[發明專利]一種高線性跨導電路

有效

• 申請號: 202110652595.9
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113328710B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 孫文;惲廷華;楊峰
• 申請（專利權）人: 上海川土微電子有限公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 李思瓊;馮振華

本發明提供了一種高線性跨導電路，包括：差分輸入級電路，將輸入電壓信號轉換成電流信號；IMsubgt;2/subgt;注入電路，用于實現IMsubgt;2/subgt;的直流耦合注入；包括第一PMOS晶體管M4、第二PMOS晶體管M5、第三PMOS晶體管M7和第一電阻R1，反饋回路，用于形成負反饋，包括第四PMOS晶體管M6、第五PMOS晶體管M8、第二電阻R2、和運算放大器OP。本發明采用IMsubgt;2/subgt;直流注入，從而使得雙Tone的頻率間隔可以拓展到直流附近，并且IMsubgt;2/subgt;的注入位置從尾電流管的柵極變成共柵輸入差分對管的柵極，IMsubgt;3/subgt;項抵消效果明顯提升，極大改善了電路的IIP3性能，提高接收機的抗干擾性能。

技術領域

本公開涉及集成電路技術領域，尤其涉及一種高線性跨導電路。

背景技術

在無線接收應用中，輸入射頻信號往往伴隨著大的干擾信號。這些干擾信號通過接收通道的非線性效應，最終會影響目標信號的正常接收。

當兩個相鄰干擾通過一個非線性系統時，輸出會含有一些不屬于輸入頻率諧波的成分，稱為交調(Intermodulation,IM)。由二階非線性產生的交調項稱為二階交調項(IM₂)；由三階非線性產生的交調項稱為三階交調項(IM₃)。

由于兩個相鄰干擾產生的三階交調(IM₃)對信號的影響往往是最普遍和很嚴重的。所以定義一個性能指標來表征這一現象，這個參數稱為三階交調截取點(IP3)。

在CMOS集成電路中，MOS管自身的非線性是電路非線性的重要來源。提高MOS跨導放大器的主流技術中，IM₂注入抵消技術可以顯著提升跨導放大器的線性度特別是IP3(三階交調截取點)性能。圖1給出了IM₂注入抵消技術的電路結構。差分對管M₄(MOS晶體管)和M₅產生IM₂交調項，通過尾電流管M₃的柵極注入到跨導放大器中。該IM₂項通過M₁和M₂管的二階非線性產生IM₃(三階交調)項，和M₁/M₂本身三階非線性產生的IM₃項相互抵消，從而提高跨導放大器的IIP3(輸入三階交調載取點)性能。

該電路結構存在三個不足：(1)IM₂通過C和R_b交流耦合到M₃管的柵極，導致低頻的IM₂項無法注入。即當輸入雙Tone的頻差很小時，其產生的IM₃項無法得到抵消；(2)C和R_b組成的高通濾波器會引入額外的相移，影響IM₃的抵消；(3)M₁和M₂管采用柵輸入，難以實現寬帶的功率匹配。

發明內容

有鑒于此，本公開實施例提供一種高線性跨導電路，對頻率偏移信號基頻幾Hz到幾十MHz的三階交調失真項都可以有效抑制，提高電路的線性度，從而提高接收機的抗干擾性能。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種高線性跨導電路，包括：

差分輸入級電路，包括一組差分輸入對管，將輸入電壓信號轉換成電流信號；

IM₂注入電路，用于實現IM₂的直流耦合注入；包括第一PMOS晶體管M4、第二PMOS晶體管M5、第三PMOS晶體管M7和第一電阻R1，第一PMOS晶體管M4和第二PMOS晶體管M5的源極接電源，漏極短接后輸出電壓Vg1到所述差分輸入級電路；第一電阻R1一端接電壓Vg1，另一端接地；第三PMOS晶體管M7為電流源，其源極接電源，漏極接電壓Vg1；