本发明专利技术申请提供一种再生分频器，包括同相混频器电路以及相移混频器电路。所述相移混频器电路的至少一个切换装置的规模比所述同相混频器电路的对应切换装置的规模小。在一些实施例中，形成一部分所述相移混频器电路的所述再生分频器的输入切换级中至少一个切换装置的规模比形成一部分同相混频器电路的所述输入切换级中各对应的切换装置的规模小。在一些其他实施例中，所述相移混频器电路内所有切换装置的规模比所述同相混频器电路内各对应的切换装置的规模小。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利
涉及再生分频器(regenerative frequency divider)。
技术介绍
在发表于期刊：Proceedings of The Institute of Radio Engineers,vol.27,no.7,pp.446-457,1939的出版物“Fractional-Frequency Generators Utilizing Regenerative Modulation”中，Ronald Lindsay Miller提出了再生分频器，由此输出信号y(t)与输入信号x(t)混频且结果被应用于低通滤波器，如图1所示。在适当的条件下，混合输入信号和输出信号在混频器的输出端产生ωin/2和3ωin/2的频率和与频率差。低通滤波器滤除在3ωin/2的信号分量，而ωin/2的信号分量幸存下来并围绕环路循环。有利的是，因为该装置的电容可以在低通滤波器中被吸收，所以这种拓扑能够实现高速分频。图2示出再生分频器例子的理想化模型，其中低通滤波器是通过RC滤波器的方式来实现，且延迟ΔT＝π/ωin被插入环路以允许正确分频。图3示出图2的再生分频器的双极实现方式的简化电路图，采用双平衡混频器配置，由此通过射极跟随器晶体管Q7和Q8在节点X和Y引入延迟ΔT，以及在晶体管Q1和Q2的集电极引入延迟ΔT。对于两个输入，这样的双平衡混频器有利地具有对称的路径与相同大小的切换装置，以便只有乘积信号而没有输入信号出现在输出端。在发表于Solid-State Circuits,IEEE Journal(Volume:39,Issue:4),April2004,pages 594–601的出版物“A 40-GHz Frequency Divider in 0.18-μm CMOS Technology”中，作者Lee和Razavi注意到，图2的拓扑难以实现在CMOS技术中，因为：(i)MOS器件的低跨导要求大的电压降跨过负载电阻，以提供足够的环路增益；(ii)源极跟随器消耗大量的电压余量(headroom)并衰减信号；以及(iii)源极跟随器的有限带宽阻止分频器高速运转。为了克服在CMOS技术中实现再生分频器所带来的这些困难，从而使再生分频器能够实现在集成电路装置内，Lee和Razavi提出采用LC谐振回路(LC tank)作为再生分频器的负载，用带通滤波器有效地取代低通滤波器。图4示出采用LC谐振回路作为负载的再生分频器例子的理想化模型。图5示出图4再生分频器的简单双平衡混频器实现方式的简化电路图。由于其紧凑布局和高性能，示于图5的再生分频器的双平衡混频器结构被广泛用于现今的RFIC(射频集成电路)应用中。然而，对于所有的谐振分频器，功率效率和锁定范围(对于围绕LC谐振回路的自然谐振频率附近的频率范围，分频器按预期的方式运作)之间存在典型的折衷。图5所示的再生分频器的双平衡混频器的实施方式提供的锁定范围宽，但具有相对低的功率效率。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种再生分频器，包括同相混频器电路和相移混频器电路。相移混频器电路的至少一个切换装置的规模比同相混频器电路的对应切换装置的规模小。以这种方式，可以减少相移混频器电路的功率耗散(静态和动态)，从而改善再生分频器的整体效率。值得注意的，当本专利技术被应用到再生分频器的双平衡混频器实施方式时，如在图5示出，再生分频器的功率效率可以在保持双平衡混频器实现方式的宽锁定范围的同时得以改善。在一些可选实施例中，形成一部分所述相移混频器电路的所述再生分频器的输入切换级中至少一个切换装置的规模比形成一部分同相混频器电路的所述输入切换级中各对应的切换装置的规模小。在一些替换实施例中，所述相移混频器电路内所有切换装置的规模比所述同相混频器电路内各对应的切换装置的规模小。在一些可选实施例中，再生分频器可包括同相/相移切换装置尺寸比为4:1。在一些可选实施例中，再生分频器是除以二分频器。在一些可选实施例中，再生分频器可包括电感电容谐振回路负载。在一些可选实施例中，每个所述同相混频器电路和所述相移混频器电路是注入锁定分频器电路，以及所述同相混频器电路和所述相移混频器电路的所述注入锁定分频器电路共享共同的LC谐振回路负载。在一些可选实施例中，再生分频器可包括：-混频器切换级，包括形成一部分所述同相混频器电路的同相切换元件以及形成一部分所述移相混频器电路的相移切换元件；-第一输入切换级，包括形成一部分所述同相混频器电路的至少一个切换装置以及形成一部分所述相移混频器电路的至少一个切换装置；以及-至少一个另外的输入切换级，包括形成一部分所述同相混频器电路的至少一个切换装置以及形成一部分所述相移混频器电路的至少一个切换装置。在一些可选实施例中，再生分频器被设置为：-当所述第一输入切换级被启用时，对由所述第一输入切换级接收到的第一输入信号执行分频，以及-当所述至少一个另外的输入切换级被启用时，对所述至少一个另外的输入切换级接收的至少一个另外的输入信号执行分频。在一些可选实施例中，再生分频器被设置为：-当所述第一输入切换级被启用时，对所述第一输入切换级接收到的第一输入信号执行分频，以及-当所述至少一个另外的输入切换级被启用时，作为缓冲器用于由所述至少一个另外的输入切换级接收的至少一个另外的输入信号。根据本专利技术第一方面，提供一种集成电路装置，包括根据本专利技术第一方面的再生分频器。【附图说明】本专利技术的进一步细节、方面和实施方式将仅通过举例的方式参考附图来进行说明。在附图中，相同的参考数字用于标识相同或功能相似的元件。图中的元件显示用于简单和清楚并不一定按比例绘制。图1为发表于期刊：Proceedings of The Institute of Radio Engineers,vol.27,no.7,pp.446-457,1939的出版物“Fractional-Frequency Generators Utilizing Regenerative Modulation”的由Ronald Lindsay Miller提出的再生分频器设计。图2为再生分频器例子的理想化模型，其中低通滤波器是通过RC滤波器的方式来实现，且延迟ΔT＝π/ωin被插入环路以允许正确分频。图3为图2的再生分频器的双极实现方式的简化电路图。图4为采用LC谐振回路作为负载的再生分频器例子的理想化模型。图5为图4再生分频器的简单双平衡混频器实现方式的简化电路图。图6-8为再生分频器的范例的简化电路图。图9为再生分频器的替代实施例的简化电路图。图10为再生分频器的另一替代实施例的简化电路图。【具体实施方式】根据本专利技术的实施例，提供了一种包括同相混频器电路和相移混频器电路的再生分频器。相移混频器电路中的至少一个切换装置包含的规模(scale)比同相混频器电路的相应切换装置的规模小。以这种方式，可以减少相移混频器电路的功率耗散(静态和动态)，从而改善再生分频器的整体效率。值得注意地，如下文更详细的概述，使用这样的非对称再生分频器使得能够实现更有效的再生分频器用于目标锁定范围，和/或在给定分频器功率预算内实现更宽的锁定范围。现在参考图6，示出再生分频器600的范例的简化电路图，所示范例实现于集成本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种再生分频器，其特征在于，包括：同相混频器电路，以及相移混频器电路；其中，所述相移混频器电路的至少一个切换装置的规模比所述同相混频器电路的对应切换装置的规模小。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.12 US 62/078,5811.一种再生分频器，其特征在于，包括：同相混频器电路，以及相移混频器电路；其中，所述相移混频器电路的至少一个切换装置的规模比所述同相混频器电路的对应切换装置的规模小。2.如权利要求1所述的再生分频器，其特征在于，形成一部分所述相移混频器电路的所述再生分频器的输入切换级中至少一个切换装置的规模比形成一部分所述同相混频器电路的所述输入切换级中各对应的切换装置的规模小。3.如权利要求2所述的再生分频器，其特征在于，所述相移混频器电路内所有切换装置的规模比所述同相混频器电路内各对应的切换装置的规模小。4.如权利要求1所述的再生分频器，其特征在于，包括同相/相移切换装置尺寸比为4:1。5.如权利要求1所述的再生分频器，其特征在于，所述再生分频器是除以二分频器。6.如权利要求1所述的再生分频器，其特征在于，还包括电感电容谐振回路负载。7.如权利要求1所述的再生分频器，其特征在于，每个所述同相混频器电路和所述相移混频器电路是注入锁定分频器电路，以及所述同相混频器电路和所述相移混频器电路的所述注入锁定分频器电路共享共同的电感电容谐振回路负载。8.如权利要求1所述的再生分频器，其特征在于，包括：混频器切换级，包括形成一部分所述同相混频器电路的同相切换元件以及形成一部分所述移相混频器电路的相移切换元件；第一输入切换级，包括形成一部分所述同相混频器电路的至少一个切换装置以及形成一部分所述相移混频器电路的至少一个切换装置；以及至少一个另外的输入切换级，包括形成一部分所述同相混频器电路的至少一个切换装置以及形成一部分所述相移混频器电路的至少一个切换装置。9.如权利要求8所述的再生分频器，其特征在于，所述再生分频器被设置为：当所述第一输入切换级被启用时，对由所述第一输入切换级接收到的第一输入信号执行分频，以及当所述至少一个另外的输入切换级被启用时，对所述至少一个另外的输入切换级接收的至少一个另外的输入信号执行分频。10.如权利要求8所述的再生分频器，其特征在于，所述再生分频器被设置为：当所述第一输入切换级被启用时，对所述第一输入切换级接收到的第一输入信号执行分频，以及当所述至少一个另外的输入切换级被启用时，作为缓冲器用于由所述至少一个另外的输入切换级接收的至少一个另外的输入信号。11.一...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托·C·贝汉，乔纳森·理查·思创，
申请(专利权)人：联发科技新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG
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