[发明专利]一种带选通功能的低功耗除二分频器

说明书

技术领域

本发明涉及通信控制领域，特别涉及一种带选通功能的低功耗除二分频器。

背景技术

众所周知，本振信号为射频微波通信中接收和发射信号是频谱搬移的关键，数字信号在发射时，需要转换为数字信号再经过本振信号混频到射频后才会被发射出去，同理在接收时，期望接收的射频要经过放大后，再经过本振信号混频放大后才能在转换为数字信号交于后端处理，一般接收机基本为低中频和零中频方案较佳。

随着通信技术的高速发展，对信道带宽提出了更高的要求，新的通信系统不断出现，如蓝牙、无线局域网、导航、移动电视、FM等。而设计的收发机除了能在新系统上正常工作外，也必须兼容老的系统，即需要支持多种模式。本振信号产生必须满足较大带宽。因此出现了采用二倍频结构产生本振信号，但无线通信系统对本振信号的频谱纯度要求很高，故很难设计一个高性能的VCO（压控振荡器），又同时输出那么宽的频率范围。

因此，现有技术中常见的宽带本振产生电路如图1所示，VCO由高、低波段的连个VCO构成，来覆盖宽的调谐范围，高、低波段VCO产生的差分信号经二选一的多路开关（MUX）后，再经二分频器来产生正交本振信号。由于VCO都工作在几个GHz以上，为了保证性能，MUX和二分频器都采用电流模逻辑（CML）。图2所示为现有技术的基于电流模逻辑的多路开关，这种多路开关为了工作在几个GHz以上，且有相应的放大能力，功耗至少为1mA以上，除此之外多路开关由于工作的频率较高，故管子的尺寸和版图布局都有讲究，这块电路将占用不小的版图面积。图3所示为现有技术的基于电流模逻辑的二分频器，用来产生正交本振信号，其功耗也至少在1.5mA以上。移动设备越来越注重降低功耗，而现有的宽带系统中，为了支持多模式多频段，本振产生电路必须增加一个多路开关的版图面积和至少1mA的电流消耗，这种方案与我们追求更低功耗的目标背道而驰。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种支持多模式多频段、宽频率范围、兼容性高、低功耗、可应用于移动设备的带选通功能的低功耗除二分频器。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种带选通功能的低功耗除二分频器，其中，包括正交本振信号输出端、时钟信号选通控制端以及两对时钟信号输入端；所述分频器对所述时钟信号输入端输入的两个时钟信号进行选通后进行二分频并通过所述正交本振信号输出端输出正交本振信号。

优选的，所述分频器包括两个D锁存器，其中一个主D锁存器与一个从D锁存器；所述主D锁存器与所述从D锁存器的信号输入端电连接作为所述分频器的时钟信号输入端接收时钟信号，所述主D锁存器与所述从D锁存器的输出端输出正交本振信号。

优选的，所述两个D锁存器中每个D锁存器包括一对差分数据输入端D和DN、时钟信号选通控制端S、一对差分输出端Q和QN、以及两对差分时钟信号输入端CKA_P、CKA_N、CKB_P及CKB_N。

优选的，所述主D锁存器的时钟信号选通控制端与所述从D锁存器的时钟信号选通控制端电连接作为所述分频器的时钟信号选通控制端；所述主D锁存器的两对差分时钟信号输入端与所述从D锁存器的两对差分时钟信号输入端反接组成所述分频器的两对时钟信号输入端；所述主D锁存器差分输出端正接所述从D锁存器差分数据输入端，所述从D锁存器差分输出端反接所述主D锁存器差分数据输入端；所述分频器包括四个正交本振信号输出端IP、IN、QP及QN，所述主D锁存器与所述从D锁存器的差分输出端组成所述分频器的四个正交本振信号输出端IP、IN、QP及QN。

优选的，所述两个D锁存器中每个D锁存器包括负载电阻、由场效应管M1和场效应管M2构成的数据输入对管、由场效应管M3和场效应管M4构成的正反馈对管，以及由场效应管M5、场效应管M6、场效应管M7和场效应管M8构成的时钟输入对管，由反相器组成的选通控制逻辑和尾电流管M9。