[發明專利]用于減少相位和增益不平衡的輸入驅動配置

在審

• 申請號: 202011038089.2
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112615624A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: A·拉維
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: H03M1/12
• 分類號: H03M1/12
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升

本發明公開了用于減少相位和增益不平衡的輸入驅動配置。模擬前端設備包括三個變壓器。第一變壓器(820)具有配置為接收輸入信號、第一和第二輸出的第一輸入(805)。第二和第三變壓器包括耦合到第一和第二輸出的次級級。第二變壓器(830A)具有耦合到第一輸出的第二輸入、耦合到第一設備輸出(850)的第三輸出以及耦合到第二設備輸出(860)的第四輸出。第三變壓器(830B)具有耦合到第二輸出的第三輸入、耦合到第二設備輸出的第五輸出以及耦合到第一設備輸出的第六輸出。第二和第三變壓器的相位不平衡基本相同，并且第二和第三變壓器的幅度不平衡基本相同。

相關申請的交叉引用

本申請主張于2019年10月3日提交的印度臨時申請No.201941040009的優先權，其通過引用合并于此。

背景技術

用于模數轉換器(ADC)的前端信號鏈將單端模擬輸入信號轉換為差分模擬輸入信號，該差分模擬輸入信號可以由ADC轉換為數字輸出信號。兩個ADC輸入的阻抗失配會導致差分輸入信號中的幅度和相位的不平衡，這會在信號鏈的開始處引入非線性，這些非線性通過使用數字輸出信號執行的所有其它操作傳播。這些非線性，特別是二次諧波對于多頻帶ADC尤其有問題，在多頻帶ADC中，第一頻帶中的信號的二次諧波的幅度大于第二頻帶中的信號的幅度，并且降低第二頻帶中信號的信號質量。用于前端信號鏈的許多變壓器和巴倫變壓器(balun transformer)配置難以平衡相位不平衡的改善與幅度不平衡的惡化。此外，某些配置無法由具有特定的占用面積(footprint)和特定的引腳數量的某些類型的巴倫變壓器實現。

發明內容

一種裝置包括三個變壓器。第一變壓器包括耦合到地的第一初級繞組和耦合到第一節點和第二節點的第一次級繞組。第一初級繞組配置為在輸入節點處接收輸入信號。第二變壓器包括耦合到地和第一節點的第二初級繞組以及耦合到第一輸出節點和第二輸出節點的第二次級繞組。第三變壓器包括耦合到地和第二節點的第三初級繞組以及耦合到第一輸出節點和第二輸出節點的第三次級繞組。第二變壓器和第三變壓器是巴倫變壓器。

在一些示例中，第一、第二和第三次級繞組進一步耦合到地。在一些實施方式中，第二次級繞組包括耦合到第一輸出節點的第一輸出和耦合到第二輸出節點的第二輸出。第三次級繞組包括耦合到第二輸出節點的第三輸出和耦合到第一輸出節點的第四輸出。在一些示例中，在第二初級繞組和第二次級繞組的第一輸出之間的第一電容與在第三初級繞組和第三次級繞組的第三輸出之間的第二電容是基本相同的。在第二初級繞組和第二次級繞組的第二輸出之間的第三電容與在第三初級繞組和第三次級繞組的第四輸出之間的第四電容是基本相同的。

在一些實現方式中，在輸入節點和第一輸出節點之間的第一阻抗與在輸入節點和第二輸出節點之間的第二阻抗是基本相同的。通過調整第一變壓器的阻抗比來調整裝置的阻抗比。

附圖說明

對于各種示例的詳細描述，現在將參考附圖，其中：

圖1說明了用于高速ADC的前端信號鏈的單變壓器配置。

圖2說明了圖1所示的射頻輸入信號和ADC輸出信號的頻譜。

圖3說明了用于多頻帶ADC的前端信號鏈。

圖4說明了圖3所示的射頻輸入信號和多頻帶ADC輸出信號的頻譜。

圖5說明了用于高速ADC的前端信號鏈的雙巴倫配置。

圖6說明了高速ADC的前端信號鏈的雙變壓器配置。

圖7A-圖7B顯示了用于高速ADC的前端信號鏈的單變壓器、雙巴倫和雙變壓器配置中每一個的相位不平衡和幅度不平衡的曲線圖。

圖8說明了高速ADC的前端信號鏈的示例變壓器配置。

圖9A-圖9B說明了圖8所示的變壓器配置中的一階和二階共模電流的消除。