混合器电路系统技术方案

本发明专利技术涉及混合器电路系统。一种差分混合器电路系统包括：第一输入电压节点和第二输入电压节点以及第一输入电流节点和第二输入电流节点；无源阻抗网络，其连接在第一输入电压节点和第二输入电压节点与第一输入电流节点和第二输入电流节点之间，并且被配置成将第一输入电压信号和第二输入电压信号转换成第一输入电流信号和第二输入电流信号，第一输入电压信号和第二输入电压信号限定具有输入频率的差分输入电压信号，并且第一输入电流信号和第二输入电流信号限定差分输入电流信号；以及混合级，其被配置成将差分输入电流信号与具有对应混合频率的至少一个混合信号混合并输出具有取决于输入频率和每个混合频率的输出频率的差分输出信号。

【技术实现步骤摘要】
混合器电路系统
本专利技术涉及混频器电路系统，其在本文中被称为混合器电路系统。特别地，本专利技术涉及差分混合器电路系统。
技术介绍
在这样的混合器电路系统中，可以接收具有输入频率(例如，射频(RF))的输入信号，并且可以在被称为外差或混合的处理中基于该输入信号和(具有混合频率的)混合信号生成具有输出频率(例如，基带(BB)或中频(IF))的输出信号。这样的电路系统可以被实现为例如IC芯片上的集成电路系统。在集成电路系统的情况下，如通常已知的，可以将晶体管用作混合装置。应当理解，输出频率可以在频率上低于输入频率(如在上面的示例中)或在频率上高于输入频率。这样的电路系统可以例如被用在接收器电路例如无线电接收器电路或者发射器电路例如无线电发射器电路中。期望提供改进的混合器电路系统，特别是用于实现为例如IC芯片上的集成电路系统的混合器电路系统。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面的实施方式，提供了差分混合器电路系统，该差分混合器电路系统包括：第一输入电压节点和第二输入电压节点以及第一输入电流节点和第二输入电流节点；无源阻抗网络，其连接在第一输入电压节点和第二输入电压节点与第一输入电流节点和第二输入电流节点之间，并且被配置成将分别在第一输入电压节点和第二输入电压节点处接收的第一输入电压信号和第二输入电压信号转换成第一输入电流信号和第二输入电流信号，第一输入电流信号和第二输入电流信号分别在第一输入电流节点和第二输入电流节点处提供，第一输入电压信号和第二输入电压信号限定具有输入频率的差分输入电压信号，并且第一输入电流信号和第二输入电流信号限定差分输入电流信号；以及混合级，其被配置成将差分输入电流信号与具有对应混合频率的至少一个混合信号混合，并且输出具有取决于输入频率和每个混合频率的输出频率的差分输出信号。混合级可以被视为将差分输入电流信号与至少一个混合信号进行混频。这样的差分混合电路系统使得信号的频率能够被改变为较低或较高的频率。即，输出频率可以高于或低于输入频率。无源阻抗网络使得差分输入电压信号能够被转换成差分输入电流信号，而无需使用例如一个或更多个开关(晶体管)。无源阻抗网络可以提供差分混合器电路系统与前级电路系统之间所需的匹配。与其他技术相比，该无源电压至电流转换可以致使速度提高和/或线性度提高和/或动态范围提高。无源阻抗网络可以包括：用于连接至电压源的尾节点；连接在第一输入电压节点与尾节点之间的第一尾侧阻抗和连接在第一输入电压节点与第一输入电流节点之间的第一混合器侧阻抗；以及连接在第二输入电压节点与尾节点之间的第二尾侧阻抗和连接在第二输入电压节点与第二输入电流节点之间的第二混合器侧阻抗。第一尾侧阻抗和第二尾侧阻抗以及第一混合器侧阻抗和第二混合器侧阻抗可以是电阻器。在这种情况下，无源阻抗网络可以被称为电阻网络。无源阻抗网络可以包括：用于连接至电压源的尾节点；连接在第一输入电流节点与尾节点之间的第一尾侧阻抗和连接在第一输入电流节点与第一输入电压节点之间的第一输入侧阻抗；以及连接在第二输入电流节点与尾节点之间的第二尾侧阻抗和连接在第二输入电流节点与第二输入电压节点之间的第二输入侧阻抗。第一尾侧阻抗和第二尾侧阻抗可以是电感器。第一输入侧阻抗和第二输入侧阻抗可以是电阻器。尾节点可以经由电流源连接至电压源。电流源可以被配置成控制或调节流过尾节点的偏置电流。无源阻抗网络的阻抗可以是或者可以包括电阻器和/或电感器。差分混合器电路系统可以包括第一输出电流节点和第二输出电流节点。混合级可以连接在第一输入电流节点和第二输入电流节点与第一输出电流节点和第二输出电流节点之间。混合级可以被配置成将第一输入电流信号和第二输入电流信号与至少一个混合信号混合以分别在第一输出电流节点和第二输出电流节点处生成第一输出电流信号和第二输出电流信号，并且第一输出电流信号和第二输出电流信号限定差分输出信号。无源阻抗网络可以被视为形成差分混合器电路系统的电压至电流转换级。差分混合器电路系统可以包括电流至电压转换级，该电流至电压转换级连接至输出电流节点并且被配置成将分别在第一输出电流节点和第二输出电流节点处提供的第一输出电流信号和第二输出电流信号转换成第一输出电压信号和第二输出电压信号，第一输出电压信号和第二输出电压信号也分别在第一输出电流节点和第二输出电流节点处提供。混合级可以包括至少第一混合器子级，其中，X≥2。第一混合器子级可以包括第一开关阵列和第二开关阵列，第一开关阵列和第二开关阵列每个均包括X个开关、X个上游节点和X个下游节点，每个阵列的开关沿着相应电流路径分别连接在该阵列的上游节点与下游节点之间。第一混合器子级的第一阵列的上游节点可以连接至第一输入电流节点，并且第一混合器子级的第二阵列的上游节点可以连接至第二输入电流节点。第一混合器子级的第一阵列的下游节点和第一混合器子级的第二阵列的下游节点可以沿着如下电流路径连接至输出电流节点：所述电流路径被布置成使得分别在第一输出电流节点和第二输出电流节点处提供所述第一输出电流信号和所述第二输出电流信号。在差分混合器电路系统的第一操作模式下，至少一个混合信号可以包括至少第一子级混合信号，第一子级混合信号是X相混合信号，并且每个阵列的开关可以被配置成由第一子级混合信号的各个相位控制。X可以≥3，或者X可以≥4，或者X可以≥8。混合级可以包括至少第二混合器子级，第二混合器子级包括多个开关阵列，所述多个开关阵列每个均包括Y个开关、Y上游节点和Y个下游节点，其中，Y≥2，每个阵列的开关沿着相应电流路径分别连接在该阵列的上游节点与下游节点之间。第一混合器子级的第一阵列的下游节点和第一混合器子级的第二阵列的下游节点可以沿着如下电流路径连接至输出电流节点，所述电流路径被布置成穿过第二混合器子级的阵列的开关使得分别在第一输出电流节点和第二输出电流节点处提供第一输出电流信号和第二输出电流信号。在第一操作模式下，至少一个混合信号可以包括至少第二子级混合信号，该第二子级混合信号是Y相混合信号，并且第二混合器子级的每个阵列的开关可以被配置成由第二子级混合信号的各个相位控制。在差分混合器电路系统的第二操作模式(可能代替第一操作模式)下：第一混合器子级的每个阵列的X个开关可以被配置成由第一子级混合信号的各个相位控制，并且第二混合器子级的每个阵列的Y个开关可以被配置成由各个控制信号控制使得Y个开关中的一些开关(保持)导通(ON)并且使Y个开关中一些开关(保持)关断(OFF)；或者第二混合器子级的每个阵列的Y个开关可以被配置成由第二子级混合信号的各个相位控制，并且第一混合器子级的每个阵列的X个开关可以被配置成由各个控制信号控制使得X个开关中的一些开关(保持)导通并且X个开关中一些开关(保持)关断。第一操作模式或第二操作模式可以简单地称为特定操作模式或给定操作模式。该电路系统可以选择性地在第一操作模式或第二操作模式下操作。该电路系统可以仅在第一操作模式和第二操作模式之一下操作。Y可以≥3，或者Y可以≥4，或者Y可以≥8。X可以等于Y。X和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种差分混合器电路系统，包括：/n第一输入电压节点和第二输入电压节点以及第一输入电流节点和第二输入电流节点；/n无源阻抗网络，其连接在所述第一输入电压节点和所述第二输入电压节点与所述第一输入电流节点和所述第二输入电流节点之间，并且被配置成将分别在所述第一输入电压节点和所述第二输入电压节点处接收的第一输入电压信号和第二输入电压信号转换成第一输入电流信号和第二输入电流信号，所述第一输入电流信号和所述第二输入电流信号分别在所述第一输入电流节点和所述第二输入电流节点处提供，所述第一输入电压信号和所述第二输入电压信号限定具有输入频率的差分输入电压信号，并且所述第一输入电流信号和所述第二输入电流信号限定差分输入电流信号；以及/n混合级，其被配置成将所述差分输入电流信号与具有对应混合频率的至少一个混合信号混合，并且输出具有取决于所述输入频率和每个混合频率的输出频率的差分输出信号。/n

【技术特征摘要】
20191220 EP 19219073.41.一种差分混合器电路系统，包括：
第一输入电压节点和第二输入电压节点以及第一输入电流节点和第二输入电流节点；
无源阻抗网络，其连接在所述第一输入电压节点和所述第二输入电压节点与所述第一输入电流节点和所述第二输入电流节点之间，并且被配置成将分别在所述第一输入电压节点和所述第二输入电压节点处接收的第一输入电压信号和第二输入电压信号转换成第一输入电流信号和第二输入电流信号，所述第一输入电流信号和所述第二输入电流信号分别在所述第一输入电流节点和所述第二输入电流节点处提供，所述第一输入电压信号和所述第二输入电压信号限定具有输入频率的差分输入电压信号，并且所述第一输入电流信号和所述第二输入电流信号限定差分输入电流信号；以及
混合级，其被配置成将所述差分输入电流信号与具有对应混合频率的至少一个混合信号混合，并且输出具有取决于所述输入频率和每个混合频率的输出频率的差分输出信号。


2.根据权利要求1所述的差分混合器电路系统，其中，所述无源阻抗网络包括：
用于连接至电压源的尾节点；
连接在所述第一输入电压节点与所述尾节点之间的第一尾侧阻抗和连接在所述第一输入电压节点与所述第一输入电流节点之间的第一混合器侧阻抗；以及
连接在所述第二输入电压节点与所述尾节点之间的第二尾侧阻抗和连接在所述第二输入电压节点与所述第二输入电流节点之间的第二混合器侧阻抗。


3.根据权利要求1所述的差分混合器电路系统，其中，所述无源阻抗网络包括：
用于连接至电压源的尾节点；
连接在所述第一输入电流节点与所述尾节点之间的第一尾侧阻抗和连接在所述第一输入电流节点与所述第一输入电压节点之间的第一输入侧阻抗；以及
连接在所述第二输入电流节点与所述尾节点之间的第二尾侧阻抗和连接在所述第二输入电流节点与所述第二输入电压节点之间的第二输入侧阻抗。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的差分混合器电路系统，包括第一输出电流节点和第二输出电流节点，其中：
所述混合级连接在所述第一输入电流节点和所述第二输入电流节点与所述第一输出电流节点和所述第二输出电流节点之间，并且被配置成将所述第一输入电流信号和所述第二输入电流信号与所述至少一个混合信号混合以分别在所述第一输出电流节点和所述第二输出电流节点处生成第一输出电流信号和第二输出电流信号，并且所述第一输出电流信号和所述第二输出电流信号限定所述差分输出信号。


5.根据权利要求4所述的差分混合器电路系统，其中：
所述无源阻抗网络形成所述差分混合器电路系统的电压至电流转换级；并且/或者
所述差分混合器电路系统包括电流至电压转换级，所述电流至电压转换级连接至所述输出电流节点并且被配置成将分别在所述第一输出电流节点和所述第二输出电流节点处提供的所述第一输出电流信号和所述第二输出电流信号转换成第一输出电压信号和第二输出电压信号，所述第一输出电压信号和所述第二输出电压信号也分别在所述第一输出电流节点和所述第二输出电流节点处提供。


6.根据权利要求4或5所述的差分混合器电路系统，其中，所述混合级包括至少第一混合器子级，其中X≥2，并且所述第一混合器子级包括：
第一开关阵列和第二开关阵列，所述第一开关阵列和所述第二开关阵列每个均包括X个开关、X个上游节点和X个下游节点，每个阵列的开关沿着相应电流路径分别连接在该阵列的上游节点与下游节点之间，
其中：
所述第一混合器子级的所述第一阵列的上游节点连接至所述第一输入电流节点，并且所述第一混合器子级的所述第二阵列的上游节点连接至所述第二输入电流节点；
所述第一混合器子级的所述第一阵列的下游节点和所述第一混合器子级的所述第二阵列的下游节点沿着如下电流路径连接至所述输出电流节点：所述电流路径被布置成使得分别在所述第一输出电流节点和所述第二输出电流节点处提供所述第一输出电流信号和所述第二输出电流信号；并且
在所述差分混合器电路系统的第一操作模式下，所述至少一个混合信号包括至少第一子级混合信号，所述第一子级混合信号是X相混合信号，并且每个阵列的开关被配置成由所述第一子级混合信号的各个相位控制，
可选地，其中：
所述混合级包括至少第二混合器子级，所述第二混合器子级包括多个开关阵列，所述多个开关阵列每个均包括Y个开关、Y个上游节点和Y个下游节点，其中Y≥2，每个阵列的开关沿着相应电流路径分别连接在该阵列的上游节点与下游节点之间；
所述第一混合器子级的所述第一阵列的下游节点和所述第一混合器子级的所述第二阵列的下游节点沿着如下电流路径连接至所述输出电流节点：所述电流路径被布置成穿过所述第二混合器子级的阵列的开关使得分别在所述第一输出电流节点和所述第二输出电流节点处提供所述第一输出电流信号和所述第二输出电流信号；并且
在所述第一操作模式下，所述至少一个混合信号包括至少第二子级混合信号，所述第二子级混合信号为Y相混合信号，并且所述第二混合器子级的每个阵列的开关被配置成由所述第二子级混合信号的各个相位控制。


7.一种差分混合器电路系统，包括：
第一输入电流节点和第二输入电流节点，其被配置成分别接收第一输入电流信号和第二输入电流信号，所述第一输入电流信号和所述第二输入电流信号限定具有输入频率的差分输入电流信号；
第一输出电流节点和第二输出电流节点，其被配置成分别输出第一输出电流信号和第二输出电流信号，所述第一输出电流信号和所述第二输出电流信号限定差分输出电流信号；以及
混合级，其连接在所述第一输入电流节点和所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿明·贾利利塞巴尔丹，
申请(专利权)人：株式会社索思未来，
类型：发明
国别省市：日本;JP