[发明专利]倍频器

说明书

技术领域

本发明总体涉及倍频器，并且更具体地，涉及在射频(RF)和毫米波频率(例如，波长在大约0.1mm和10mm之间)具有较低的直流(DC)功耗的倍频器。

背景技术

倍频器已经被用于各种应用中，包括RF应用。图1示出示例性的现有倍频器。如图所示，该倍频器100操作来生成差分输出信号2f_Lo+和2f_Lo+，其为输入差分信号f_Lo+和f_Lo-的频率的两倍。在该示例中，所述差分输出信号2f_Lo+和2f_Lo+能够作为用于调制器的本地振荡器信号。在图1的示例中，所述输入差分信号f_Lo+和f_Lo-被提供给晶体管Q1和Q2的栅极。晶体管Q1和Q2(如示出的，是NMOS晶体管)经布置形成被耦合到公共节点和供电轨(例如，地面)之间的一对差分晶体管。电感器L(在其中间抽头被耦合到供电轨VDD)连同晶体管Q3(如示出的，是NMOS晶体管)的栅极一起被耦合到所述一对差分Q1/Q2的所述公共节点。所述晶体管Q3的源极也被耦合到所述电感器L。

然而，这样的布置存在一些问题。首先，因为有限的跨导密度，所以在射频(RF)和毫米波频率的所述直流(DC)功耗能够高。其次，由于单个共模电感器抽头(在图1的示例中，其被耦合到供电轨VDD)的存在，在倍频器100的输出端处缺少偏置的灵活性。因此，需要具有改良的性能的倍频器。

发明内容

提供了一种装置。在示例实施例中，所述装置包括第一供电轨；第二供电轨；一对差分晶体管，其经配置用于接收具有第一频率的第一差分信号；变压器，其具有初级侧和次级侧，其中所述变压器的所述初级侧被耦合到所述一对差分晶体管，而且其中所述变压器的所述次级侧经配置用于输出具有第二频率的第二差分信号，其中所述第二频率大于所述第一频率；第一晶体管，其被耦合到所述第一供电轨、所述变压器的所述初级侧和所述一对差分晶体管，而且其中所述第一晶体管是第一导电型晶体管；以及第二晶体管，其被耦合到所述第二供电轨、所述变压器的所述初级侧和所述一对差分晶体管，而且其中所述第二晶体管是第二导电型晶体管。

在特定的实施方式中，所述第一晶体管可以具有第一无源电极、第二无源电极和控制电极，其中所述第一晶体管的所述第一无源电极被耦合到所述变压器的所述初级侧，所述第一晶体管的所述第二无源电极被耦合到所述第一供电轨，而且所述第一晶体管的所述控制电极被耦合到所述一对差分晶体管。所述第二晶体管可以具有第一无源电极、第二无源电极和控制电极，其中所述第一晶体管的所述第一无源电极被耦合到所述变压器的所述初级侧，其中所述第一晶体管的所述第二无源电极被耦合到所述第二供电轨，而且其中所述第一晶体管的所述控制电极被耦合到所述一对差分晶体管。

在特定的实施方式中，所述第一供电轨可以是地面。所述第一晶体管可以是N型晶体管，而所述第二晶体管可以是P型晶体管。所述第一晶体管可以是NMOS晶体管，而所述第二晶体管可以是PMOS晶体管。

在其他实施例中，所述装置包括第一供电轨；第二供电轨；第一MOS晶体管，其被耦合到公共节点和所述第一供电轨之间，其中所述第一MOS晶体管经配置用于在其栅极接收第一差分信号的第一部分，而且其中所述第一差分信号具有第一频率；第二MOS晶体管，其被耦合到所述公共节点和所述第二供电轨之间，其中所述第二MOS晶体管经配置用于在其栅极接收所述第一差分信号的第二部分；变压器，其具有：具有第一终端、第二终端和中间抽头的初级侧，其中所述变压器的所述初级侧的所述第一终端被耦合到所述公共节点，而且其中所述变压器的所述初级侧的所述中间抽头经配置用于接收共模电压，以及具有第一终端、第二终端和中间抽头的次级侧，其中所述变压器的所述次级侧的所述第一终端经配置用于输出第二差分信号的第一部分，而且其中所述变压器的所述次级侧的所述中间抽头经配置用于接收共模电压，而且其中所述变压器的所述次级侧的所述第二终端经配置用于输出所述第二差分信号的第二部分，其中所述第二差分信号具有第二频率，而且其中所述第二频率大于所述第一频率；第三MOS晶体管，其被耦合到所述变压器的所述初级侧的所述第二终端和所述第二供电轨之间且在其栅极被耦合到所述公共节点，其中所述第三MOS晶体管是第一导电型晶体管；第四MOS晶体管，其被耦合到所述变压器的所述初级侧的所述第二终端和所述第一供电轨之间且在其栅极被耦合到所述公共节点，而且其中所述第四MOS晶体管是第二导电型晶体管。