[發明專利]一種跨導放大器及高魯棒性混頻器電路

有效

• 申請號: 201410157923.8
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN105024663B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 池保勇;張欣旺;張澤宏;王志華
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45;H03D7/16
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 李迪

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及一種跨導放大器及高魯棒性混頻器電路。

背景技術

無線通信應用依賴于射頻信號在無線網絡中傳遞信息來滿足人們對于通信的要求。發射機將基帶頻率信號上變頻到射頻載波信號，形成要傳送的射頻信號，接收機將接收到的射頻信號下變頻到基帶頻率信號，再送入基帶處理器進行解調。

下混頻器可以分為無源型和有源型，無源混頻器一般提供小于0dB的轉換增益，而有源混頻器一般提供大于0dB的轉換增益。無源混頻器可以提供更低的噪聲系數和更高的線性度。

參照圖1，目前主流的無源混頻器架構為：跨導放大器101+電流型混頻器102+跨阻放大器103（圖中的“LO”為本振信號）。由于該結構中跨導放大器和跨阻放大器的增益均受到溫度和工藝波動影響，因此下混頻器的增益在不同環境中會出現較大波動，造成下混頻后的中頻信號不穩定，影響接收機性能。

此外，為了提高放大器效率，跨導放大器通常采用反相器結構，該結構的共模穩定性會受到前級電路輸出阻抗的影響。傳統跨導放大器結構如圖2所示，設電容221、222、223、224為C_B，電阻211、 212、213、214為R_B，前級電路輸出阻抗為Z_in，電阻241、242為 R_CM，NMOS管232的柵源電容為C_gs6，則共模反饋電路的零極點位置如下：

根據公式(1)和(2)可知，第一主極點和零點的相對位置受前級電路輸出阻抗的影響。當Z_in>>R_B時，p₁≈z₁，此時會存在一個零極點對，惡化共模反饋電路相位裕度；當Z_in<<R_B時，p₁<<z₁，此時在單位增益（GBW）內，共模反饋電路可以近似看做一個單極點系統，共模環路相位裕度較高。因此共模反饋電路相位裕度會受到前級電路輸出阻抗的影響。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：如何減弱跨導放大器中共模反饋環路的相位裕度受到前級電路輸出阻抗的影響。

（二）技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供了一種跨導放大器，所述跨導放大器包括：差模電路、共模反饋電路和共模相位裕度補償電路；

所述差模電路，用于將輸入的射頻電壓信號轉換為射頻電流信號；

所述共模反饋電路，用于將所述射頻電壓信號的差模分量抵消，以產生共模電壓信號；

所述共模相位裕度補償電路，用于提高所述共模電壓信號的相位裕度。

其中，所述差模電路包括：4個隔直電容、4個隔交電阻、2個 NMOS管和2個PMOS管；

所述第一隔直電容的第一端與第二隔直電容的第一端連接后作為第一輸入端，所述第一隔直電容的第二端與第一隔交電阻的第一端及第一PMOS管的柵極分別連接，所述第二隔直電容的第二端與第二隔交電阻的第一端及第一NMOS管的柵極分別連接，所述第三隔直電容的第一端與第四隔直電容的第一端連接后作為第二輸入端，所述第三隔直電容的第二端與第三隔交電阻的第一端及第二PMOS管的柵極分別連接，所述第四隔直電容的第二端與第四隔交電阻的第一端及第二NMOS管的柵極分別連接，所述第一PMOS管的源極與第二PMOS管的源極及電源端分別連接，所述第一NMOS管的源極與第二NMOS管的源極及接地端分別連接，所述第一NMOS管的漏極與第一PMOS管的漏極連接后作為第一輸出端，所述第二NMOS管的漏極與第二PMOS管的漏極連接后作為第二輸出端，所述第一隔交電阻的第二端與第三隔交電阻的第二端連接后作為偏置電壓輸入端，所述第二隔交電阻的第二端與第四隔交電阻的第二端連接后作為共模反饋信號端。

其中，所述共模相位裕度補償電路包括：兩個RC串聯電路，第一RC串聯電路連接于所述第一NMOS管的柵極與第一NMOS管的漏極之間，所述第二RC串聯電路連接于所述第二NMOS管的柵極與第二NMOS管的漏極之間。

其中，所述跨導放大器還包括：偏置電壓供應電路；