[发明专利]一种基于电流模有源器件的宽带射频混频器

摘要

本发明公开一种基于电流镜与DOCCII(双输出端电流传输器)的宽带射频混频器。提出的宽带混频器由双重NMOS‑PMOS电流镜混频单元与电流输出级构成。双重NMOS‑PMOS电流镜混频单元由嵌入了本振信号v_LO±的四个双重NMOS‑PMOS电流镜组合而成，用于执行混频器的输入级与无源开关核，它相当于传统有源Gilbert混频器的双平衡拓扑结构。同时，由两个DOCCII的同相电流与反相电流输出端交叉耦合连接组成的电流输出级充当传统无源混频器的跨阻放大器；电流输出级具有很低的输入阻抗和很高的输出阻抗，它用于实现前级变频后输出电流信号的放大，并有效驱动下一级电路。提出的宽带混频器无需电感无源元件，却能够同时具备有源Gilbert混频器和无源混频器的各自优势。

主权项

1.一种基于电流模有源器件的宽带射频混频器，其特征在于，所述宽带射频混频器由四个双重NMOS-PMOS电流镜混频单元与电流输出级构成；双重NMOS-PMOS电流镜混频单元用于执行混频器的输入级与无源开关核，电流输出级充当传统无源混频器的跨阻放大器；其中，双重NMOS-PMOS电流镜混频单元中包含NMOS电流镜与PMOS电流镜构成的双重电流镜，PMOS管充当NMOS电流镜混频单元的电流源负载，反过来，NMOS管充当PMOS电流镜混频单元的电流源负载；四个双重NMOS-PMOS电流镜的输出级MOS管衬底极中嵌入了双平衡结构的本振信号v_LO±；同时，电流输出级由两个双输出端电流传输器（DOCCII, dual-output currentconverter）的同相电流与反相电流输出端交叉耦合连接组成；其中双输出端电流传输器1（DOCCII 1）的X端口电流与中频输出电流IF+相连，双输出端电流传输器2（DOCCII 2）的X端口电流与中频输出电流IF-相连；双输出端电流传输器1（DOCCII 1）与双输出端电流传输器2（DOCCII 2）的Y端口相连接，并接至电压V_CM；双输出端电流传输器1（DOCCII 1）的Z_P端口电流与双输出端电流传输器2（DOCCII 2）的Z_N端口电流连接一起作为混频器输出的一路信号out+，双输出端电流传输器1（DOCCII 1）的Z_N端口电流与双输出端电流传输器2（DOCCII 2）的Z_P端口电流连接一起作为混频器输出的一路信号out-；其中所述的双输出端电流传输器（DOCCII）包括：NMOS管MN6、MN7、MN8、MN9、MN10、MN14、MN15的源极连接至地，NMOS管MN6、MN7、MN8、MN9、MN10的栅极连接在一起并接至MN6的漏极；MN6的漏极接至电流源I1的负极，电流源I1的正极接电源VCC；PMOS管MP3、MP4、MP11、MP12、MP13、MP16、MP17的源极连接至VCC；NMOS管MN1与MN2的源极连接在一起并接至MN7的漏极，MN1的栅极接输入信号Y端，MN1的漏极与MP3的漏极相连；MP3的漏极与栅极连接一起并接至MP4的栅极；MP4的漏极与MN2的漏极相连并接至MN5的栅极；MN2的栅极、MN5的源极、MN8的漏极连接在一起并接至输入信号X端；MN5的漏极与MP11的漏极相连，MP11的漏极与栅极相连并接至MP12和MP13的栅极；MP12和MN9的漏极连接并接至输出信号Z_P端；MP13和MN14的漏极连接，MN10和MP16的漏极连接；MN14和MN15的栅极连接并接至MN14的漏极，MP16和MP17的栅极连接并接至MP16的漏极；MN15和MP17的漏极连接并接至输出信号Z_N端。/n