本发明专利技术描述一种改进型有源或无源双平衡混频器，其具有减少的电容器电压失配。所述双平衡混频器包括两组混频器电路，每一组包含开关。每一开关被单独划分成具有不等数目个指状物的第一部分和第二部分。与给定开关相关联的第一和第二LO?AC耦合电容器在一端耦合到LO信号。所述第一LO?AC耦合电容器的输出分别耦合到所述第一开关的所述第一部分和所述第二开关的所述第二部分，而所述第二LO?AC耦合电容器的输出分别耦合到所述第一开关的所述第二部分和所述第二开关的所述第一部分。在一个实施例中，分别由n-1和n+1个指状物来界定所述不等数目个指状物。在替代实施例中，所述混频器为具有跨导放大器和如上两组混频器电路的ADB混频器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及混频器电路，且特定来说涉及具有改进的组件匹配的双平衡混频器电路。
技术介绍
在各种应用中使用混频器电路。举例来说，在射频(RF)应用中经常使用混频器电路进行升频转换或降频转换。在此情境中，升频转换为将例如差动基带信号等基带信号与由在RF范围中操作的本机振荡器电路产生的RF信号进行混频的过程。此过程产生已混频 RF信号，其中基带信息包括在由本机振荡器产生的RF信号内。降频转换为将所述基带信号与由本机振荡器产生的已混频RF信号分离的过程。当在第一降频转换中将射频(RF)频谱直接转变成基带时，接收器被称为“零差式”、“直接转换式”或“零IF式”架构。图1展示常规双平衡混频器100。双平衡混频器(DBM) 100包括两个混频器电路， 所述两个混频器电路的输出耦合到共同负载。DBM 100大体上包含两组差动晶体管对Ml/ M2 110/112和M3/M4 114/116，两组差动晶体管对中的每一者分别接收第一差动输入信号 RF_P、RF_M。两组差动晶体管对M1/M2 110/112和M3/M4 114/116接收第二差动信号L0_ P、L0_M,第二差动信号L0_P、L0_M分别驱动晶体管对M1/M3 110/114和M2/M4 112/116的栅极。此第二差动信号通常来自本机振荡器(LO)。晶体管Ml 110、M2 112、M3 114和M4 116的栅极、漏极和源极端子的偏压为此项技术中众所周知的，且将不作描述。尽管Ml 110、M2 112、M3 114和M4 116被展示为晶体管装置，但已知可替换所展示配置中的任何等效的放大或开关装置。术语无源通常用以指示混频器配置不执行放大。 术语有源通常用以指示混频器配置执行放大。互补金属氧化物(CM0Q半导体技术为常用的制造工艺技术。需要使Ml 110、M2 112、M3 114和M4 116匹配。然而，制造变化可导致电路的组件失配。此类失配可导致电路的输出包括各种不需要的频率。举例来说，差动装置Ml 110 与M2 112或M3 114与M4 116的失配可导致偶次谐波。在一些状况下，由制造变化所致的谐波杂质可能非常小且实际上可以忽略。当所述变化足够大时，谐波杂质可能会影响系统性能。举例来说，在用于直接转换接收器的DBM中，特定来说，二阶互调制(IM2)产物可使基带处的信噪比(SNR)显著降级。大的制造变化甚至可导致系统完全无法操作。因而，可能不得不舍弃由制造工艺产生的电路的一些部分，从而影响所述工艺的“良率”。随着制造进行到更小的工艺节点，控制制造工艺的变化越来越困难，因而已提出改进混频器电路的频谱纯度的方法。图2展示具有IM2产物失配校正的图1的双平衡混频器。为解决失配效应，可调整晶体管Ml 210、M2 212、M3 214和M4 216的一个或一个以上偏压电压。在图2的特定实例中，晶体管M2 212和M4 216的栅极端子分别经由电阻器& 214和礼218连接到栅极电压Vg。Vg可能无法被配置，例如受芯片上电压参考的限制时。CN 102549914 A数/模转换器(DAC) 222分别经由电阻器队212和民216来配置晶体管M1 210和 M3 214的栅极。电阻器R1 212, R2 214、R3 216和R4 218在标称情况下具有相同值。更具体来说，当差动信号IF_P和IF_M失配时，DAC 222在两个装置M1 210和M3 214的栅极处引入适当的DC电压，以使信号IF_P和IF_M紧密匹配。电容器Cip 202,Cim 206,C2p 204禾口 C2m 208用以仅将信号L0_P和L0_M的AC分量耦合到混频器，而将本机振荡器电路的DC电压分别与装置M1 210、M2 212、M3 214和M4 216的栅极处的偏压电压隔离。电容器Cip 202、 Cim 206、C2p 204和C2m 208在标称情况下具有相同电容值。在图2中所展示的配置中，不考虑在输出处由AC耦合电容器Cip 202、Cim 206、C2p 204和C2m 208之间可能的失配所导致的频谱纯度，装置失配得以校正。当使用大电容器将本机振荡器信号耦合到混频器时，AC耦合电容器Cip 202、Cim 206、C2p 204和C2m 208之间的失配通常不是IM2产物的主要来源。然而，随着装置越来越小(尤其受对于越来越小的多模式、多协议无线电收发器架构的需求的驱使)，需要减少由并入其中的混频器消耗的裸片面积和功率。随着技术缩小，并入其中的有源装置(例如二极管和晶体管)的大小也缩小。相比较来说，无源装置(即，电阻器、电容器和电感器)未成比例地缩小。最终结果为，无源组件成为小型化和功率效率的很大阻碍。在混频器中使用的AC耦合电容器尤其如此。AC耦合电容器大小的最佳大小与混频器的所要操作频率直接相关。随着所要操作频率增大，所述值和因此AC耦合电容器值的大小也可减小。然而，由减小电容器大小的愿望所激发的本机振荡器AC耦合电容的任何减小均会造成更大失配。此失配将导致L0_P信号与11)_11信号之间的耦合信号强度差。此又可影响混频器的IM2性能，其需要校准和校正，在没有会造成额外面积、电路复杂性和功率低效的额外电路的情况下，校准和矫正可能是不可能的。在没有任何额外校准电路的情况下使此额外影响来源最小化在双平衡混频器中是有益的，在双平衡混频器中为实现IM2校准目的而分割用于相同极性的一个或一个以上本机振荡器(LO)电容器。
技术实现思路
附图说明图1展示双平衡混频器。图2展示具有IM2产物失配校正的图1的双平衡混频器。图3展示具有失配的LO耦合电容器的双平衡混频器。图4展示根据一示范性实施例的无源双平衡混频器。图5展示根据一替代示范性实施例的有源双平衡混频器。具体实施例方式词语“示范性”在本文中用以表示“充当实例、例项或说明”。本文中描述为“示范性”的任何实施例未必被解释为比其它实施例优选或有利。下文中结合附图所阐述的具体实施方式希望作为对本专利技术的示范性实施例的描述，且不希望表示可实践本专利技术的仅有实施例。在此描述全篇中使用的术语“示范性”表示 “充当实例、例项或说明”，且未必应被解释为比其它示范性实施例优选或有利。具体实施方式包括特定细节以便提供对本专利技术的示范性实施例的透彻理解。所属领域的技术人员将显而易见，可在无这些特定细节的情况下实践本专利技术的示范性实施例。在一些例项中，以框图形式展示众所周知的结构和装置以避免混淆本文中所呈现的示范性实施例的新颖性。所属领域的技术人员将理解，可使用各种不同技术和技艺中的任一者来表示信息和信号。举例来说，可通过电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任何组合来表示可能在以上整个描述中引用的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片。本专利技术针对双平衡混频器，其中出于IM2校准目的而分割用于相同极性的一个或一个以上本机振荡器(LO)电容器。图3展示具有失配的LO耦合电容器302、304、306、308的无源双平衡混频器300。 如所展示，正本机振荡器信号(LOp)耦合到电容器302和306的第一端子。电容器302的第二端子耦合到晶体管310的栅极端子。晶体管310的漏极端子耦合到正基带输出端子 (BBP)。电容器3本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：王承汉，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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