发明名称 混频器及其混频电路
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.02.11
申请号 TW096114478 申请日期 2007.04.24
申请人 国立彰化师范大学 发明人 林志明;吕致远
分类号 H03D7/00 主分类号 H03D7/00
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼;李世章 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 一种混频器,包含:一输入匹配装置;一混频电路,包含:一转导放大级,接收该输入匹配装置之电压讯号,并放大转换该电压讯号成电流讯号;一电流切换级,接收该电流讯号并将其降频至基频,经交叉耦合差动输出;一负载级,接收该电流切换级之电流讯号,并转换该电流讯号为差动输出电压讯号后输出;一电感电容槽装置,系用以消除在该电流切换级中之寄生电容杂讯;一电流重覆使用牺牲装置,系以动态电流注入方式消除在该转导放大级中之寄生杂讯电流;以及一杂讯终止装置,系用以消除该电流切换级中寄生电容所储存的电荷,该杂讯终止装置之动态电流注入点为该电流切换级之共汲极处,且该杂讯终止装置并联该负载级;以及一缓冲电路,接收该差动输出电压讯号,用以阻抗匹配并驱动负载;其中该输入匹配装置连接于该混频电路,用以可选择地通过一预定频率使其进入该混频电路,并匹配输入阻抗,同时防止直流偏压影响输入讯号。如申请专利范围第1项所述之混频器,其中该输入匹配装置包含:一射频匹配装置,包含:两组射频匹配电路,其中每一组射频匹配电路包含:一第一带通滤波器;以及一第一直流阻隔器(DC Block);以及一本地振荡匹配装置,包含:两组本地振荡匹配电路,其中每一组本地振荡匹配电路包含:一第二带通滤波器;以及一第二直流阻隔器;其中该些射频匹配电路与本地振荡匹配电路之带通滤波器包含复数电阻、电感和电容,藉此使2~11GHz之频率通过并匹配到约50欧姆,在其匹配电路输出端加入电容当作直流阻隔器(DC Block),防止直流偏压来影响混频电路输入讯号。如申请专利范围第1项或第2项所述之混频器,其中该缓冲电路包含两N型金氧半场效电晶体(NMOS),该些N型金氧半场效电晶体系用以调整宽度W以调整电流大小来匹配输出阻抗到50欧姆以驱动50欧姆之负载。如申请专利范围第3项所述之混频器,其中该电感电容槽装置为一PI(π)型滤波器,连接于该转导放大级与该电流切换级之间。如申请专利范围第4项所述之混频器,其中该负载级包含两P型金氧半场效电晶体(PMOS)与两电阻,该两P型金氧半场效电晶体之内阻系相近于该两电阻之值,以使输出至该缓冲电路之讯号不会产生杂讯。如申请专利范围第5项所述之混频器,其中该杂讯终止(Noise Cancellation)装置包含一第一P型金氧半场效电晶体、一第二P型金氧半场效电晶体以及一第三P型金氧半场效电晶体,其中该第一P型金氧半场效电晶体之源极端连接一操作电压,闸极端加入一偏压使其工作在饱和区,该第一P型金氧半场效电晶体之汲极端与该第二P型金氧半场效电晶体以及该第三P型金氧半场效电晶体之源极端连接,该第二P型金氧半场效电晶体之汲极端与闸极端和该第三P型金氧半场效电晶体之汲极端与闸极端交叉连接,系用以导入两个电流,藉由该两电流消除寄生在该电流切换级电晶体之源极端的寄生电容所储存之电荷。如申请专利范围第6项所述之混频器,其中该电流重覆使用牺牲(Current-reuse bleeding)装置包含两个P型金氧半场效电晶体(PMOS),该两P型金氧半场效电晶体(PMOS)之闸极端分别加入一偏压使其工作在饱和区,并分别与转导放大级连接以消除在该转导放大级中电晶体之汲极电流所寄生的杂讯电流。一种混频电路,包含:一转导放大级,系用以接收电压讯号,并放大转换该电压讯号成电流讯号;一电流切换级,接收该电流讯号并将其降频至基频,经交叉耦合差动输出;一负载级,接收该电流切换级之电流讯号,并转换该电流讯号为差动输出电压讯号后输出;一电感电容槽装置,系用以消除在该电流切换级中之寄生电容杂讯;一电流重覆使用牺牲装置,系以动态电流注入方式消除在该转导放大级中之寄生杂讯电流;以及一杂讯终止装置,系用以消除该电流切换级中寄生电容所储存的电荷,该杂讯终止装置之动态电流注入点为该电流切换级之共汲极处,且该杂讯终止装置并联该负载级。如申请专利范围第8项所述之混频电路,其中该电感电容槽(LC Tank)装置为一PI(π)型滤波器,连接于该转导放大级与该电流切换级之间。如申请专利范围第9项所述之混频电路,其中该负载级包含有两P型金氧半场效电晶体(PMOS)与两电阻,该两P型金氧半场效电晶体之内阻系相近于该两电阻之值,以使输出讯号不会产生杂讯。如申请专利范围第10项所述之混频电路,其中该杂讯终止(Noise Cancellation)装置包含第一P型金氧半场效电晶体、一第二P型金氧半场效电晶体以及一第三P型金氧半场效电晶体,其中该第一P型金氧半场效电晶体之源极端连接一操作电压,闸极端加入一偏压使其工作在饱和区,该第一P型金氧半场效电晶体之汲极端与该第二P型金氧半场效电晶体以及该第三P型金氧半场效电晶体之源极端连接,该第二P型金氧半场效电晶体之汲极端与闸极端和该第三P型金氧半场效电晶体之汲极端与闸极端交叉连接,系用以导入两个电流,藉由该两电流消除寄生在该电流切换级中的电晶体汲极端的寄生电容所储存之电荷。如申请专利范围第11项所述之混频电路,其中该电流重覆使用牺牲(Current-reuse bleeding)装置包含两个P型金氧半场效电晶体(PMOS),该两P型金氧半场效电晶体(PMOS)之闸极端分别加入一偏压使其工作在饱和区,并分别与该转导放大级连接以消除在该转导放大级中的电晶体汲极电流所寄生的杂讯电流。
地址 彰化县彰化市进德路1号