一種自重構(gòu)返回式混頻器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自重構(gòu)返回式混頻器，屬于混頻器技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在射頻接收系統(tǒng)中，混頻器負(fù)責(zé)將射頻信號(hào)變頻至基帶或者中頻頻段，是接收鏈路中的核心模塊，作為射頻信號(hào)和中頻信號(hào)的鏈接，其功耗水平在接收鏈路中占據(jù)了可觀的份額。因此為了實(shí)現(xiàn)整體接收電路的低功耗，對(duì)混頻器功耗的優(yōu)化設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵。此外，混頻器需要具備足夠高的轉(zhuǎn)換增益，用以抑制中頻模塊較高的噪聲系數(shù)對(duì)整個(gè)接收鏈路的影響。
[0003]鑒于以上背景，近年來一種被稱為返回式混頻器的新結(jié)構(gòu)被提出并得到了應(yīng)用。返回式混頻器的主要思想在于復(fù)用了射頻跨導(dǎo)級(jí)，將其同時(shí)用來放大射頻信號(hào)以及變頻后中頻信號(hào)的放大。然而在返回式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，為保證在射頻頻率處得到足夠高的跨導(dǎo)值，跨導(dǎo)級(jí)通常采用共源的開環(huán)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)同時(shí)也起到了放大中頻信號(hào)的作用，因其本身開環(huán)結(jié)構(gòu)的限制，中頻信號(hào)的線性度受到了嚴(yán)重的制約。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種自重構(gòu)返回式混頻器，該混頻器的跨導(dǎo)級(jí)同時(shí)起到了射頻跨導(dǎo)和中頻放大器的作用:對(duì)于輸入射頻信號(hào)該跨導(dǎo)級(jí)呈現(xiàn)出開環(huán)結(jié)構(gòu)，以獲得較高的等效跨導(dǎo)；對(duì)于中頻信號(hào)該跨導(dǎo)級(jí)呈現(xiàn)出電阻負(fù)反饋放大器結(jié)構(gòu)，以保證較高的線性度。
[0005]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種自重構(gòu)返回式混頻器，包括自重構(gòu)跨導(dǎo)級(jí)，輸入的射頻電壓信號(hào)經(jīng)過自重構(gòu)跨導(dǎo)級(jí)轉(zhuǎn)化為射頻電流，射頻電流經(jīng)過下變頻和低通濾波轉(zhuǎn)化為中頻信號(hào)，中頻信號(hào)反饋回自重構(gòu)跨導(dǎo)級(jí)；自重構(gòu)跨導(dǎo)級(jí)對(duì)輸入的射頻電壓信號(hào)呈現(xiàn)出開環(huán)結(jié)構(gòu)，自重構(gòu)跨導(dǎo)級(jí)對(duì)反饋的中頻信號(hào)呈現(xiàn)出負(fù)反饋放大器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0007]本發(fā)明提供的自重構(gòu)跨導(dǎo)級(jí)，在為射頻電壓信號(hào)提供高帶寬的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了高線性度的中頻增益，緩解了傳統(tǒng)反饋結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)換增益和中頻線性度之間的矛盾。
[0008]具體的，所述自重構(gòu)跨導(dǎo)級(jí)包括第一 PM0S管MP1、第二 PM0S管MP2、第三PM0S管MP3、第四 PM0S 管 MP4、第五 PM0S 管 MP5、第六 PM0S 管 MP6、第一 NM0S 管 MN1、第二 NM0S 管MN2、第五NM0S管MN5、第六NM0S管MN6、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9、第十電容C10、第i^一電容C11、第十二電容C12、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10 ；
[0009]第一 PM0S管MP1的源極接電源電壓，柵極接第三電容C3的下極板，漏極接第三PM0S管MP3的源極；第三PM0S管MP3的柵極接偏置電壓Vbl，漏極接第五NM0S管MN5的漏極?’第五NM0S管MN5的柵極接偏置電壓Vb2，源極接第一 NM0S管MN1的漏極；第一 NM0S管麗1的柵極接第九電容C9的下極板，源極接地；第五PMOS管MP5的柵極接第一電容C1的下極板，源極接電源，漏極接第五電容C5的下極板；第一電容C1的上極板、第三電容C3的上極板以及第九電容C9的上極板接輸入電壓正端Vinp，第五電容C5的上極板接第一 PMOS管MP1的漏極，第七電容C7的上極板接第三PMOS管MP3的漏極，第^^一電容C11的上極板接第一 NMOS管麗1的漏極，第五電容C5的下極板、第七電容C7的下極板、第i^一電容C11的下極板接第五PMOS管MP5的漏極；第一電阻R1的正極接第一 PMOS管MP1的柵極，負(fù)極接參考電壓VbO ;第三電阻R3的正極接參考電壓VbO，負(fù)極接第三PM0S管MP3的漏極；第五電阻R5的正極接第三PM0S管MP3的漏極，負(fù)極接第一 NM0S管麗1的柵極；第九電阻R9的正極接第一 NM0S管麗1的柵極，負(fù)極接第三NM0S管麗3的漏極；第七電阻R7的正極接第五PM0S管MP5的柵極，負(fù)極接參考電壓Vb3 ;
[0010]第二 PMOS管MP2的源極接電源電壓，柵極接第四電容C4的下極板，漏極接第四PM0S管MP4的源極；第四PM0S管MP4的柵極接偏置電壓Vbl，漏極接第六NM0S管MN6的漏極；第六NM0S管MN6的柵極接偏置電壓Vb2，源極接第二 NM0S管MN2的漏極；第二 NM0S管麗2的柵極接第十電容C10的下極板，源極接地；第六PM0S管MP6的柵極接第二電容C2的下極板，源極接電源，漏極接第六電容C6的下極板；第二電容C2的上極板、第四電容C4的上極板以及第十電容C10的上極板接輸入電壓負(fù)端Vinn，第六電容C6的上極板接第二PM0S管MP2的漏極，第八電容C8的上極板接第四PM0S管MP4的漏極，第十二電容C12的上極板接第二 NM0S管麗2的漏極，第六電容C6的下極板、第八電容C8的下極板、第十二電容C12的下極板接第六PM0S管MP6的漏極；第二電阻R2的正極接第二 PM0S管MP2的柵極，負(fù)極接參考電壓VbO ;第四電阻R4的正極接參考電壓VbO，負(fù)極接第四PM0S管MP4的漏極；第六電阻R6的正極接第四PM0S管MP4的漏極，負(fù)極接第二 NM0S管麗2的柵極；第十電阻R10的正極接第二 NM0S管麗2的柵極，負(fù)極接第四NM0S管MN4的漏極；第八電阻R8的正極接第六PM0S管MP6的柵極，負(fù)極接參考電壓Vb3。
[0011]具體的，該自重構(gòu)返回式混頻器還包括雙平衡開關(guān)以及負(fù)載級(jí)，所述雙平衡開關(guān)以及負(fù)載級(jí)包括第七PM0S管MP7、第八PM0S管MP8、第九PM0S管MP9、第十PM0S管MP10、第三NM0S管MN3、第四NM0S管MN4、第^^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十三電容C13、第十四電容C14、第十五電容C15、第十六電容C16、第十七電容 C17 ;
[0012]第七PM0S管MP7的柵極接本振信號(hào)負(fù)極，源極接第五電容C5的下極板，漏極接第三NM0S管麗3的漏極；第八PM0S管MP8的柵極接本振信號(hào)負(fù)極，源極接第六電容C6的下極板，漏極接第四NM0S管MN4的漏極；第九PM0S管MP9的源極接第五電容C5的下極板，柵極接本振信號(hào)正極，漏極接第四NM0S管MN4的漏極；第十PM0S管MP10的源極接第六電容C6的下極板，柵極接本振信號(hào)正極，漏極接第三NM0S管麗3的漏極；第三NM0S管麗3的柵極與第四NM0S管MN4的柵極互連；第三NM0S管MN3的源極接地，漏極接第九電阻R9的負(fù)極；第四NM0S管MN4的源極接地，漏極接第十電阻R10的負(fù)極；第十一電阻R11的正極接第三NM0S管MN3的漏極，負(fù)極接第三NM0S管MN3的柵極；第十二電阻R12的正極接第四NM0S管MN4的漏極，負(fù)極接第四NM0S管MN4的柵極；第十三電阻R13的正極接第五NM0S管麗5的漏極，負(fù)極接輸出電壓正極；第十四電阻R14的正極接第四NM0S管MN4的漏極，負(fù)極接輸出電壓負(fù)極；第十三電容C13的正極接第三NM0S管麗3的漏極，負(fù)極接第四NM0S管MN4的漏極；第十四電容C14的正極接第三NMOS管MN3的漏極，負(fù)極接地；第十五電容C15的正極接第四NMOS管MN4的漏極，負(fù)極接地；第十六電容C16的正極接第十三電阻R13的負(fù)極，負(fù)極接地；第十七電容C17的正極接第十四電阻R14的負(fù)極，負(fù)極接地。
[0013]有益效果:本發(fā)明提供的自重構(gòu)返回式混頻器，核心是自重構(gòu)跨導(dǎo)級(jí)，該自重構(gòu)跨導(dǎo)級(jí)對(duì)輸入射頻呈現(xiàn)出開環(huán)結(jié)構(gòu)，保證了較高的射頻跨導(dǎo)值；變頻后的中頻信號(hào)被重新饋送到該自重構(gòu)跨導(dǎo)級(jí)，此時(shí)該自重構(gòu)跨導(dǎo)級(jí)對(duì)中頻信號(hào)呈現(xiàn)出電阻負(fù)反饋放大器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而保證了中頻增益的線性度；相比傳統(tǒng)的返回式混頻器，本發(fā)明顯著提升了跨導(dǎo)級(jí)對(duì)中頻信號(hào)的增益線性度。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的自重構(gòu)返回式混頻器電路圖；
[0015]圖2為本發(fā)明的自重構(gòu)無源混頻器分別在混頻開關(guān)輸出端以及總輸出端的雙音測(cè)試圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0017]本發(fā)明提供了一種自重構(gòu)返回式混頻器，該混頻器的自重構(gòu)跨導(dǎo)級(jí)同時(shí)起到了射頻跨導(dǎo)和中頻放大器的作用:對(duì)于輸入射頻信號(hào)該跨導(dǎo)級(jí)呈現(xiàn)出開環(huán)結(jié)構(gòu)以獲得較高的等效跨導(dǎo)，對(duì)于中頻信號(hào)該跨導(dǎo)級(jí)呈現(xiàn)出電阻負(fù)反饋放大器結(jié)構(gòu)，可保證較高的線性度。
[0018]如圖1所示，為自重構(gòu)返回式混頻器的電路結(jié)構(gòu)圖，包括自重構(gòu)跨導(dǎo)級(jí)和雙平衡開關(guān)以及負(fù)載級(jí)。
[0019]所述自重構(gòu)跨導(dǎo)級(jí)包括第一 PM0S管MP1、第二 PM0S管MP2、第三PM0S管MP3、第四 PM0S 管 MP4、第五 PM0S 管 MP5、第六 PM0S 管 MP6、第一 NM0S 管 MN1、第二 NM0S 管 MN2、第五NM0S管MN5、第六NM0S管MN6、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9、第十電容C10、第^^一電容C11、第十二電容C12、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10。
[0020]自重構(gòu)跨導(dǎo)級(jí)的電路結(jié)構(gòu)為:第一PM0S管MP1的源極接電源電壓，柵極接第三電容C3的下極板，漏極接第三PM0S管MP3的源極；第三PM0S管MP3的柵極接偏置電壓Vbl，漏極接第五NM0S管MN5的漏極；第五NM0S管MN5的柵極接偏置電壓Vb2，源極接第一 NM0S管麗1的漏極；第一 NM0S管麗1的柵極接第九電容C9的下極板，源極接地；第五PM0S管MP5的柵極接第一電容C1的下極板，源極接電源，漏極接第五電容C5的下極板；第一電容C1的上極板、第三電容C3的上極板以及第九電容C9的上極板接輸入電壓正端Vinp，第五電容C5的上極板接第一 PM0S管MP1的漏極，第七電容C7的上極板接第三PM0S管MP3的漏極，第i^一電容C11的上極板接第一 NM0S管麗1的漏極，第五電容C5的下極板、第七電容C7的下極板、第十一電容C11的下極板接第五PM0S管MP5的漏極；第一電阻R1的正極接第一 PM0S管MP1的柵極，負(fù)極接參考電壓VbO ;第三電阻R3的正極接參考電壓VbO，負(fù)極接第三PM0S管MP3的漏極；第五電阻R5的正極接第三PM0S管MP3的漏極，負(fù)極接第一NM0S管MN1的柵極；第九電阻R9的正極接第一 NM0S管MN1的柵極，負(fù)極接第三NM0S管MN3的漏極；第七電阻R7的正極接第五PMOS管MP5的柵極，負(fù)極接參考電壓Vb3 ;第二 PMOS管MP2的源極接電源電壓，柵極接第四電容C4的下極板，漏極接第四PMOS管MP4的源極；第四PMOS管MP4的柵極接偏置電壓Vbl，漏極接第六NMOS管MN6的漏極；第六NMOS管MN6的柵極接偏置電壓