對管，以及由場效應(yīng)管M5、場效應(yīng)管M6、場效應(yīng)管M7和場效應(yīng)管M8構(gòu)成的時鐘輸入對管，由反相器組成的選通控制邏輯和尾電流管M9。