[發明專利]一種低噪聲混頻器電路

有效

• 申請號: 201410293721.6
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104124923B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 郭本青;王慧芬;安士全
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: H03D7/16
• 分類號: H03D7/16
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙)34124
• 代理人: 丁瑞瑞

1.一種低噪聲混頻器電路，其特征在于：包括噪聲消除跨導輸入級、開關混頻級、和輸出負載級部分；其中所述噪聲消除跨導輸入級接收RF電壓信號，將RF電壓信號轉換為電流信號；開關混頻級由本振信號LO控制，對電流信號進行周期性換向，將頻率從射頻變換到中頻，完成頻率變換；輸出負載級，對高頻信號進行濾波抑制，并將相應的中頻信號轉換為輸出IF電壓信號。

2.如權利要求1所述的一種低噪聲混頻器電路，其特征在于：噪聲消除跨導輸入級為差分對稱結構，左右側結構完全相同，以左側為例，左側結構包括第一互補晶體管對Mn1和Mp1、第二互補晶體管對Mn2和Mp2、第三晶體管M3；

所述噪聲消除跨導輸入級中，第一互補晶體管對Mn1和Mp1的柵極作為射頻差分信號輸入，射頻差分信號為一電壓信號V_RF+，并且第二互補晶體管對Mn2和Mp2的柵極和第一互補晶體管對Mn1和Mp1的柵極連接在一起，第一互補晶體管對Mn1和Mp1的源極連接至交流地，晶體管Mn2的源極接地，晶體管Mp2的源極接電源V_DD，第一互補晶體管對Mn1和Mp1的漏極通過耦合電容連接到第三晶體管M3的源極，左右側結構中的第三晶體管M3共柵極，第三晶體管M3的源極通過電流源連接到地，同時第三晶體管M3的源極通過串聯的反饋電阻R_F、信號源電阻R_S和信號源V_S接地，第三晶體管M3的漏極連接到第二互補晶體管對Mn2和Mp2的漏極。

3.如權利要求2所述的一種低噪聲混頻器電路，其特征在于：左側結構的第三晶體管M3的漏極通過電容連接到右側結構的晶體管Mn2的襯底，同樣的，右側結構的第三晶體管M3的漏極通過電容連接到左側結構的晶體管Mn2的襯底。

4.如權利要求2所述的一種低噪聲混頻器電路，其特征在于：所述開關混頻級包含4個開關晶體管M4、M5、M6、M7和左右側PMOS晶體管M8、M9，輸出負載為電阻R_L和電容C_L構成的IF濾波器；

開關晶體管M4和M5的源極連接在一起連接到PMOS晶體管M8的漏極，開關晶體管M6和M7的源極連接在一起連接到PMOS晶體管M9的漏極，左右側PMOS晶體管M8和M9的漏極分別連接到對應側的第三晶體管M3的漏極，左右側PMOS晶體管M8和M9的源極連接到電源，控制電壓V_bld施加在左右側PMOS晶體管M8和M9的柵極，本振差分信號V_LO+/-分別從開關晶體管M5和M6的柵極連接處、M4和M7的柵極連接處輸入，開關晶體管M4和M6以及開關晶體管M5和M7的漏極分別連接在一起，并分別接到輸出負載級的兩個負載電阻R_L的負端，負載電阻R_L的正端連接電源V_DD，輸出負載級的負載電容C_L接在兩個負載電阻R_L的負端之間。

5.如權利要求2所述的一種低噪聲混頻器電路，其特征在于：在噪聲消除跨導輸入級，電感L₁連接在反饋電阻R_F和信號源電阻R_S之間，電容C_l連接在電感L₁與信號源電阻R_S之間的結點和地之間，電感L₁、電容C_l和第一互補晶體管對Mn1和Mp1與第二互補晶體管對Mn2和Mp2的柵極寄生電容構成π型諧振網絡，以獲得寬帶輸入匹配。

6.如權利要求4所述的一種低噪聲混頻器電路，其特征在于：在開關混頻級，開關晶體管M4和M5的源極連接在一起通過左電感L₂連接到PMOS晶體管M8的漏極，開關晶體管M6和M7的源極連接在一起并通過右電感L₂連接到PMOS晶體管M9的漏極，左電感L₂與M4和M5的源極節點寄生電容以及Mn2和Mp2的漏極節點寄生電容構成π型諧振網絡，右電感L₂與M6和M7的源極節點寄生電容以及Mn2和Mp2的漏極節點寄生電容構成π型諧振網絡，以改善帶內增益平坦度。

7.如權利要求2所述的一種低噪聲混頻器電路，其特征在于：把晶體管Mp2偏置在弱反型狀態。