用于增益受控混频器的方法和设备技术

用于集成ＣＭＯＳ收发器的增益受控混频器。受控增益的精度可随温度、制造工艺、伴随ＣＭＯＳ收发器中电路实现的其他变化和其他实现方式保持相对恒定。在增益受控混频器内，实例化并以类似方式布置了多个基本匹配的电路元件，提高可选增益控制状态的增益精度。通过适当地控制ＤＣ工作点条件，进一步提高了电路元件之间的匹配增益并增强了其他功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及一种收发器。更准确地说，本专利技术涉及一种用于实现混频和增益控制的方法和设备。
技术介绍
收发器是一种包括发射器和接收器的装置，因此其能够分别发射和接收通信信号。通常，发射器包括功率放大器(PA)，该功率放大器提供待发射信号的末级放大。在一些传统的设计中，功率放大器作为物理上与发射器和/或收发器的其他部件分离的部件实现。同样地，一般使用由砷化镓(GaAs)或硅双极型结型晶体管(SiBJT)制造的功率放大器，因为它们具有比用CMOS电路制造的晶体管(无论晶体管是n沟道晶体管还是p沟道晶体管)更高的固有击穿电压。当这种设计顾及具有期望放大特性的功率放大器时，要以成本为代价。GaAs、SiBJT其他非CMOS功率放大器晶体管不但比CMOS集成电路中的晶体管昂贵，而且非CMOS功率放大器不能在同一集成电路芯片上作为发射器和/或收发器的部件形成。这两个因素一起增加了所得收发器的总成本。已经认识到，有这样一种收发器是有益的，其发射器和接收器电路的大部分，包括功率放大器都在一个芯片上。例如，在1999年IEEE国际固态电路会议(Interntional Solid State Circuits Conference)上，由T.Cho等人所著的题为“用于900MHz扩频数字无绳电话的单芯片CMOS直接转换收发器”(ASingle Chip Direct-Conversion Transceiver for 900 MHz Spread Spectrum DigitalCordless Phones)的文章中，描述了一种包括集成功率放大器的CMOS收发器芯片。于2000年9月15日提交的、并且转让给与在此描述的本专利技术相同的受让人的、申请号为09/663101、题为“具有集成功率放大器的CMOS收发器”(CMOS TRANSCEIVER HAVING AN INTEGRATED POWER AMPLIFIER)的申请中，也描述了改进的CMOS功率放大器，其认识到集成功率放大器的优点。然而，由于CMOS功率放大器对热量和过程变化的敏感性，某些CMOS功率放大器会表现出功率电平变化。在CMOS功率放大器中，这些敏感性会限制提供可变增益的传统方法的精度。低击穿电压、低电流驱动和有损耗的衬底会妨碍CMOS功率放大器的高效率和恒定的功率电平。因此，用于收发器的改进增益控制技术将是有用的。附图说明在下面的详细说明和附图中公开了本专利技术的各种实施例。以下参考作为非限制性示范实施例的附图的详细说明中，进一步描述了本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点，其中，所有附图中同样的参考标记表示本专利技术的类似部件，附图中图1说明依据本专利技术的增益受控混频器(GCM)的实施例的框图。图2说明依据本专利技术的增益块单元(GBC)的实施例的框图。图3A说明依据本专利技术的增益转换块对(GCBP)的实施例的示意图。图3B说明依据本专利技术的增益转换块对GCBP的实施例的示意图。图3C说明依据本专利技术的增益转换块对GCBP的实施例的示意图。图4依据本专利技术的实施例，说明包括第一和第二转换级的增益受控混频器的框图。图5说明依据本专利技术的包括第一和第二转换级的增益受控混频器的示意图。图6说明电流源偏置电路的示意图。图7说明转换块选择器(CBS)的示意图。具体实施例方式本专利技术可以许多方式实施，包括作为过程、设备、系统、物质的成分、计算机可读介质如计算机可读存储介质或通过光通信链路或电子通信链路发送程序指令的计算机网络。在本说明书中，这些实施形式或本专利技术可采取的任何其他形式可称为技术。一般而言，可以在本专利技术的范围内改变所公开的过程步骤的次序。连同说明本专利技术原理的附图一起，下面提供本专利技术的一个或更多实施例的详细描述。结合这些实施例描述本专利技术，但本专利技术不限于任何实施例。本专利技术的范围仅由权利要求限定，并且本专利技术包括许多替换物、修改和等价物。为了提供对本专利技术的透彻理解，在下面的说明中提出了许多具体的细节。提供这些细节是为了举例，而且可以在没有一些或所有这些细节的情况下实施本专利技术。为了清楚起见，没有详细描述在涉及本专利技术的
中公知的技术资料，这样，不会不必要地使本专利技术不够清楚。下面将具体参考本专利技术的一个或多个优选实施例，它们的示例已在附图中示出。方便时，将在所有附图中用相同的参考标记来引用相同或类似的部件。为了举例，在下面的说明中提出了许多具体细节，以便提供对本专利技术的透彻理解。本专利技术可以在没有一些或所有这些具体细节的情况下依据权利要求来实施。为了清楚起见，没有详细描述在涉及本专利技术的
中公知的技术资料，以便突出本专利技术。考虑在此公开的本专利技术的说明书和实施方式，本领域技术人员显然明白其他实施例。本说明书和示例应当仅视为示范性的，本专利技术的真正范围由所附权利要求书及其等同物指出。因此，本专利技术范围应由所附权利要求书及其等同物限定。在此描述的携带信息的信号是时变信号。这种信号的表示如电压或电流还可以包括不传送信息的基本恒定的分量。信号的这些成分可以分别描述为AC信号分量和DC信号分量。还可以参考电路、系统或方法的DC工作点或工作条件来描述随时间基本保持恒定的条件。许多时变信号可以实例化为具有正分量和负分量的差分信号。以下表格提供了本文使用的选择的示范块和信号名的描述。方便时，可以将具有变化的后缀的类似名称用于指具有相同或类似功能的块或信号。 图1是增益受控混频器GCM 100的框图。作为示例而非限制，GCM 100接收输入信号本地振荡器(LO)141和基带(BB)142，并且GCM 100提供输出信号混频器输出(MO)143。增益块单元GBC1 111到GBCn 113中的每一个提供输入信号间的混频功能和对混频结果的可控增益。求和节点150接收并组合增益块单元的输出。求和节点150提供GCM 100的输出信号，即混频器输出(MO)143。在每个增益块单元内，有一个或多个正增益转换块(PGCB)和一个或多个负增益转换块(NGCB)。各PGCB和NGCB提供组合的混频和增益功能。可以选择性地激活增益块单元内的各PGCB和NGCB。激活的PGCB提供的增益与由激活的NGCB提供的增益极性相反。图1中，GBC1 111包括正增益块单元PGCB1 121到PGCBn 128，以及负增益块单元NGCB1 131到NGCBn 138。选择性地激活GBC1中的每个正增益块单元和负增益块单元。转换块选择器CBS1 111给GBC1内的每个正增益转换块和负增益转换块提供单独的GCB激活信号。类似地，CBS2 112给GBC2内的正增益块单元和负增益块单元提供GCB激活信号，以及GBSn 113类似地给GBCn 103提供。各CBS提供激活PGCB和NGCB的特定组合的映射以响应控制字输入。有利地，可以提供可选的“断电”状态，其中各GBC中的所有PGCB和NGCB被同时禁止，因此整个GCM也被同时禁止，从而减少电路功率消耗。在本实施例中，转换块选择器CBS1 111到CBSn 113与各自相应的GBC连接。在其他实施例中，转换块选择器的数量可以比增益块单元的数量大或少，并且各转换块选择器可以连接到一个或多个增益块单元。GCM 100的实施例可以包括一个或多个增益块单元，如图中位于GB本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于收发器的增益受控混频器，包括：　　　　增益块单元，每个增益块单元包括正增益转换块、负增益转换块以及接收所述正增益转换块和所述负增益转换块输出的求和节点；　　　　其中，所述正增益转换块和所述负增益转换块中的每一个配置为接收增益转换块激活信号。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：H萨马瓦蒂，
申请(专利权)人：艾瑟罗斯通讯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]