[发明专利]一种低电源电压二次变频射频接收前端

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于低电源电压场合的二次变频射频接收前端电路，其电源电压可 低至0.6V。

背景技术

手持无线通信终端设备的迅速普及对射频接收模块的功耗提出了更高的要求。二次 变频接收机结构使用了两次变频技术，在镜像抑制和功耗方面均取得了较好的性能，在 低功耗射频接收电路中广泛使用。传统二次变频射频前端多采用有源和无源混频相结合 的方式，在第一次变频后进行带通滤波，再由第二次正交变频将接收信号搬移至基带。

近年来，随着工艺尺寸的不断降低以及对低功耗的不断追求。设计人员开始尝试将 在近阈值电压条件下射频接收电路的设计方法。对于传统的二次变频射频接收前端而言， 当电源电压下降到0.6V以下时，其中的有源混频电路很难获得足够的电压裕度。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种低电源电压二次变频 射频接收前端，利用无源变频的阻抗搬移效果，在第一级混频后构造带通滤波效果，从 而将两级无源变频直接级联，在保证了高转换增益的同时实现了对镜像信号的充分抑制， 具有电路结构简单和功耗低的特点。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种低电源电压二次变频射频接收前端，包括低电压射频跨导放大器、二次变频混 频开关对和跨阻放大器；二次变频混频开关将第一次变频单元和第二次变频单元直接级 联，第二次变频单元将跨阻放大器的低输入阻抗搬移到中间频率，构造出对射频电流的 带通滤波功能；两次变频后的射频电流经跨阻放大器转换为输出中频电压。本发明的前 端取消了中间级缓冲及滤波电路，进一步降低了功耗和版图面积；本发明在保证了高转 换增益的同时实现了对镜像信号的充分抑制。

具体的，所述低电压射频跨导放大器包括第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、 第三NMOS管MN3、第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第一电容C1、第二电 容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一电阻R1、第二电阻R2、第三 电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一参考电流源I1和第二参考电 流源I2；

第一NMOS管MN1的栅极和漏极短接，源极接地；

第二NMOS管MN2的源极接地，栅极接第五电阻R5的正极，漏极接第一PMOS 管MP1的漏极；第五电阻R5的负极接第一NMOS管MN1的漏极；

第三NMOS管MN3的源极接地，栅极接第六电阻R6的正极，漏极接第二PMOS 管MP2的漏极；第六电阻R6的负极接第一NMOS管MN1的漏极；

第一PMOS管MP1的源极接电源VDD，栅极接第一电阻R1的正极；

第二PMOS管MP2的源极接电源VDD，栅极接第二电阻R2的正极；

第一电容C1的正极接第一NMOS管MN1的漏极，负极接地；

第二电容C2的正极接输入电压正极INP，负极接第三NMOS管MN3的栅极；

第三电容C3的正极接输入电压负极INN，负极接第二NMOS管MN2的栅极；

第四电容C4的正极接第二NMOS管MN2的栅极，负极接第一NMOS管MN1的 栅极；

第五电容C5的正极接第三NMOS管MN3的栅极，负极接第二NMOS管MN2的 栅极；

第一参考电流源I1的正极接电源VDD，负极接第一NMOS管MN1的漏极；

第二参考电流源I2的正极接第一电阻R1的负极、第二电阻R2的负极、第三电阻 R3的负极和第四电阻R4的负极，负极接地；第三电阻R3的正极接第一PMOS管MP1 的漏极，第四电阻R4的第二PMOS管MP2的漏极。

具体的，所述二次变频混频开关对包括第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、 第四NMOS管MN4、第五NMOS管MN5、第六NMOS管MN6、第七NMOS管MN7、 第八NMOS管MN8、第九NMOS管MN9、第十NMOS管MN10、第十一NMOS管 MN11、第十二NMOS管MN12、第十三NMOS管MN13、第十四NMOS管MN14和 第十五NMOS管MN15；

第六电容C6的正极接第一PMOS管MP1的漏极，负极接第六NMOS管MN6的 源极和第七NMOS管MN7的源极；