具有宽温工作增益自动控制功能的CMOS射频接收前端

摘要

本发明公开了一种具有宽温工作增益自动控制功能的CMOS射频接收前端，其包括射频单端-差分转换电路、本振单端-差分转换电路、吉尔伯特（Gilbert）混频电路、可变增益放大器、输出驱动电路、基于带隙基准源的电流偏置电路、增益自动控制电路。射频单端-差分转换电路、本振单端-差分转换电路分别将输入的单端接收信号和本振信号转换为差分信号，驱动Gilbert混频电路的差分输出接到可变增益放大器，然后通过输出驱动电路进行差分-单端转换，最后中频输出。电流偏置电路输出五路基准电流I_ref1～I_ref5，分别送至Gilbert混频电路、可变增益放大器、输出驱动电路、增益自动控制电路的尾电流管电路进行电流偏置。

主权项

具有宽温工作增益自动控制功能的CMOS射频接收前端，其用于在宽温工作条件下CMOS射频接收前端芯片增益自动控制技术的实现，该具有宽温工作增益自动控制功能的CMOS射频接收前端包括射频单端‑差分转换电路、本振单端‑差分转换电路、吉尔伯特(Gilbert)混频电路、可变增益放大器、输出驱动电路、基于带隙基准源的电流偏置电路；其特征在于：该具有宽温工作增益自动控制功能的CMOS射频接收前端还包括增益自动控制电路，该射频单端‑差分转换电路、该本振单端‑差分转换电路分别将输入的单端接收信号和本振信号转换为差分信号，驱动该Gilbert混频电路中所设计的双平衡Gilbert混频器，该混频器的差分输出接到该可变增益放大器，然后通过该输出驱动电路进行差分‑单端转换，最后中频输出；该电流偏置电路输出五路基准电流I_ref1～I_ref5，分别送至该Gilbert混频电路、该可变增益放大器、该输出驱动电路、该增益自动控制电路的尾电流管电路进行电流偏置；该增益自动控制电路包括误差放大器和电压相加电路，该电压相加电路包括电阻R₁～R₅，该误差放大器包括MOS管M₁～M₆、双极晶体管Q₁、电阻R₆～R₇、双向常开开关k；MOS管M₆的源极连接该电流偏置电路接收基准电流I_ref5，MOS管M₆的漏极接地，MOS管M₆的栅极连接MOS管M₅的栅极，MOS管M₅的漏极接地，MOS管M₅的源极、MOS管M₁的漏极、MOS管M₂的漏极三者连接，MOS管M₁的栅极、电阻R₆的一端、电阻R₇的一端三者连接，电阻R₇的另一端电性接地，电阻R₆的另一端连接电源VDD，MOS管M₁的源极连接MOS管M₃的漏极，MOS管M₃的源极连接电源VDD，MOS管M₃的栅极连接MOS管M₃的漏极且还连接MOS管M₄的栅极，MOS管M₄的源极连接电源VDD，MOS管M₄的漏极连接MOS管M₂的源极且还连接双向常开开关k的常开触点Ka，MOS管M₂的栅极连接双极晶体管Q₁的发射极，双极晶体管Q₁的基极连接双极晶体管Q₁的集电极，双极晶体管Q₁的集电极接地，双极晶体管Q₁的发射极还连接该电流偏置电路接收基准电流I_ref4，电阻R₂的两端K₁、K₂分别连接双向常开开关k的常开触点Kb、固定触点Kc，电阻R₂的一端K₁经由电阻R₁连接电源VDD，电阻R₂的另一端K₂经由电阻R₃接地还依次经由电阻R₄、电阻R₅连接外接电压VC，电阻R₄与电阻R₅之间引出电压控制端V_cont，电压控制端V_cont连接该可变增益放大器用于调节该可变增益放大器；该Gilbert混频电路包括CMOS管M₇～M₁₄、电阻R₈、电阻R₉，CMOS管M₇、CMOS管M₈的栅极分别连接该射频单端‑差分转换电路的正输出端与负输出端，CMOS管M₇、CMOS管M₈的漏极均连接CMOS管M₁₄的源极，CMOS管M₁₄的漏极接地，CMOS管M₁₄的栅极连接CMOS管M₁₃的栅极与源极，CMOS管M₁₃的漏极接地，CMOS管M₁₃的源极连接该电流偏置电路接收基准电流I_ref1，CMOS管M₇的源极连接CMOS管M₉、CMOS管M₁₀的漏极，CMOS管M₈的源极连接CMOS管M₁₁、CMOS管M₁₂的漏极，CMOS管M₉、CMOS管M₁₁的源极均经由电阻R₈连接电源VDD，CMOS管M₁₀、CMOS管M₁₂的源极均经由电阻R₉连接电源VDD，CMOS管M₁₀、CMOS管M₁₁的栅极均连接于该本振单端‑差分转换电路的负输出端，CMOS管M₉、CMOS管M₁₂的栅极均连接该本振单端‑差分转换电路的正输出端；该可变增益放大器包括CMOS管M₁₅～M₂₀、电阻R₁₀、电阻R₁₁、电容C₁、电容C₂，CMOS管M₁₅的栅极经由电容C₁连接CMOS管M₉的源极，CMOS管M₁₆的栅极经由电容C₂连接CMOS管M₁₂的源极，CMOS管M₁₅、CMOS管M₁₆的漏极均连接CMOS管M₂₀源极，CMOS管M₂₀的漏极接地，CMOS管M₂₀的栅极连接CMOS管M₁₉的栅极与源极，CMOS管M₁₉的漏极接地，CMOS管M₁₉的源极连接该电流偏置电路接收基准电流I_ref2，CMOS管M₁₅的源极连接CMOS管M₁₇的漏极，CMOS管M₁₆的源极连接CMOS管M₁₈的漏极，CMOS管M₁₇的源极经由电阻R₁₀连接电源VDD，CMOS管M₁₈的源极、经由电阻R₁₁连接电源VDD；该输出驱动电路包括CMOS管M₂₁～M₂₄、电阻R₁₂、电容C₃、电容C₄，CMOS管M₂₁的栅极经由电容C₄连接CMOS管M₁₈的源极，CMOS管M₂₂的栅极经由电容C₃连接CMOS管M₁₇的源极，CMOS管M₂₁的源极与CMOS管M₂₂的漏极连接实现中频输出，CMOS管M₂₂的源极经由电阻R₁₂连接电源VDD，CMOS管M₂₁的漏极连接CMOS管M₂₄的源极，CMOS管M₂₄的漏极接地，CMOS管M₂₄的栅极连接CMOS管M₂₃的栅极，CMOS管M₂₃的栅极还连接CMOS管M₂₃的源极，CMOS管M₂₃的漏极接地，CMOS管M₂₃的源极连接该电流偏置电路接收基准电流I_ref3。