[发明专利]一种增加发射机变频线性的上变频器电路

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种增加发射机变频线性的上变频器电路。

背景技术

上变频器是射频发射机中不可缺少的重要电路，其作用是将低频信号转换成射频信号并以一定的功率发射出去，同时保证输出信号相对于输入信号没有失真，我们用上变频器的线性高低和增益大小来衡量其性能指标优劣。由于在集成电路制造中无法保证所有器件生产的一致性，这就导致了现有上变频器线性及增益指标的不稳定，从而导致产品性能的不稳定。

例如，现有的上变器多采用图1所示的电路结构，M1、M2、M3和M4是本振开关管，M5、M6是信号放大管、M7、M8和M9是镜像电流源。此上变频器的增益为G＝(RL1+RL2)*(gm5+gm6),其中，RL1和RL2是其负载电阻，gm5和gm6是信号放大管M5和M6的跨导。上述结构有一个非常明显的缺点，由于CMOS管的gm和偏置电流I特性是平方根关系，不是线性关系，这就导致其电路增益和线性取决于偏置电流，一旦偏置电流有所偏差，就会导致电路的增益和线性有很大的变化，导致产品性能的不稳定。

发明内容

针对背景技术中提及的问题，本发明提出一种增加发射机变频线性的上变频器电路，从电路设计上兼容考虑不同器件的生产工艺偏差，保证上变频器有稳定的线性和增益输出，从而保证了产品性能的稳定，具体的技术方案如下：

一种增加发射机变频线性的上变频器电路，包括本振部分、放大部分与镜像电流源；

所述本振部分具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，其主要由第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管组成，所述第一MOS管和第四MOS管的栅极共同连接至所述第一输入端，所述第二MOS管和第三MOS管的栅极共同连接至所述第二输入端，所述第一MOS管和第三MOS管的源极共同连接至所述第一输出端，所述第二MOS管和第四MOS管的源极共同连接至所述第二输出端，所述第一MOS管和第二MOS管的漏极相连接，所述第三MOS管和第四MOS管的漏极相连接；

所述放大部分具有第三输入端和第四输入端，其主要由第一NPN管、第二NPN管、第三NPN管和第四NPN管组成，所述第一NPN管和第二NPN管的集电极共同连接至所述第一MOS管的漏极，所述第一NPN管和第二NPN管的基极共同连接至所述第三输入端，所述第三NPN管和第四NPN管的集电极共同连接到所述第三MOS管的漏极，所述第三NPN管和第四NPN管的基极共同连接至所述第四输入端，所述第一NPN管和第三NPN管的发射极相连接，所述第二NPN管和第四NPN管的发射极相连接；

所述镜像电流源具有第五输入端，其主要由第一电流偏置管、第二电流偏置管和第三电流偏置管组成，各管的栅极共同连接至所述第五输入端，各管的漏极共连接地，所述第一电流偏置管的集电极连接至所述第五输入端，所述第二电流偏置管的集电极连接至所述第一NPN管的发射极，所述第三电流偏置管的集电极连接至所述第二NPN管的发射极；

其中，所述第一输入端作为本振信号的正向输入端，所述第二输入端作为本振信号的负向输入端，所述第三输入端作为低频信号的正向输入端，所述第四输入端作为低频信号的负向输入端，所述第五输入端作为偏置电流的输入端，所述第一输出端、第二输出端对应作为上变频器电路的正、负输出。

于本发明的一个或多个实施例当中，所述第一NPN管和第四NPN管的发射极面积相等，所述第二NPN管和第三NPN管的发射极面积相等，所述第一NPN管的发射极面积是第三NPN管的发射极面积的N倍，N大于2且小于50。

于本发明的一个或多个实施例当中，所述N取值为2、4、6、8或10。

于本发明的一个或多个实施例当中，所述第二电流偏置管、第三电流偏置管各自的长宽乘积是第一电流偏置管长宽乘积的K倍，K大于2且小于50。

于本发明的一个或多个实施例当中，所述K取值为5、10、15或20。

本发明的有益效果是：通过采用多集电极并联NPN型三极管作为上变频器的信号放大管，通过采用不同的三极管发射极面积的配比，展宽信号放大管的gm线性区间，从而实现上变频器增益的稳定和线性的增大。解决了现有上变频器在线性度上受制于MOS管的Gm线性区间过小，工艺的细微变化就会影响其上变频器线性的性能，导致产品的不稳定的问题。

附图说明

图1为现有技术的上变频器电路结构原理图。

图2为本发明的增加发射机变频线性的上变频器电路结构原理图。

具体实施方式