[发明专利]相位插值器

说明书

技术领域

本公开涉及在多个差分输入信号的相位之间插值以产生具有期望相位的差分输出信号的相位插值器。

背景技术

图12是示出已知相位插值器的构造的电路图。图12中示出的相位插值器32接收输入信号I、Q、Ib、以及Qb，其是相互90°异相的四-相信号。即，相位插值器32用输入信号I、Ib、Q和Qb将参考时钟信号的整个循环划分为第一至第四象限，如图13中示出，并且在这些输入信号的相位之间插值。

相位插值器32包括四个差分对12-1至12-4、十六个电流源14-1至14-16、由多个开关组成的一组开关16、以及两个负载电阻器18A和18B。差分对12-1至12-4中的每个包括两个NMOS（N-沟道金属氧化物半导体晶体管）20A和20B。

差分对12-1至12-4的NMOS20A被共同连接以形成负输出节点N，其通过负载电阻器18A连接至电源。差分对12-1至12-4的NMOS20B被共同连接以形成正出节点P，其通过负载电阻器18B连接至电源。相位插值器32从正和负输出节点输出具有期望相位的差分输出信号OUTP和OUTN。

如图14中示出，差分输入信号I、Ib、Q和Qb是具有正弦波形或接近正弦波形的四-相信号，并且假设它们具有相同幅度。输入信号具有按照输入信号I、Q、Ib、以及Qb的顺序相互90°异相的相位。例如，输入信号I、Q、Ib、以及Qb分别具有0°、90°、180°、以及270°的相位。

该一组开关16包括四个象限切换开关22-1至22-4以及十六对相位切换开关24-1N和24-1P至24-16N和24-16P。控制代码被提供给该一组开关16，以选择象限中的一个并且选择在所选象限内的相位。即，控制代码包括控制象限切换开关22-1至22-4的象限切换信号、以及控制相位切换开关24-1N和24-1P至24-16N和24-16P的相位切换信号。

在第一象限中，象限切换开关22-1和22-3根据象限切换信号被接通，并且选择差分对12-1和12-3。相位切换开关24-1N和24-1P至24-16N和24-16P根据相位切换信号被接通或断开，并且确定连接至差分对12-1和12-3中的每个的电流源的数量。特别是，在该对开关24-iN和24-iP中的每个中，其中，i=1至16，开关中的一个根据相位切换信号被接通，并且其他被断开。

例如，相位切换信号可以被设置成使得相位切换开关24-1N被接通，相位切换开关24-1P被断开，相位切换开关24-2N至24-16N被断开，以及相位切换开关24-2P至24-16P被接通。在该情况下，一个电流源14-1变为连接至差分对12-1的源极耦合节点S、或者NMOS20A和NMOS20B的源极的连接节点，并且十五个电流源14-2至14-16变为连接至差分对12-3的源极耦合节点S。

差分对12-1的NMOS20A和20B中的每个的接通或断开状态根据差分输入信号I和Ib改变。从电流源14-1提供的电流被划分并且流过差分对12-1的NMOS20A和20B，并且根据NMOS20A和20B中的每个的接通或断开状态改变比率。类似地，差分对12-3的NMOS20A和20B中的每个的接通或断开状态根据差分输入信号Q和Qb改变。从电流源14-2至14-16提供的电流的总和被划分并且流过差分对12-3的NMOS20A和20B，并且根据NMOS20A和20B中的每个的接通或断开状态改变比率。

流过差分对12-1和12-3的NMOS20A的电流在负输出节点N处被结合和求和。流过差分对12-1和12-3的NMOS20B的电流在正输出节点P处被结合和求和。结合的电流进一步流过各自负载电阻器18A和18B，并且被转换为差分输出信号OUTN和OUTP。

即，相位插值器32用对应于在提供给差分对12-1和12-3的源极耦合节点的电流之间的比率的比率结合输入信号I和Q，以生成差分输出信号OUTP和OUTN。控制提供给差分对12-1和12-3的电流的比率的控制代码控制差分输出信号的相位。

第一象限中的差分输出信号OUTP和OUTN的相位可以通过根据控制代码切换相位切换开关24-1N和24-1P至24-16N和24-16P，以预定间隔或相位步幅被切换。相同应用至第二至第四象限。生成具有在第一象限的0°至90°范围内、在第二象限的90°至180°范围内、在第三象限的180°至270°范围内、以及在第四象限的270°至360°范围内的相位的差分输出信号OUTP和OUTN。