[發(fā)明專利]全差分式浮地有源電感

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410191631.6
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN104009722B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 張萬榮;趙飛義;陳昌麟;江之韻;胡瑞心;趙彥曉
• 申請（專利權）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45;H03H11/04
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權代理有限公司11203
• 代理人: 劉萍

技術領域

本發(fā)明涉及射頻集成電路領域，特別涉及一種全差分式浮地有源電感。

背景技術

隨著無線通訊技術的快速發(fā)展，電感元件在通訊系統(tǒng)中扮演著越來越重要的角色，尤其在射頻電路中。電感以其獨特的特性，被廣泛用于阻抗匹配、帶寬拓展，頻率補償?shù)龋诘驮肼暦糯笃鳌⒐β史糯笃鳌⒄袷幤鳌⒒祛l器等射頻電路中起著至關重要的作用。

為了實現(xiàn)全集成的射頻電路，片上無源螺旋電感得到了廣泛應用。盡管它具有良好的線性度、較低的噪聲及較低的功耗等優(yōu)點。但它占用較大的芯片面積，而且電感值不可調(diào)諧、Q值低，嚴重限制了電路性能。近些年來，人們對采用有源器件合成電感特性電路(即有源電感)產(chǎn)生了濃厚興趣。因為有源電感占用芯片面積小、品質(zhì)因子Q值高，并且其等效電感值和品質(zhì)因子Q值可調(diào)諧，特別適合于在全集成射頻電路中的應用。

有源電感大致分為兩類。一類是單端接地有源電感，另一類是雙端浮地有源電感。在單端接地有源電感的接地端，串聯(lián)電流源和旁路電容后，形成另一端口，可構成雙端浮地有源電感。但由于其具有非對稱性，只在一端顯示電感性能，限制了這種結構有源電感的使用。而采用全差分式電路的浮地雙端有源電感，因其端口具有互易性，克服了常規(guī)雙端浮地有源電感的缺點。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明提供一種高Q值、寬頻帶、小面積、可調(diào)諧的全差分式浮地有源電感。本發(fā)明屬于射頻集成電路領域。

全差分式浮地有源電感，其特征在于：包括第一控制電流源1和第二控制電流源2，第一NMOS偏置電流源3和第二NMOS偏置電流源4，NMOS差分對電路5，PMOS差分對電路6，第一PMOS電流緩沖器7和第二PMOS電流緩沖器8，第一PMOS偏置電流源9和第二PMOS偏置電流源10，反饋電阻11；反饋電阻11包括NMOS差分對電路5和PMOS差分對電路6差分支路上的兩個反饋電阻R_f1和R_f2；

第一控制電流源1為PMOS管，其源端接電源V_DD，柵端為電壓控制端V_contP，漏端為第一控制電流源1的輸出；第二控制電流源2為NMOS管，其源端接地，柵端為電壓控制端V_contN，漏端為第二控制電流源2輸出；第一NMOS偏置電流源3和第二NMOS偏置電流源4的柵端接V_BIAS1，源端接地，漏端為第一NMOS偏置電流源3和第二NMOS偏置電流源4的輸出；第一PMOS偏置電流源9和第二PMOS偏置電流源10的柵端接V_BIAS3，源端接電源V_DD，漏端為第一PMOS偏置電流源9和第二PMOS偏置電流源10的輸出；NMOS差分對電路5的兩個源端同接第二控制電流源2的漏端，兩個柵端分別接第一NMOS偏置電流源3和第二NMOS偏置電流源4的輸出，兩個漏端分別接反饋電阻R_f1和R_f2的一端，其中兩個柵端分別引出兩個浮地端口V_in+和V_in-；第一PMOS電流緩沖器7和第二PMOS電流緩沖器8，其柵端接V_BIAS2，源端分別接第一PMOS偏置電流源9和第二PMOS偏置電流源10的漏端，漏端分別接浮地端口V_in+和V_in-；PMOS差分對電路6采用直接交叉耦合結構的連接方式，其源端同接第一控制電流源1的漏輸出端，兩個柵端分別接第一PMOS電流緩沖器7和第二PMOS電流緩沖器8的源端以及R_f1和R_f2的的另一端，即PMOS差分對電路6和NMOS差分對電路5通過反饋電阻11連接起來；PMOS差分對電路6的兩個漏端交叉分別連接反饋電阻R_f2和R_f1的另一端；所有的NMOS襯底接地，所有的PMOS襯底接源端。

所述NMOS差分對電路5，其源端接第二控制電流源2漏端，兩個柵端分別接輸入端口V_in+和V_in-，漏端為NMOS差分對電路5的輸出，構成正跨導。