[发明专利]一种噪声消除宽带射频接收前端

摘要

本发明公开了一种基于电流模式的噪声消除宽带射频接收前端，属于集成电路领域。该射频接收前端为差分输入/输出结构，包括共栅输入级、电流镜放大级、辅助路径反相器级、负阻级、主路径开关对Msw,main和辅助路径开关对Msw,aux。射频输入信号RFin由共栅输入级输入，于主路径上，经共栅输入级的转化、电流镜放大级的放大、Msw,main的混频和负阻级的倍增，信号传到输出节点C；辅助路径上，输入信号经过辅助路径开关对的混频、辅助路径反相器的转化后，转为电流信号传到输出节点C，两路信号叠加产生输出信号IFout。本发明可在较宽的频带内提高电路的增益，改善噪声、线性度性能。

主权项

一种噪声消除宽带射频接收前端，其特征在于，包括电容交叉耦合反馈共栅输入级、电流镜放大级、负阻级、主路径开关对、辅助路径开关对、辅助路径反相器级；所述射频接收前端的射频差分信号RFin的两路信号均由所述电容交叉耦合反馈共栅输入级输入，其每一路信号分为主路径及辅助路径两路信号流向：主路径上，输入信号经过电容交叉耦合反馈输入级转化为电流信号，然后经过电流镜放大级的放大、主路径开关对的混频和负阻级的倍增作用，信号传递到输出节点C；辅助路径上，输入信号经过辅助路径开关对的混频、辅助路径反相器的转化后，转为电流信号传递到输出节点C并与主路径输出信号同向叠加产生输出信号IFout；所述电容交叉耦合反馈共栅输入级包括NMOS晶体管Mn1、Mn1'，谐振电感LS和LS'，反馈电容CC和CC'；电流镜放大级包括PMOS晶体管Mp1、Mp2、Mp1'、Mp2'；辅助路径反相器级包括NMOS管晶体管Mn2和Mn2'、PMOS晶体管Mp4和Mp4'；负阻级包括晶体管Mp3、Mp3'；主路径开关对Msw,main包括四个相同尺寸的NMOS开关管Mn3、Mn4、Mn3'、Mn4'，辅助路径开关对Msw,aux包括四个相同尺寸的NMOS开关管Mn5、Mn6、Mn5'、Mn6'；于主路径方向，共栅输入晶体管Mn1的源极通过节点A连接至电感LS'的正极，节点A通过耦合电容CC'连接到晶体管Mn1'的栅极；晶体管Mn1的栅极通过耦合电容CC连接到晶体管Mn1'的源极，其漏极接至晶体管Mp1的漏极，晶体管Mn1'的漏极连接至晶体管Mp1'的漏极；晶体管Mp1'的栅极连接至晶体管Mp3'的漏极，晶体管Mp1'的栅极直接与晶体管Mp1'的漏极相连，其源极连接至电源VDD；晶体管Mp1的栅极直接与Mp1的漏极相连，其源极连接至电源VDD；于负阻级，Mp3的漏极通过节点B连接至Mp1的漏极，Mp3的栅极连接至Mp3'的漏极，Mp3的源极连接至电源VDD；Mp3'的栅极连接至节点B，Mp3'的源极连接至电源VDD；节点B与开关管Mp1的栅极连接，开关管Mp1的栅极与开关管Mn3、Mn4的源极连接，开关管Mn3'、Mn4'的源极与Mp1'的栅极连接，Mn3'的漏极与Mn4的漏极连接，Mn4'的漏极与Mn3的漏极连接，Mn3'的栅极与Mn3的栅极共同连至差分本振信号LO‑的输入端，Mn4'的栅极与Mn4的栅极共同连至差分本振信号LO+的输入端；晶体管Mp2的源极连接至电源VDD，其栅极连接到开关管Mn3'、Mn4的漏极，其漏极则连接到节点C；晶体管Mp2'的源极连接至电源VDD，其栅极连接到开关管Mn4'、Mn3的漏极，其漏极连接至节点C'；于辅助路径方向，节点A与开关管Mn5、Mn6的源极连接，开关管Mn5'、Mn6'的源极与谐振电感LS的正极连接，谐振电感LS的正极与晶体管Mn1'的源极连接，谐振电感LS负极与LS'负极均接地，谐振电感LS'的正极与节点A连接；4个开关管Mn5、Mn6、Mn5'、Mn6'之间的连接方式与开关管Mn3、Mn4、Mn3'、Mn4'之间的连接方式相同：开关管Mn5对应于Mn3，Mn6对应于Mn4，Mn5'与Mn6'分别对应于Mn3'与Mn4'；开关管Mn6、Mn5'的漏极通过隔直电容Cb连接到Mn2的栅极，Mn2的源极接地，Mn2的漏极通过节点C连接至Mp4的漏极，Mp4的栅极通过隔直电容Cb1连接至Mn2的栅极，Mp4的源极连接至电源VDD；开关管Mn5、Mn6'的漏极通过隔直电容Cb'连接到Mn2'的栅极，晶体管Mn2'、Mp4'及隔直电容Cb2之间的连接关系与晶体管Mn2、Mp4及隔直电容Cb1之间的连接关系相同：晶体管Mn2'、Mp4'分别对应于晶体管Mn2、Mp4，隔直电容Cb2对应于隔直电容Cb1，节点C'对应于节点C；输出节点C连接到电阻Rout的负极，输出节点C'连接到电阻Rout'的正极；电阻Rout'的负极连接电阻Rout的正极，且电阻Rout'的负极连接到运算放大器的负极，参考信号Vref接所述运算放大器的正极，运算放大器的输出连接到电阻Rb、Rb'的正极，电阻Rb的负极连接到晶体管Mn2的栅极，电阻Rb'的负极连接到晶体管Mn2'的栅极；射频差分信号RFin由电感LS和LS'的正极输入，电阻Rout'的正极、Rout的负极产生差分输出信号IFout并连接至输出节点。