一种基于NMOS晶体管的平衡-不平衡转换器

摘要

本发明涉及一种基于NMOS晶体管的平衡-不平衡转换器，属于射频集成电路设计技术领域。所述平衡-不平衡转换器包括：一第一输入级，包括两个NMOS晶体管；一第二输入级，包括两个NMOS晶体管；一个输出级，包括两个NMOS晶体管；一个耦合级，包括两个NMOS晶体管，所述第一输入级和第二输入级分别通过所述耦合级与所述输出级相耦合；一个电流镜，包括四个NMOS晶体管。本发明基于NMOS晶体管的平衡-不平衡转换器具有以下两个优点，一是可以与标准CMOS工艺兼容，成本低，功耗低，工作频率高，且易于集成；二是无需无源器件，占用芯片面积小，且对器件参数不敏感，鲁棒性高。

主权项

一种基于NMOS晶体管的平衡‑不平衡转换器，包括：一第一输入级，用于输入信号P1；一第二输入级，用于输入信号P2；一个输出级，用于输出信号S；一个耦合级，所述第一输入级和第二输入级分别通过所述耦合级与所述输出级相耦合，所述耦合级用于将所述第一输入级和第二输入级输入的信号P1和P2耦合到所述输出级；其特征在于，所述第一输入级包括两个串联相连的NMOS晶体管M1和M2，所述第二输入级包括两个串联相连的NMOS晶体管M4和M5，所述输出级包括两个串联相连的NMOS晶体管M9和M10，所述耦合级包括两个并联相连的NMOS晶体管M7和M8，所述平衡‑不平衡转换器还包括电流镜，所述电流镜包括四个NMOS晶体管M6、M12、M11和M3，用于分别给所述第一输入级、第二输入级以及输出级提供电流源；在所述第一输入级中，所述NMOS晶体管M2的源极接地，栅极与所述NMOS晶体管M1的漏极及所述NMOS晶体管M8的栅极相连，漏极与所述NMOS晶体管M1的源极相连，并作为所述输入信号P1的输入端；所述NMOS晶体管M1的栅极接偏置电压Vb，漏极接所述NMOS晶体管M3的源极；在所述第二输入级中，所述NMOS晶体管M5的源极接地，栅极与所述NMOS晶体管M4的漏极及所述NMOS晶体管M7的栅极相连，漏极与所述NMOS晶体管M4的源极相连，并作为所述输入信号P2的输入端；所述NMOS晶体管M4的栅极接偏置电压Vb，漏极接所述NMOS晶体管M6的源极；在所述输出级中，所述NMOS晶体管M9的源极接地，栅极与所述NMOS晶体管M10的漏极相连，漏极与所述NMOS晶体管M10的源极及所述NMOS晶体管M7和M8的漏极相连，并作为所述输出信号S的输出端；所述NMOS晶体管M10的栅极接偏置电压Vb，漏极接所述NMOS晶体管M11的源极；在所述耦合级中，所述NMOS晶体管M7和M8的源极均接地，漏极均接输出端，所述NMOS晶体管M7的栅极接所述NMOS晶体管M5的栅极，所述NMOS晶体管M8的栅极接所述NMOS晶体管M2的栅极；在所述电流镜中，所述NMOS晶体管M3的源极接所述NMOS晶体管M1的漏极；所述NMOS晶体管M6的源极接所述NMOS晶体管M4的漏极；所述NMOS晶体管M11的源极接所述NMOS晶体管M10的漏极，所述NMOS晶体管M12的栅极和自身的漏极相连，所述NMOS晶体管M12的漏极接参考电流源，所述NMOS晶体管M12的源极接地；所述NMOS晶体管M3、M6和M11的漏极均接电源电压。