[发明专利]一种具有正交差分输出的低功耗注入锁定二分频器

说明书

本发明公开了一种具有正交差分输出的低功耗注入锁定二分频器，涉及集成电路技术领域，包括第一锁存器Latch1、第二锁存器Latch2、第一电容C1、第二电容C2、电流源Idc、第一晶体管M1、第一电阻R1、第二电阻R2；第一锁存器Latch1、第二Latch2分别通过同相连接和反相连接的方式构成两级差分环振；第一晶体管M1的栅极和漏极相连后与电流源Idc的负极相连，源极接地；电阻R1、R2的一端分别与电流源Idc的负极相连，另一端与锁存器Latch1、Latch2的输入端相连；电容C1、C2的一端分别与输入信号Vin_p、Vin_n相连，另一端分别与锁存器Latch1、Latch2的输入端相连。本发明具有较低功耗、较低成本、较高输出电压幅度和较宽输入频率范围。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种具有正交差分输出的低功耗注入锁定二分频器。

背景技术

正交变频收发机中的混频器需要一组高频差分正交的I差分信号和Q差分信号，以用于频率转换，一般在射频锁相环产生的稳定频率信号基础上，通过二分频器产生正交的I差分信号和Q差分信号。常见二分频器需要满足以下几个要求：

(1)具有较低的功耗；

(2)具有较高的输出电压幅度；

(3)占用面积越小越好；

(4)输入频率范围较宽，可以补偿工艺角、电压、温度变化导致的输入频率范围偏移。

目前常用电流态逻辑(CML，Current Mode Logic)二分频器产生正交二分频信号，可承受的输入频率较高，但是输出电压幅度仅为几百毫伏，且功耗较高。带电感的注入锁定(Injection locked)二分频器具有较低功耗，但是需要高品质因数的片上电感，大面积电感无疑增加制造成本。就输入频率范围和输出幅度而言，常见二分频器都能满足蓝牙5.0收发机的指标要求，芯片功耗和成本是限制蓝牙5.0的主要瓶颈。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种具有正交差分输出的低功耗注入锁定二分频器，使其具有较低功耗、较低成本、较高输出电压幅度和较宽输入频率范围。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何改进现有设计的不足，降低功耗，降低芯片制造成本，提高输出电压幅度，并使其具有较宽的输入频率范围以满足BLE 5.0的要求。

为实现上述目的，本发明提供了一种具有正交差分输出的低功耗注入锁定二分频器，其特征在于，包括第一锁存器Latch1、第二锁存器Latch2、第一电容C1、第二电容C2、电流源Idc、第一晶体管M1、第一电阻R1、第二电阻R2；

所述第一锁存器Latch1、所述第二锁存器Latch2分别通过同相连接和反相连接的方式构成两级差分环振；所述第一锁存器Latch1的von、vop端分别连接所述第二锁存器Latch2的vip、vin端，所述第一锁存器Latch1的vip、vin端分别连接所述第二锁存器Latch2的vop、von端；

所述晶体管M1的栅极和漏极相连后与所述电流源Idc的负极相连，所述晶体管M1的源极接地；

所述第一电阻R1的一端接所述电流源Idc的负极，另一端接所述第二锁存器Latch2的CLK端；所述第二电阻R2的一端接所述电流源Idc的负极，另一端接所述第一锁存器Latch1的CLK端；

所述第一电容C1的一端接第一输入信号Vin_p，另一端接所述第一锁存器Latch1的CLK端；所述第二电容C2的一端接第二输入信号Vin_n，另一端接所述第二锁存器Latch2的CLK端。

进一步地，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2被设置为提供偏置电流。