[實用新型]一種矢量相加移相器中的增益控制電路

有效

• 申請號: 201520121829.7
• 申請日: 2015-03-03
• 公開（公告）號: CN204707098U
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發明（設計）人: 田學農
• 申請（專利權）人: 蘇州科技學院;田學農
• 主分類號: H03G3/20
• 分類號: H03G3/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及通信設備與測量設備中所使用的信號移相處理電路。

背景技術

矢量相加移相原理如圖1所示。圖中I+與Q+是兩個正極性的單位正交矢量，I-與Q-是兩個負極性的單位正交矢量。

假設正交矢量I+和Q+可以表示為cos(θ)與sin(θ)，I+和Q+分別乘以相應的系數A與B并且相加可以得到輸出信號y

????????????

在A,B滿足的條件下改變A、B值的大小，則輸出信號可以保持幅值不變，而相角隨(B/A)的比值而改變。這樣可以通過兩個正交信號的幅值改變實現輸出信號移相。改變正交信號I+和Q+的極性為I-或Q-，可以使得輸出信號相位在不同象限之間變化。

?根據以上原理可構造矢量相加移相電路，其功能框圖如圖2所示。首先通過I/Q網絡產生兩個幅值相等，相位差為90°的正交基矢量。兩路輸入正交信號經過極性選擇網絡后分別被可變增益放大器放大后再相加得到輸出信號。可變增益放大器的增益受增益控制模塊調節，可以使得輸出信號相位改變而幅值保持不變。放大器的輸入正交信號的極性由極性選擇模塊決定，改變輸入信號的極性可以使得輸出信號的相位在四個象限之間進行變換，實現360°范圍內全相位移相。

????增益控制模塊受控制信號調節改變兩路正交基矢量的幅值時應當使得在變化過程中I/Q正交基矢量幅值平方和為常數。2010年IEEE?Transactions?on?circuits?and?systems-I:Regular?papers?57卷第4號由You?Zheng,?Carlos?E.?Saavedra發表的文章?Full?360°?vector-sum?phase?shifter?for?microwave?system?applications報道了這樣的移相器。該文章使用了圖3所示的增益控制模塊，該電路通過控制電壓V_C3調節幅值控制電壓V_I3與V_Q3以產生幅值控制變量。為了滿足幅值平方和為常數的條件，在V_C3改變過程中，應當保持電流T₃₂的漏極電流I_A3恒定，但是由于實際電路中V_C3的改變會引起T₃₂漏極電壓的改變，根據晶體管的溝道長度調制效應，晶體管T₃₂的漏源電壓的變化會引起I_A3的改變，這樣會使得在移相過程中出現增益波動現象，即在不同的輸出相位狀態下電路的增益會有變化。

????本發明針對此問題提出一種方案，可以減少移相過程中的增益波動。

發明內容

本發明提出一種矢量相加移相電路中的增益控制電路，可以減少移相過程中的增益波動。

????本發明所提出的模擬矢量相加移相器的增益控制電路，包括：電流源負載模塊400，偏置模塊402，反饋調節模塊401，核心控制模塊403。

????進一步，所述反饋調節模塊包括：PMOS晶體管M₃與PMOS晶體管M₄,電阻R_b；PMOS晶體管M₃的源極與電源連接，漏極與PMOS晶體管M₄的柵極和電阻R_b連接，柵極與PMOS晶體管M₄的源極與所述電流源負載模塊連接；PMOS晶體管M₄的漏極與核心控制模塊403連接。

????進一步，所述電流源負載模塊包括：PMOS晶體管M₁與PMOS晶體管M₂，電阻R_a；M₁的柵極與M₂的柵極連接，M₁與M₂的源極連接電源，M₂的漏極與反饋調節模塊401連接，M₁的柵極與漏極連接，電阻R_a一端與M1的漏極連接，另外一端連接偏置電壓。