[发明专利]一种高线性跨导电路

说明书

本发明提供了一种高线性跨导电路，包括：差分输入级电路，将输入电压信号转换成电流信号；IMsubgt;2/subgt;注入电路，用于实现IMsubgt;2/subgt;的直流耦合注入；包括第一PMOS晶体管M4、第二PMOS晶体管M5、第三PMOS晶体管M7和第一电阻R1，反馈回路，用于形成负反馈，包括第四PMOS晶体管M6、第五PMOS晶体管M8、第二电阻R2、和运算放大器OP。本发明采用IMsubgt;2/subgt;直流注入，从而使得双Tone的频率间隔可以拓展到直流附近，并且IMsubgt;2/subgt;的注入位置从尾电流管的栅极变成共栅输入差分对管的栅极，IMsubgt;3/subgt;项抵消效果明显提升，极大改善了电路的IIP3性能，提高接收机的抗干扰性能。

技术领域

本公开涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种高线性跨导电路。

背景技术

在无线接收应用中，输入射频信号往往伴随着大的干扰信号。这些干扰信号通过接收通道的非线性效应，最终会影响目标信号的正常接收。

当两个相邻干扰通过一个非线性系统时，输出会含有一些不属于输入频率谐波的成分，称为交调(Intermodulation,IM)。由二阶非线性产生的交调项称为二阶交调项(IM₂)；由三阶非线性产生的交调项称为三阶交调项(IM₃)。

由于两个相邻干扰产生的三阶交调(IM₃)对信号的影响往往是最普遍和很严重的。所以定义一个性能指标来表征这一现象，这个参数称为三阶交调截取点(IP3)。

在CMOS集成电路中，MOS管自身的非线性是电路非线性的重要来源。提高MOS跨导放大器的主流技术中，IM₂注入抵消技术可以显著提升跨导放大器的线性度特别是IP3(三阶交调截取点)性能。图1给出了IM₂注入抵消技术的电路结构。差分对管M₄(MOS晶体管)和M₅产生IM₂交调项，通过尾电流管M₃的栅极注入到跨导放大器中。该IM₂项通过M₁和M₂管的二阶非线性产生IM₃(三阶交调)项，和M₁/M₂本身三阶非线性产生的IM₃项相互抵消，从而提高跨导放大器的IIP3(输入三阶交调载取点)性能。

该电路结构存在三个不足：(1)IM₂通过C和R_b交流耦合到M₃管的栅极，导致低频的IM₂项无法注入。即当输入双Tone的频差很小时，其产生的IM₃项无法得到抵消；(2)C和R_b组成的高通滤波器会引入额外的相移，影响IM₃的抵消；(3)M₁和M₂管采用栅输入，难以实现宽带的功率匹配。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种高线性跨导电路，对频率偏移信号基频几Hz到几十MHz的三阶交调失真项都可以有效抑制，提高电路的线性度，从而提高接收机的抗干扰性能。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高线性跨导电路，包括：

差分输入级电路，包括一组差分输入对管，将输入电压信号转换成电流信号；

IM₂注入电路，用于实现IM₂的直流耦合注入；包括第一PMOS晶体管M4、第二PMOS晶体管M5、第三PMOS晶体管M7和第一电阻R1，第一PMOS晶体管M4和第二PMOS晶体管M5的源极接电源，漏极短接后输出电压Vg1到所述差分输入级电路；第一电阻R1一端接电压Vg1，另一端接地；第三PMOS晶体管M7为电流源，其源极接电源，漏极接电压Vg1；