CN104242875B - 单转双占空比可调电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及单转双占空比可调电路，它包括第一差分对管M1、第二差分对管M2和一个倒比例管M3，第一差分对管M1的栅极连接输入信号，漏极通过隔直电容C1连接第二差分对管M2的栅极，第二差分对管M2的漏极和第一差分对管M1的漏极为差分输出端，第一差分对管M1的源极和第二差分对管M2的源极均连接电流源；倒比例管M3的栅极连接电源电压，漏极与第二差分对管M2的栅极相连，倒比例管M3的源极与由R1、R2组成的分压电路的中点相连。本发明仅通过单转双电路，便可同时实现差分输出及占空比的调节，结构简单；通过设置R1和R2的值，可调整输出波形的占空比为50%。

Description

单转双占空比可调电路
技术领域
本发明涉及一种差分电路，特别是涉及单转双占空比可调电路。
背景技术
在通信***中，为了提高噪声抵抗能力，接收机的射频前端电路一般会采用差分结构，单端信号通过单端转差分装置转为差分信号。如专利申请号2012100461973所述，单端转双端电路，它包括第一晶体管、第二晶体管和变压单元，该变压单元包括第一电感元件、第二电感元件和第三电感元件，第一电感元件与第三电感元件根据第一互耦参数进行第一耦合，第二电感元件和第三电感元件根据第二互耦参数进行第二耦合。
然而，在射频前端应用中，采用TSPC结构的预分频器，如若为奇数分频，预分频器产生的信号占空比不为50%，且是单端输出。经过简单的单端转差分装置后，不能修正占空比。当混频器的输入信号占空比不为50%时，会产生本振泄露，噪声增加等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、可输出占空比为50%差分信号的单转双占空比可调电路。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：单转双占空比可调电路，它包括第一差分对管M1、第二差分对管M2和一个倒比例管M3，第一差分对管M1的栅极连接输入信号，第一差分对管M1的漏极通过隔直电容C1连接第二差分对管M2的栅极，第二差分对管M2的漏极和第一差分M1的漏极为差分输出端，第一差分对管M1的源极和第二差分对管M2的源极均连接电流源；倒比例管M3的栅极连接电源电压，倒比例管M3的漏极与第二差分对管M2的栅极相连，倒比例管M3的源极与由R1、R2组成的分压电路的中点相连。
进一步的，所述第一差分对管M1的漏极和第二差分对管M2的漏极与电源电压之间还设有滤波电容C2，滤波电容C2通过电阻R5与第一差分对管M1的漏极相连，滤波电容C2还通过电阻R4与第二差分对管M2的漏极相连。
进一步的，所述电阻R4和电阻R5的阻值相同，电阻R4和电阻R5用于调整输出电压的摆幅。
进一步的，所述第一差分对管M1的漏极和第二差分对管M2的漏极与电源电压之间还设有电阻R3，电阻R3用于调整输出电压的共模点，电阻R3通过电阻R5与第一差分对管M1的漏极相连，电阻R3还通过电阻R4与第二差分对管M2的漏极相连。
进一步的，所述的倒比例管M3为NMOS倒比例管。
本发明的有益效果是：
（1）通过单转双电路，便可同时实现占空比的调节，无需额外增加占空比调节电路，结构简单；
（2）通过精细设置分压电阻R1和分压电阻R2的值，来改变第一差分对管和第二差分对管的共模电平，进而调整输出波形的占空比为50%。
附图说明
图1为本发明的电路原理图；
图2为本发明第一差分对管和第二差分对管的输入波形；
图中，VX1和VX2为在不同情况下第二差分对管的输入，Vin为电路的输入信号。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，单转双占空比可调电路，它包括第一差分对管M1、第二差分对管M2和一个倒比例管M3，第一差分对管M1的栅极连接输入信号Vin，第一差分对管M1的漏极通过隔直电容C1连接第二差分对管M2的栅极，第二差分对管M2的漏极和第一差分对管M1的漏极为差分输出端，第一差分对管M1的源极和第二差分对管M2的源极均连接电流源。倒比例管M3的栅极连接电源电压VDD，倒比例管M3的漏极与第二差分对管M2的栅极相连，倒比例管M3的源极与由R1、R2组成的分压电路的中点相连。
进一步的，所述第一差分对管M1的漏极和第二差分对管M2的漏极与电源电压VDD之间还设有滤波电容C2，滤波电容C2通过电阻R5与第一差分对管M1的漏极相连，滤波电容C2还通过电阻R4与第二差分对管M2的漏极相连。
进一步的，所述电阻R4和电阻R5的阻值相同，电阻R4和电阻R5用于调整输出电压的摆幅。
进一步的，所述第一差分对管M1的漏极和第二差分对管M2的漏极与电源电压之间还设有电阻R3，电阻R3用于调整输出电压的共模点，电阻R3通过电阻R5与第一差分对管M1的漏极相连，电阻R3还通过电阻R4与第二差分对管M2的漏极相连。
进一步的，所述的倒比例管M3为NMOS倒比例管。
本发明的工作原理如下：M1单端输入信号Vin，通过隔直电容C1，使M1漏极输出信号反馈到M2的栅极，完成电路的单转双功能。调整电容C1的大小可以控制反馈电压的幅度，以使输出差分信号摆幅相同。通过设置分压电阻R1与分压电阻R2的比例，改变分压电阻R2上的分压大小，来确定两个差分对管输入的共模电平。M3为NMOS倒比例管，充当大电阻的角色，起到隔断反馈信号的作用。通过设置电阻R3与调压电阻R2&R5可以调整输出电压的最高电平及摆幅，C2为滤波电容。
M1和M2输入波形如图2所示：满摆信号为TSPC分频器的输出即电路的输入信号Vin。两个幅度较小信号VX1和 VX2为不同情况下M2的输入。由于实际版图中有各种寄生效应，导致TSPC分频器的输出波形有一定的上升和下降时间，在不同的共模电平处，波形的占空比会有很大的区别，利用这点，可以通过后仿真精细设置R1和R2来改变M1和M2的共模电平，使得输出波形占空比调整为50%。例如，在共模电平VCM1处差分信号的占空比就为50%，而共模电平VCM2处输出差分信号的占空比就不能满足应用需要。

Claims (5)

1.单转双占空比可调电路，包括第一差分对管M1、第二差分对管M2，其特征在于：所述电路还包括一个倒比例管M3，第一差分对管M1的栅极连接输入信号，第一差分对管M1的漏极通过隔直电容连接第二差分对管M2的栅极，第二差分对管M2的漏极和第一差分对管M1的漏极为差分输出端，第一差分对管M1的源极和第二差分对管M2的源极均连接电流源；倒比例管M3的栅极连接电源电压，倒比例管M3的漏极与第二差分对管M2的栅极相连，倒比例管M3的源极与由R1、R2组成的分压电路的中点相连；
第一差分对管M1单端输入信号Vin，通过隔直电容C1，使M1漏极输出信号反馈到第二差分对管M2的栅极，完成电路的单转双功能；调整电容C1的大小控制反馈电压的幅度，以使输出差分信号摆幅相同；通过设置分压电阻R1与分压电阻R2的比例，改变分压电阻R2上的分压大小，来确定两个差分对管输入的共模电平。
2.根据权利要求1所述的单转双占空比可调电路，其特征在于：所述第一差分对管M1的漏极和第二差分对管M2的漏极与电源电压之间还设有滤波电容C2，滤波电容C2通过电阻R5与第一差分对管M1的漏极相连，滤波电容C2还通过电阻R4与第二差分对管M2的漏极相连。
3.根据权利要求2所述的单转双占空比可调电路，其特征在于：所述电阻R4和电阻R5的阻值相同，电阻R4和电阻R5用于调整输出电压的摆幅。
4.根据权利要求1所述的单转双占空比可调电路，其特征在于：所述第一差分对管M1的漏极和第二差分对管M2的漏极与电源电压之间还设有电阻R3，电阻R3用于调整输出电压的共模点，电阻R3通过电阻R5与第一差分对管M1的漏极相连，电阻R3还通过电阻R4与第二差分对管M2的漏极相连。
5.根据权利要求1所述的单转双占空比可调电路，其特征在于：所述的倒比例管M3为NMOS倒比例管。
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