[发明专利]一种跨导放大器及高鲁棒性混频器电路

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种跨导放大器及高鲁棒性混频器电路。

背景技术

无线通信应用依赖于射频信号在无线网络中传递信息来满足人们对于通信的要求。发射机将基带频率信号上变频到射频载波信号，形成要传送的射频信号，接收机将接收到的射频信号下变频到基带频率信号，再送入基带处理器进行解调。

下混频器可以分为无源型和有源型，无源混频器一般提供小于0dB的转换增益，而有源混频器一般提供大于0dB的转换增益。无源混频器可以提供更低的噪声系数和更高的线性度。

参照图1，目前主流的无源混频器架构为：跨导放大器101+电流型混频器102+跨阻放大器103（图中的“LO”为本振信号）。由于该结构中跨导放大器和跨阻放大器的增益均受到温度和工艺波动影响，因此下混频器的增益在不同环境中会出现较大波动，造成下混频后的中频信号不稳定，影响接收机性能。

此外，为了提高放大器效率，跨导放大器通常采用反相器结构，该结构的共模稳定性会受到前级电路输出阻抗的影响。传统跨导放大器结构如图2所示，设电容221、222、223、224为C_B，电阻211、 212、213、214为R_B，前级电路输出阻抗为Z_in，电阻241、242为 R_CM，NMOS管232的栅源电容为C_gs6，则共模反馈电路的零极点位置如下：

根据公式(1)和(2)可知，第一主极点和零点的相对位置受前级电路输出阻抗的影响。当Z_in>>R_B时，p₁≈z₁，此时会存在一个零极点对，恶化共模反馈电路相位裕度；当Z_in<<R_B时，p₁<<z₁，此时在单位增益（GBW）内，共模反馈电路可以近似看做一个单极点系统，共模环路相位裕度较高。因此共模反馈电路相位裕度会受到前级电路输出阻抗的影响。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何减弱跨导放大器中共模反馈环路的相位裕度受到前级电路输出阻抗的影响。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种跨导放大器，所述跨导放大器包括：差模电路、共模反馈电路和共模相位裕度补偿电路；

所述差模电路，用于将输入的射频电压信号转换为射频电流信号；

所述共模反馈电路，用于将所述射频电压信号的差模分量抵消，以产生共模电压信号；

所述共模相位裕度补偿电路，用于提高所述共模电压信号的相位裕度。

其中，所述差模电路包括：4个隔直电容、4个隔交电阻、2个 NMOS管和2个PMOS管；

所述第一隔直电容的第一端与第二隔直电容的第一端连接后作为第一输入端，所述第一隔直电容的第二端与第一隔交电阻的第一端及第一PMOS管的栅极分别连接，所述第二隔直电容的第二端与第二隔交电阻的第一端及第一NMOS管的栅极分别连接，所述第三隔直电容的第一端与第四隔直电容的第一端连接后作为第二输入端，所述第三隔直电容的第二端与第三隔交电阻的第一端及第二PMOS管的栅极分别连接，所述第四隔直电容的第二端与第四隔交电阻的第一端及第二NMOS管的栅极分别连接，所述第一PMOS管的源极与第二PMOS管的源极及电源端分别连接，所述第一NMOS管的源极与第二NMOS管的源极及接地端分别连接，所述第一NMOS管的漏极与第一PMOS管的漏极连接后作为第一输出端，所述第二NMOS管的漏极与第二PMOS管的漏极连接后作为第二输出端，所述第一隔交电阻的第二端与第三隔交电阻的第二端连接后作为偏置电压输入端，所述第二隔交电阻的第二端与第四隔交电阻的第二端连接后作为共模反馈信号端。

其中，所述共模相位裕度补偿电路包括：两个RC串联电路，第一RC串联电路连接于所述第一NMOS管的栅极与第一NMOS管的漏极之间，所述第二RC串联电路连接于所述第二NMOS管的栅极与第二NMOS管的漏极之间。

其中，所述跨导放大器还包括：偏置电压供应电路；