[发明专利]低电源电压下高转换增益无源混频器

说明书

技术领域

本发明涉及一种混频器，具体涉及一种低电源电压下高转换增益无源混频器。

背景技术

在射频信号接收链路中，混频器的作用是将输入射频信号下变频至中频或者基带以便于后续模块进行处理。从整个接收链路考虑，混频器应具有较高的转换增益以抑制后级中频放大电路以及滤波电路的噪声对整个接收链路噪声系数的影响。此外，混频器本身应具有较好的端口隔离度以减小在中频端的本振泄漏。随着CMOS工艺的不断进步，电源电压不断减小，为混频器的设计不断提出复杂的课题。近年来，硅太阳能电池越来越多的应用到电路系统中，而硅太阳能电池仅提供0.6伏电源电压，所以设计低电源电压高增益的混频器具有重要意义，将拓展硅太阳能电池供电电路系统的应用。

混频器可以分为有源混频器与无源混频器，有源混频器在提供混频功能的同时一并具有对信号的放大功能，可以有效地抑制了较为严重的中频电路噪声，但是有源混频器本身具有较大的噪声，尤其是在零中频接收机结构中，其闪烁噪声会带来一定影响，而无源混频器则没有静态电流，其闪烁噪声也大大减小了，且无源混频器的线性度通常会高于有源混频器。

经典混频结构中，对于跨导级中将射频电压转换为射频电流时，由于接收机接受的信号一般很小，加之传统跨导级电路的跨导值一般只为输入晶体管的跨导值，在低偏置电流下其跨导值有限，转换增益偏低。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种低电源电压下高转换增益无源混频器，使得跨导级电路的跨导值得到大大增强，尽可能降低输出级跨阻放大器的输入电阻。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种低电源电压下高转换增益无源混频器，包括输入跨导放大级、无源混频开关对和输出跨阻放大级；

其中，输入跨导放大级包括用作射频跨导管的第一NMOS管、第二NMOS管、第一PMOS管、第二PMOS管，第一、第二、第五、第六电阻，第一至第四电容，用于读取输出共模电平的第三电阻和第四电阻，组成共模反馈电路第一级恒流源负载共源放大电路的第三NMOS管和第三PMOS管，组成共模反馈电路第二级电阻负载共源放大电路的第四PMOS管和第八电阻，以及组成RC补偿网络的第七电阻和第五电容；

无源混频开关对包括第四至第七NMOS管，第六至第八电容；

输出跨阻放大级包括第八、第九、第十三、第十四NMOS管，用作电流源的第五、第七PMOS管，以共栅方式工作的第十二、第十七NMOS管，第十一、第十四电阻，组成反馈结构的第一级恒流源负载共源放大电路的第六、第八PMOS管和用作电流源的第十、第十五NMOS管，组成反馈结构的第二级电阻负载共源放大电路的第十一、第十六NMOS管和第十、第十三电阻，以及组成RC补偿网络的第九、第十二电阻和第九、第十电容；

其中：