[实用新型]一种电流复用高线性度折叠电流镜混频器

摘要

本实用新型公开一种电流复用高线性度折叠电流镜混频器，在电流镜内嵌入双平衡混频开关对，跨导级的射频电流在电流镜和双平衡开关对的共同作用下，产生变频后的中频电流信号，其幅度与跨导级的射频电流保持一致并且在负载电阻上形成输出电压。这种基于电流镜的结构避免了传统的折叠式吉尔伯特混频器因级联而导致的线性度恶化；同时，对于电流镜的输入和输出静态偏置电流进行了复用并使用电感电容并联网络来实现对射频信号的隔离，串联的共栅管一方面可以实现对输出端中频信号到射频跨导级输出端的隔离，另一方面稳定电流镜输出端的电压波动，提高电流镜复制的精确性。电流镜的输入输出静态偏置电流共同注入跨导级，提高了电流利用效率，降低了功耗。

主权项

一种电流复用高线性度折叠电流镜混频器，其特征在于：包含射频输入级、电压混频核心电路、中频输出级、信号隔离/电流注入电路和共模反馈电路；所述射频输入级包含用作射频跨导管的第一NMOS管NM1和第二NMOS管NM2，源简并电阻第一电阻R1、第二电阻R2，以共栅方式工作的第三NMOS管NM3和第四NMOS管NM4，用作负载管的二极管连接的第一PMOS管PM1和第二PMOS管PM2；所述电压混频核心电路包含用作双平衡开关对的第五PMOS管PM5、第六PMOS管PM6、第七PMOS管PM7和第八PMOS管PM8；所述中频输出级包含用作电流镜的第三PMOS管PM3和第四PMOS管PM4，以共栅方式工作的第九PMOS管PM9和第十PMOS管PM10，负载电阻第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6，偏置电阻第七电阻R7、第八电阻R8；所述信号隔离/电流注入电路包含第五NMOS管NM5和第六NMOS管NM6，构成LC并联谐振电路的第一电感L1、第二电感L2，第一电容C1、第二电容C2；所述共模反馈电路包含输出共模电压检测网络和误差放大器A1；其中，第一NMOS管NM1的栅极接输入射频信号正极，其源极接第一电阻R1的正端，其漏极接第三NMOS管NM3的源极；所述第一电阻R1的负端接地；第二NMOS管NM2的栅极接输入射频信号负极，其源端接第二电阻R2的正端，其漏极接第四NMOS管NM4的源极；所述第二电阻R2的负端接地；第三NMOS管NM3和第四NMOS管NM4的栅极接偏置电压；第一PMOS管PM1和第二PMOS管PM2均栅漏短接，并分别接第三NMOS管NM3和第四NMOS管NM4的漏极；所述第一PMOS管PM1和第二PMOS管PM2源极均接电源电压；第五PMOS管PM5和第六PMOS管PM6的源极均接第二PMOS管PM2的栅极，它们的源极分别接本振信号负极和本振信号正极，它们的漏极分别接第四PMOS管PM4和第三PMOS管PM3的栅极；所述第七PMOS管PM7和第八PMOS管PM8的源极均接第一PMOS管PM1的栅极，它们的栅极分别接本振信号的正极和本振信号的负极，它们的漏极分别接第四PMOS管PM4和第三PMOS管PM3的栅极；所述第三PMOS管PM3和第四PMOS管PM4的源极均接电源电压，它们的漏极分别接第九PMOS管PM9和第十PMOS管PM10的源极；所述第九PMOS管PM9的漏极接第三电阻R3的正极，是输出信号的正端；所述第三电阻R3的负端接第五电阻R5和第七电阻R7的正端；所述第十PMOS管PM10的漏 极接第四电阻R4的正极，是输出信号的负端；所述第四电阻R4的负端接第五电阻R5和第八电阻R8的正端；所述第五电阻R5和第六电阻R6的负端接地；所述第七电阻R7和第八电阻R8的负端相接，并同时接到第九PMOS管PM9和第十PMOS管PM10的栅极；所述误差放大器A1的反相端接从输出端检测到的输出共模电压，其正反相端接参考共模电压，其输出端接第五NMOS管NM5和第六NMOS管NM6的栅极；所述第一电容C1与第一电感L1并联，第一电容C1正端接第一NMOS管NM1的漏极，负端接第五NMOS管NM5的漏极；所述第二电容C2与第二电感L2并联，第二电容C2正端接第二NMOS管NM2的漏极，其负端接第六NMOS管NM6的源极；所述第五NMOS管NM5和第六NMOS管NM6的漏极分别接第九PMOS管PM9和第十PMOS管PM10的源端。