主动式贝楞电路制造技术

本发明专利技术的范例提供一种主动式贝楞电路，此主动式贝楞电路包括输入端、第一与第二输出端、第一与第二晶体管、反馈电容与电流源。其中，输入端用以接收输入信号。第一晶体管的漏极耦接于第二输出端，且其栅极耦接于输入端。第二晶体管的栅极耦接于接地端，第二晶体管的漏极耦接于第一输出端。反馈电容耦接于第二输出端与第二晶体管的栅极之间，电流源的一端耦接于第一与第二晶体管的源极，而其另一端则耦接于接地端。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种主动式贝楞电路(Active Balun Circuit),且特别是有关于用于互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor,简称为CMOS)技术中的一种具有高频率与高线性度的主动式贝楞电路。
技术介绍
主动式贝楞电路用以产生相位相差180度且强度大小相同的两个输出信号，且主动式贝楞电路主要应用于射频接收机上。传统的主动式贝楞电路理想上虽然可以产生相位相差180度且强度大小相同的两个输出信号，但事实上，若传统的主动式贝楞电路操作于高频时，则可能会无法产生相位相差180度且强度大小则相同的两个输出信号给射频接收机。因此，这种不想理想的特性将对射频接收机中的混波器所产生的波形产生严重的影响，例如镜像消除不完全或隔离度不佳等影响。请参照图1，图1是传统的主动式贝楞电路10的电路图。传统的主动式贝楞电路10包括晶体管Ml、 M2、电流源CS1、电容C1、 C2、电阻Rl、 R2、输入端INPUT1、输出端OUTPUTPl与0UTPUTN1。其中，电容CI耦接于输入端INPUTl与晶体管Ml的栅极之间，电容C2则耦接于晶体管M2的栅极与接地端GND之间。电阻Rl耦接于供应电压端VDD与输出端OUTPUTNl之间，电阻R2则耦接于供应电压端VDD与输出端OUTPUTPl之间。输出端OUTPUTNl与OUTPUTPl分别耦接于晶体管Ml与M2的漏极，电流源CS1则耦接于晶体管Ml与M2的源极以及接地端GND之间。输入端INPUTl用以接收输入信号，输入信号经过晶体管Ml产生输出端OUTPUTNl上的输出信号的路径如同虚线SI所示，而输入信号经过晶体管M2产生输出端OUTPUTPl上的输出信号的路径如同虚线S2所示。 一般而言，为了将提升传统的主动式贝楞电路10的线性泉，晶体管Ml与M2通常会被设计成尺寸较小的晶体管，且其晶体管M1与M2的源极的偏压也会被设计成交较4〈氐的偏压。虽然，上述的设计方式可以让传统的主动式贝楞电路10的线性度提升，但是，于高频操作时，却会使得输出端0UTPUTN1与0UTPUTP1之间的相位差 偏离180度。筒单地说，对传统的主动式贝楞电路10而言，其线性度、频宽 与相位差之间有互相抵触的关系。因此，为了解决上述的问题，美国第6,566, 961号专利提出了一种主动 式贝楞电路。美国第6， 566， 961号专利所提供的主动式贝楞电路主要是利用 两级放大器电路来改善上述的问题，其第一级放大器电路为相位补偿电路， 而其第二级放大器电路则为增益补偿电路。其中，增益补偿电路是利用两个 反馈电容来达到增益误差补偿的目的。虽然美周第6,566,961号专利所提供 的主动式贝楞电路可以有效地改善上述的问题，但因需要两级放大器电路， 所以此种主动式贝楞电路的芯片面积与消耗功率会较大。接着，请参照图2，图2是Chuang Zhang所提出的主动式贝楞电路20 的电路图。主动式贝楞电路20被揭露在Chuang Zhang于2005年5月在Texas A&M University所发表的硕士论文，其论文题目为"CMOS Front-End Amplifier for Broadband DTV Tuner，'。主动式贝楞电路20包括晶体管M3、 M4、电流源CS2、电容C3、 C4、 C5、 电阻R3、 R4、输入端INPUT2、输出端0UTPUTP2与0UTPUTN2。其中，输入端 INPUT2用来接收输入信号。电容C3耦接于输入端INPUT2与晶体管M3的栅 极之间，电容C4耦接于晶体管M4的栅极与接地端GND之间，电容C5则耦接 于输出端0UTPUTP2与晶体管M3的栅极之间。电阻R3耦^l妄于供应电压端VDD 与输出端0UTPUTN2之间，电阻R4则耦接于供应电压端VDD与输出端0UTPUTP2 之间。输出端0UTPUTN2与0UTPUTP2分别耦接于晶体管M3与M4的漏极，电 流源CS2则耦接于晶体管M3与M4的源极以及接地端GND之间。主动式贝楞电路20主要是利用反馈的电容C5来补偿高频时所产生的相 位误差，并且利用共栅极(Common Gate)配置的特性来使增益误差变小。虽然， 主动式贝楞电路20可以改善高频时所产生的相位误差，并且提升线性度，但 是，共栅极配置却会使得主动式贝楞电路20的整体操作频宽变小。综上所述，上述的各种主动式贝楞电路仍有可以改善的空间。因此，目 前依然有不少的制造商与研究人员致力于发展一种线性度高、体积小且可于 高频操作的主动式贝楞电路。
技术实现思路
本专利技术的范例提供一种适合于高频操作的主动式贝楞电路，其特点在于 其线性度较传统的主动式贝楞电路高，且其输出信号的相位差在操作频率lGHz时，依然保持在180度附近。本专利技术的范例提供一种主动式贝楞电路，此主动式贝楞电路包括输入端、 第一与第二输出端、第一与第二晶体管、反馈电容与电流源。其中，输入端 用以接收输入信号。第一晶体管的漏极耦接于第二输出端，且其栅极耦接于 输入端。第二晶体管的栅极耦接于接地端，第二晶体管的漏极耦接于第一输 出端。反馈电容耦接于第二输出端与第二晶体管的栅极之间，电流源的一端 耦接于第 一与第二晶体管的源极，而其另 一端则耦接于接地端。本专利技术的范例提供一种主动式贝楞电路，此主动式贝楞电路包括输入端、 第一与第二输出端、第一与第二晶体管、反馈电容、电流源、第一与第二电容、以及第一与第二电阻。其中，输入端用以接收输入信号。第一晶体管的 漏极耦接于第二输出端，第二晶体管的漏极耦接于第一输出端。反馈电容耦 接于第二输出端与第二晶体管的栅极之间，电流源的一端耦接于第一与第二晶体管的源极，而其另一端则耦接于接地端。第一电容耦接于第一晶体管的 栅极与输入端之间，第二电容耦接于第二晶体管的栅极与接地端。第一电阻 耦接于供应电压端与第一晶体管的漏极之间，第二电阻耦接于供应电压端与 第二晶体管的漏极之间。本专利技术的范例所提供的主动式贝楞电路是将反馈电容连接至交流接地 端，而利用此种反馈接法可以补偿主动式贝楞电路于高频操作时所产生的增 益差与相位误差。因此，本专利技术的范例所提供的主动式贝楞电路适合于高频 操作，且其线性度与输出信号的相位差都较传统的主动式贝楞电路来得好。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合 所附图式，作详细说明如下。附图说明图1是传统的主动式贝楞电路10的电路图。图2是Chuang Zhang所提出的主动式贝楞电路20的电路图。图3是本专利技术的范例所提供的主动式贝楞电路30的电路图。6图4是本专利技术的范例所提供的主动式贝楞电路30的小信号模型的电路图。图5是主动式贝楞电路30与传统的主动式贝楞电路的输入信号的频率与 其输出信号的相位差的曲线图。图6是主动式贝楞电路30与传统的主动式贝楞电路的输入信号的功率与 其输出信号的增益的曲线图。图7是主动式贝楞电路30的输出信号的波形图。图8是传统的主动式贝楞电路与主动式贝楞电路3 0之间的比较表格。10:传统的主动式贝楞电路20、 30:主动式贝楞电路Rl -R6:电阻M1 M6:晶体管Cl-C8:电容CS1-CS3:电流源 、Zl、 Z2:负载INPUT1 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主动式贝楞电路，包括：输入端，该输入端用以接收输入信号；第一与第二输出端；第一晶体管，其漏极耦接于该第二输出端，其栅极耦接于该输入端；第二晶体管，其漏极耦接于该第一输出端，其栅极耦接于接地端；反馈电容，耦接于该第二输出端与该第二晶体管的栅极之间；以及电流源，其一端耦接于该第一与第二晶体管的源极，其另一端耦接于该接地端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱盈中，
申请(专利权)人：联咏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]