本发明专利技术涉及一种用于UWB信号发送装置的低电压混合器电路。低电压混合器电路可被安装到UWB信号发送装置。此电路包含第一与第二NMOS晶体管差动对(M5，M6，M7，M8)，其中，第一对的晶体管(M5，M6)的源极连接到跨导级的第一MOS晶体管反转器布置(M1，M3)的输出，第二对的晶体管(M7，M8)的源极连接到跨导级的第二MOS晶体管反转器布置(M2，M4)的输出。第一对的第一NMOS晶体管(M5)的漏极和第二对的第二NMOS晶体管(M7)的漏极连接到第一电阻器(R0)，用于供给第一输出信号(RF0)。第二对的第一NMOS晶体管(M8)的漏极和第一对的第二晶体管(M6)的漏极连接到第二电阻器(R1)，用于供给第二输出信号(RF1)。第一与第二电阻器连接到供电电压源的高电位端子(VDD)。差动对的第一NMOS晶体管(M5，M8)的栅极接收第一载波频率信号(LOP)，而差动对的第二NMOS晶体管(M6，M7)的栅极接收第二载波频率信号(LON)。第一数据信号(IN0)被供到第一反转器布置(M1，M3)的输入，而第二数据信号(IN1)被供到第二反转器布置(M2，M4)的输入。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于将由天线发送的信号的高频转换的低电压混合器(mixer)电路， 特别是用于超宽带(UWB)信号发送装置的低电压混合器电路。
技术介绍
在使用超宽带UWB)技术的系统中，数据发送经由UWB数据信号执行，该信号包含 使用或不使用载波频率的一系列非常短的脉冲。“数据”应当一般理解为包含具有一个或 多于一个的连续符号(symbol)的文本信息、同步信息或其他信息。由于脉冲非常短，例如 每个具有2ns或更小的持续时间，这产生了频域内的超宽带波谱。对于UWB技术，所规定的 UffB信号的频谱必须在3. 1和10. 6GHz之间。波谱也可分为几个频段，以便限定包括大约 499. 2MHz的12个频段的不同发送信道。对于将由附近的UWB接收器装置识别的UWB发送器装置，被发送数据信号的脉冲 序列编码在理论上对于发送器装置个性化。不同类型的编码可用于在UWB信号中发送数 据。可使用脉冲位置调制(PPM)、脉冲幅度调制(PAM)、二进制相位或相移键控(BPSK)、脉冲 位置调制和相移键控的组合、二进制开关键控(OOK)编码或另一类型的调制。超宽带技术 的数据发送通常以低功率发送脉冲在短距离上进行。数据脉冲在由UWB信号发送装置的数据发生器控制的脉冲发生电路中产生，用于 供给至少一个数据脉冲信号。这种用于UWB信号的脉冲信号仍可经由混合器进行频率转 换。此脉冲信号因此在混合器中与来自本地振荡器的至少一个载波频率信号混合。由混合 器提供的信号一般必须在附加的放大器中放大，因为混合器输出上的发送动态范围通常不 足。由放大器放大的信号定义将由发送装置天线发送的UWB信号。这构成了现有技术中这 种类型的装置的缺点，因为这意味着部件的数量或是装置的电力消耗能被减小。UffB信号发送装置中使用的混合器电路的一个实施例在JP专利No. 2005-184141 中限定。此混合器电路以用于UWB信号发送的高频对数据信号进行转换。混合器电路被制 造为使得其能以低电压运行，例如以小于2V的电压。为了实现这一点，其包含两个MOS晶 体管差动对，其各自与另一 MOS晶体管和电阻器串联连接在供电电压源的端子之间。这使 得所述供电电压的等级能被减小。然而，混合器电路没有为输出电压提供充足的动态范围。 因此，这需要在混合器电路输出上使用放大器，以便放大输出信号，用于UWB信号发送，这 构成了缺点。对前面提到的文档的混合器电路的一种改进在美国专利No. 2009/0174460中公 开。此文档的混合器电路也包含两个NMOS晶体管差动对，其各自与另一 NMOS晶体管和电 阻器串联连接在供电电压源的端子之间。连接到对应的NMOS晶体管差动对的各个NMOS晶 体管适用于移除三阶跨导，以便获得更为线性的混合器电路。即使混合器电路可被布置为 以低电压运行，仍有必要在混合器电路输出上使用放大器，以便对输出信号进行放大，用于 UWB信号发送，这构成了缺点。美国专利No. 2006/0135109也公开了一种具有与日本专利No. 2005-184141和美国专利No. 2009/0174460相同结构的混合器电路，但在跨导级具有两个反转器布置。然而， 这种混合器电路使用有源负载，用于供给两个输出信号，这构成了缺点，因为这意味着不能 在混合器电路输出上保证好的动态范围。因此，本专利技术的目的在于，通过提供特别用于UWB信号发送装置的低电压混合器 电路——其保证低电压混合器电路输出上的最大动态范围，克服前面提到的缺点
技术实现思路
因此，本专利技术涉及一种前面提到的低电压混合器电路，其包含独立权利要求1中 限定的特征。混合器电路的特定实施例在从属权利要求2-9中限定。低电压混合器电路的一个优点在于，混合器电路输出信号的电压幅度由于具有低 供电电压的跨导级而增大。这在混合器电路输出上提供了最大的动态范围，甚至以小于IV 的供电电压。为了实现这一点，仅两个晶体管串联连接在供电电压源的两个端子之间，用于 跨导级，并用于跨导级和晶体管差动对之间的布置。因此，本专利技术还涉及具有低电压混合器电路的UWB信号发送装置，其具有权利要 求10所限定的特征。UffB发送装置的特定实施例在从属权利要求11中限定。 附图说明由下面对附图所示至少一个非限制性实施例的介绍，将会明了 UWB信号发送装置 中的低电压混合器电路的目的、优点和特征，在附图中图1以简化的方式示出了 UWB信号发送装置，其包含根据本专利技术的低电压混合器 电路；图2示出了根据本专利技术用于UWB信号发送装置的低电压混合器电路的实施例；以 及图3示出了根据本专利技术的低电压混合器电路的跨导级的特定实施例。 具体实施例方式在下面的说明中，低电压混合器电路的特定元件均被定义。然而，本领域技术人员 公知的制造所述混合器电路的各个元件的方法仅仅以简化的方式介绍。所述低电压混合器 电路可优选为用于UWB信号发送装置，但是，其也可用于例如任何其他射频信号发送或接 收装置。UffB信号发送装置1——其包含根据本专利技术的低电压混合器电路3——以简化的 方式在图1中示出。这种发送装置可由数据发生器2、脉冲发生器电路10、与脉冲发生器电 路组合的BPM/BPSK调制电路6、本地振荡器4、根据本专利技术的混合器电路3以及用于发送 UWB信号的天线5构成。UffB载波频率信号——其由天线发送——可由同步报头以及报头后面的一系列数 据符号构成。对于每个被发送的数据符号，UWB信号包含小于2ns的脉冲或位置调制和相移 脉冲的突发，其限定了两个比特，且在3. IGHz和10. 6GHz之间的载波频率上受到频率转换。对于数据发送，UffB信号的载波频率可被确定，例如从UWB波谱的3. IGHz和10. 6GHz带宽 的十二个499. 2MHz频带中。例如，7. 9872GHz的载波频率可被选择。 在UWB信号发送阶段中，数据发生器2将数字数据信号供给包含位置调制(BPM) 和二进制相移键控(BPSK)单元6以及脉冲发生器电路10的布置。这允许脉冲发生器电路 对于混合器电路3供给至少一个脉冲输出信号ΙΝ0。来自本地振荡器4的至少一个载波频 率信号LOP在混合器电路3中与脉冲发生器输出信号混合。这允许输出信号被频率转换到 载波频率上。混合器电路3因此向发送天线5直接供给作为脉冲数据UWB信号的至少一个 输出信号RF0，以便发送到至少一个附近的接收器装置。注意，如下面参照图2和3所阐释的，混合器电路3可优选为被配置为，从脉冲发 生器电路10接收两个脉冲数据输出信号INO和IN1。第一输出信号INO的脉冲相对于第 二输入信号mi的脉冲反转。在混合器电路3中，第一脉冲输出信号INO与来自本地振荡 器4的第一载波频率信号LOP混合，而来自脉冲发生器电路的第二脉冲输出信号mi与第 二载波频率信号LON混合。来自本地振荡器4的此第二载波频率信号相对于第一载波频率 信号相移180°。因此，这加强了将由天线5发送的脉冲UWB数据信号，如果两个差分输出 被组合的话。为了实现这一点，可在混合器输出上提供用于混合器电路输出信号的加法器。现在参照图2详细介绍本专利技术的低电压混合器电路的一个实施例。此低电压混合 器电路优选为用于构成如上所阐释的UWB信号发送装置的一部分。其由低电压电源供电， 低本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种低电压混合器电路（３），特别用于ＵＷＢ信号发送装置（１），该混合器电路包含：－跨导级，其包含反转晶体管布置（Ｍ１，Ｍ３），反转晶体管布置（Ｍ１，Ｍ３）具有和ＰＭＯＳ晶体管（Ｍ３）串联连接在供电电压源（ＶＤＤ）的两个端子之间的ＮＭＯＳ晶体管（Ｍ１），ＮＭＯＳ晶体管的漏极连接到ＰＭＯＳ晶体管的漏极，从而限定跨导级的输出连接节点，ＮＭＯＳ晶体管的栅极连接到ＰＭＯＳ晶体管的栅极，用于接收数据信号（ＩＮ０）；－至少一个晶体管（Ｍ５），其中，第一电流端子连接到跨导级的连接节点，第二电流极连接到阻抗（Ｒ０），用于供给输出信号（ＲＦ０），晶体管（Ｍ５）控制端子被布置为用于接收来自振荡器（４）的信号（ＬＯＰ），－连接到跨导级的连接节点的晶体管，串联连接在供电电压源（ＶＤＤ）的两个端子之间的阻抗，其特征在于集成在硅衬底中，跨导级的ＮＭＯＳ晶体管（Ｍ１）的衬底或阱电位被设置在适应在供电电压源的低电位和高电位之间的第一电位，跨导级的ＰＭＯＳ晶体管（Ｍ３）的衬底或阱电位被设置在适应在供电电压源的低电位和高电位之间的第二电位。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：L·德罗萨，
申请(专利权)人：斯沃奇集团研究和开发有限公司，
类型：发明
国别省市：CH
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