CN107645300A - 一种电流复用低功耗射频接收机 - Google Patents
一种电流复用低功耗射频接收机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107645300A CN107645300A CN201710963368.1A CN201710963368A CN107645300A CN 107645300 A CN107645300 A CN 107645300A CN 201710963368 A CN201710963368 A CN 201710963368A CN 107645300 A CN107645300 A CN 107645300A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nmos tube
- voltage node
- resistance
- differential voltage
- common
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电流复用低功耗射频接收机,包括:变压器,将天线接收的单端射频信号或外接差分信号经其初级‑次级的变换转换为差分信号并从第一、第二差分电压节点输出差分信号;共栅输入级,将变压器输出进行电容交叉耦合放大并从第三、第四差分电压节点输出差分放大信号;共源放大电路,将变压器输出在不增加电流消耗的情况下进行跨导放大并从第三、第四差分电压节点输出差分放大信号;共模电压稳定电路,稳定第三、第四差分电压节点的共模电压;下变频开关电路,用于在本振信号的控制下将差分放大信号进行下变频得到中频信号并从第五、第六差分电压节点输出差分中频电流信号;跨阻放大器,用于将差分中频电流信号转为电压信号并放大输出。
Description
技术领域
本发明涉及一种射频接收机,特别是涉及一种基于变压器的电流复用低功耗射频接收机。
背景技术
随着射频技术的不断推动,低功耗射频接收机在越来越多的场合得到广泛应用,例如植入式医疗设备、可穿戴设备、窄带物联网等。传统接收机前端设计一般采用单独的射频模块级联而成,一般包括:单端转差分变压器(通常在芯片外部板级焊接)、低噪声放大器,混频器等,这种设计占用较多的面积,同时消耗功耗较大。
此外,为提高接收机的关键指标灵敏度,一般需要降低接收机噪声系数。接收机噪声系数的主要来源是第一级(通常为低噪声放大器)输入管的跨导热噪声,而跨导热噪声贡献和消耗的电流成反比,因此要降低输入管跨导热噪声现有的方法通常需要消耗较多的电流,使得兼顾低噪声和低功耗成为设计难点。
图6为传统的单管共栅放大结构,通常需要在MOS管源级加入Zs以进行偏置,Zs可以为电感、电阻或电流镜结构,然而Zs位于输入端口,噪声贡献较大,需要尽量降低噪声。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足,本发明之目的在于提供一种电流复用低功耗射频接收机,以在降低接收机消耗电流的同时,得到低噪声系数和高灵敏度。
为达上述及其它目的,本发明提出一种电流复用低功耗射频接收机,包括:
变压器,用于将天线接收的单端射频信号或外接差分信号经其初级-次级的变换转换为差分信号并从第一差分电压节点P1和第二差分电压节点P2输出差分信号;
共栅输入级,用于将所述变压器输出的差分信号进行电容交叉耦合放大并从第三差分电压节点P3和第四差分电压节点P4输出差分放大信号;
共源放大电路,用于将所述变压器输出的差分信号在不增加电流消耗的情况下进行额外的跨导放大并从第三差分电压节点P3和第四差分电压节点P4输出差分放大信号;
共模电压稳定电路,用于利用负反馈原理稳定所述第三差分电压节点P3和第四差分电压节点P4的共模电压;
下变频开关电路,用于在本振信号的控制下将所述共栅输入级、共源放大电路输出的差分放大信号进行下变频得到中频信号并从第五差分电压节点P5和第六差分电压节点P6输出差分中频电流信号;
跨阻放大器,用于将所述下变频开关电路输出的差分中频电流信号转为电压信号并放大输出。
进一步地,所述电流复用低功耗射频接收机还包括下变频开关管偏置产生电路,用于给所述下变频开关电路的开关MOS管产生直流偏置电压并将来自锁相环PLL的差分本振信号耦合至所述下变频开关电路的开关MOS管的栅极。
进一步地,所述共栅输入级与所述共源放大电路采用电流复用结构。
进一步地,所述共栅输入级包括第一NMOS管、第二NMOS管、第一耦合电容、第二耦合电容、第一偏置电阻和第二偏置电阻,所述变压器的次级线圈的同相端与第一耦合电容的一端、第一NMOS管的源极相连组成所述第一差分电压节点P1,所述变压器的次级线圈的反相端与所述第二耦合电容的一端、第二NMOS管的源极相连组成所述第二差分电压节点P2,所述第一耦合电容的另一端连接至所述第二NMOS管的栅极和第二偏置电阻的一端,所述第二耦合电容的另一端连接至所述第一NMOS管的栅极和所述第一偏置电阻的一端,所述第一偏置电阻的另一端和第二偏置电阻的另一端连接至第一偏置电压,所述第一NMOS管连接所述第三差分电压节点P3,所述第二NMOS管的漏极连接所述第四差分电压节点P4。
进一步地,所述共源放大电路包括第三PMOS管、第四PMOS管、第三耦合电容、第四耦合电容、第三偏置电阻和第四偏置电阻,所述第三耦合电容的一端连接所述第一差分电压节点P1,所述第四耦合电容一端连接第二差分电压节点P2,所述第三耦合电容的另一端与第四PMOS管的栅极和第四偏置电阻的一端相连,所述第四耦合电容的一端与第三PMOS管的栅极和第三偏置电阻的一端相连,所述第三偏置电阻的另一端和第四偏置电阻的另一端连接至第二偏置电压,所述第三PMOS管的漏极连接第三差分电压节点P3,所述第四PMOS管的漏极连接所述第四差分电压节点P4,所述第三PMOS管与第四PMOS管的源极连接所述共模电压稳定电路。
进一步地,所述共模电压稳定电路包括第五PMOS管、第五电阻、第六电阻和第一运放,所述第三PMOS管的源极与第四PMOS管的源极连接至所述第五PMOS管的漏极,基准共模电压连接至所述第一运放的反相输入端,所述第一运放的输出端连接至所述第五PMOS管的栅极,所述第五PMOS管的源极连接电源电压,所述第五电阻的一端连接所述第三差分电压节点P3,另一端和第六电阻的一端连接至所述第一运放的同相输入端,所述第六电阻的另一端连接所述第四差分电压节点P4。
进一步地,所述下变频开关电路包括第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管,所述第六NMOS管的源极、第七NMOS管的源极连接所述第四差分电压节点P4,所述第八NMOS管的源极、第九NMOS管的源极连接所述第三差分电压节点P3,所述第六NMOS管、第八NMOS管的漏极与所述跨阻放大器相连组成所述第六差分电压节点P6,所述第七NMOS管、第九NMOS管的漏极与所述跨阻放大器相连组成第五差分电压节点P5,所述第七NMOS管的栅极、第八NMOS管的栅极相连连接反相本振信号,所述第六NMOS管的栅极、第九NMOS管的栅极相连连接同相本振信号。
进一步地,所述跨阻放大器包括中频放大器、第七电阻和第八电阻,所述第七NMOS管漏极、第九NMOS管的漏极与所述中频放大器的同相输入端和所述第七电阻的一端相连组成所述第五差分电压节点P5,所述第六NMOS管漏极、第八NMOS管的漏极与所述中频放大器的反相输入端和第八电阻的一端相连组成所述第六差分电压节点P6,所述中频放大器的反相输出端与所述第七电阻的另一端相连,所述中频放大器的同相输出端与所述第八电阻的另一端相连,所述基准共模电压连接至所述中频放大器的共模电压输入端,所述第三差分电压节点P3、第四差分电压节点P4、第五差分电压节点P5、第六差分电压节点P6以及中频放大器输出端IF均具有同样的基准共模电压。
进一步地,所述下变频开关电路包括8个开关MOS管,所述跨组放大器包括两组跨阻放大器,以与8个开关MOS管组成正交混频器,提供同相-正交的4路差分输出。
进一步地,所述下变频开关管偏置产生电路包括第十一NMOS管、第十二NMOS管、第二运放、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十一耦合电容和第十二耦合电容,所述基准共模电压连接至所述第二运放的反相输入端,所述第二运放的输出端连接至所述第十一NMOS管的栅极,所述第十一NMOS管的源极接地,所述第十一NMOS管的漏极连接至所述第十一电阻的一端,所述第十一电阻的另一端连接至所述第二运放的同相输入端、第十二NMOS管的源极,第十二NMOS管的栅极和漏极与第十二电阻的一端、第十三电阻的一端、第十四电阻的一端相连组成第三偏置电压,第十二电阻的另一端接电源电压,第十三电阻的另一端与第十一耦合电容的一端和第六NMOS管的栅极、第九NMOS管的栅极相连组成同相本振信号,第十四电阻的另一端与第十二耦合电容的一端和第七NMOS管的栅极、第八NMOS管的栅极相连组成反相本振信号,第十一耦合电容的另一端和第十二耦合电容的另一端连接至锁相环的差分本振信号输出端。
与现有技术相比,本发明一种电流复用低功耗射频接收机在降低接收机消耗电流的同时,获得了低噪声系数和高灵敏度,且节省了芯片的面积。
附图说明
图1为本发明一种电流复用低功耗射频接收机的电路结构图;
图2为本发明具体实施例中下变频开关管偏置产生电路的电路结构图;
图3为本发明具体实施例中变压器101的结构示意图;
图4为本发明一种硅基片上集成的匝数比为2:6的变压器的结构示意图;
图5为本发明一种电流复用低功耗射频接收机另一实施例的电路结构图;
图6为传统的单管共栅放大结构。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用,本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用,在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
图1为本发明一种电流复用低功耗射频接收机的电路结构图。如图1所示,本发明一种电流复用低功耗射频接收机,包括:变压器101、共栅输入级102、共源放大电路103、共模电压稳定电路104、下变频开关电路105、跨阻放大器106以及下变频开关管偏置产生电路401。
其中,变压器101为硅基片上集成的变压器或片外分立式变压器,用于将天线接收的单端射频信号或外接差分信号经其初级-次级的变换转换为差分信号并从第一差分电压节点P1和第二差分电压节点P2输出差分信号;共栅输入级102包括第一NMOS管M1、第二NMOS管M2、第一耦合电容C1、第二耦合电容C2、第一偏置电阻R1和第二偏置电阻R2,用于将变压器101输出的差分信号进行电容交叉耦合放大并从第三差分电压节点P3和第四差分电压节点P4输出差分放大信号;共源放大电路103包括第三PMOS管M3、第四PMOS管M4、第三耦合电容C3、第四耦合电容C4、第三偏置电阻R3和第四偏置电阻R4,用于将变压器101输出的差分信号在不增加电流消耗的情况下进行额外的跨导放大并从第三差分电压节点P3和第四差分电压节点P4输出差分放大信号;共模电压稳定电路104,包括第五PMOS管M5、第五电阻R5、第六电阻R6和第一运放AMP1,用于利用负反馈原理稳定第三差分电压节点P3和第四差分电压节点P4的共模电压;下变频开关电路105,包括第六NMOS管M6、第七NMOS管M7、第八NMOS管M8、第九NMOS管M9,用于在本振信号(LO+/LO-)的控制下将共栅输入级102、共源放大电路103输出的差分放大信号进行下变频(混频)得到中频信号并从第五差分电压节点P5和第六差分电压节点P6输出差分中频电流信号;跨阻放大器106包括中频放大器IFAMP1、第七电阻R7和第八电阻R8,用于将下变频开关电路105输出的差分中频电流信号转为电压信号并放大输出中频信号IF;下变频开关管偏置产生电路401,如图2所示,包括第十一NMOS管M41、第十二NMOS管M42、第二运放AMP2、第十一电阻R41、第十二电阻R42、第十三电阻R43、第十四电阻R44、第十一耦合电容C41和第十二耦合电容C42,用于给下变频开关电路105的开关MOS管产生直流偏置电压并将来自锁相环PLL的差分本振信号耦合至下变频开关电路105的开关MOS管的栅极。
具体地,天线连接至变压器101的初级线圈的一端,变压器101的初级线圈的另一端接地,变压器101的次级线圈的同相端与第一耦合电容C1的一端、第一NMOS管M1的源极、第三耦合电容C3的一端相连组成第一差分电压节点P1,变压器101的次级线圈的反相端与第二耦合电容C2的一端、第二NMOS管M2的源极、第四耦合电容C4的一端相连组成第二差分电压节点P2,变压器101的次级线圈的中间抽头接地,第一耦合电容C1的另一端连接至第二NMOS管M2的栅极和第二偏置电阻R2的一端,第二耦合电容C2的另一端连接至第一NMOS管M1的栅极和第一偏置电阻R1的一端,第一偏置电阻R1的另一端和第二偏置电阻R2的另一端连接至第一偏置电压Vbn。
第一NMOS管M1的漏极与第三PMOS管M3的漏极、第五电阻R5的一端、第八NMOS管M8的源极、第九NMOS管M9的源极相连组成第三差分电压节点P3,第二NMOS管M2的漏极与第四PMOS管M4的漏极、第六电阻R6的一端、第六NMOS管M6的源极、第七NMOS管M7的源极相连组成第四差分电压节点P4,第五电阻R5的另一端和第六电阻R6的另一端连接至第一运放AMP1的同相输入端,第三耦合电容C3的一端与第四PMOS管M4的栅极和第四偏置电阻R4的一端相连,第四耦合电容C4的一端与第三PMOS管M3的栅极和第三偏置电阻R3的一端相连,第三偏置电阻R3的另一端和第四偏置电阻R4的另一端连接至第二偏置电压Vbp,第三PMOS管M3的源极与第四PMOS管M4的源极连接至第五PMOS管M5的漏极,基准共模电压Vcm连接至第一运放AMP1的反相输入端,第一运放AMP1的输出端连接至第五PMOS管M5的栅极,第五PMOS管M5的源极接电源VDD;
第七NMOS管M7的漏极、第九NMOS管M9的漏极与中频放大器IFAMP1的同相输入端和第七电阻R7的一端相连组成第五差分电压节点P5,第八电阻R8、第六NMOS管M6的漏极、第八NMOS管M8的漏极与中频放大器IFAMP1的反相输入端相连组成第六差分电压节点P6,中频放大器IFAMP1的反相输出端与第七电阻R7的另一端相连,中频放大器IFAMP1的同相输出端与第八电阻R8的另一端相连,基准共模电压Vcm连接至中频放大器IFAMP1的共模电压输入端;
基准共模电压Vcm连接至第二运放AMP2的反相输入端,第二运放AMP2的输出端连接至第十一NMOS管M41的栅极,第十一NMOS管M41的源极接地,第十一NMOS管M41的漏极连接至第十一电阻R41的一端,第十一电阻R41的另一端连接至第二运放AMP2的同相输入端、第十二NMOS管M42的源极,第十二NMOS管M42的栅极和漏极与第十二电阻R42的一端、第十三电阻R43的一端、第十四电阻R44的一端相连组成第三偏置电压Vlo,第十二电阻R42的另一端接电源VDD,第十三电阻R43的另一端与第十一耦合电容C41的一端和第六NMOS管M6的栅极、第九NMOS管M9的栅极相连组成同相本振信号LO+,第十四电阻R44的另一端与第十二耦合电容C42的一端和第七NMOS管M7的栅极、第八NMOS管M8的栅极相连组成反相本振信号LO-,第十一耦合电容C41的另一端和第十二耦合电容C42的另一端连接至锁相环PLL的差分本振信号输出端。
以下将配合图1进一步说明本发明的原理:
射频信号通过天线或者有线连接至RF输入接口。RF输入接口连接至变压器101的初级线圈,变压器101次级线圈端口P1/P2直流连接至共栅输入级102。共栅输入级102部分采用电容交叉耦合结构,同时具有共栅和共源放大特性。P1/P2同时连接至共源放大电路103。共源放大电路103与共栅输入级102为电流复用结构,即不消耗额外的直流电流。跨导级输出P3/P4连接至下变频开关电路105的开关MOS管,开关MOS管栅极接本振信号(LO+/LO-),以实现混频作用,开关MOS管输出端连接至跨阻放大器106,转化为中频输出电压IF,实现接收机的混频功能。
射频天线或者有线电缆直接连接至变压器101初级线圈,不需要额外的交流耦合电容。初级线圈另外一端连接至地端GND。一般而言RF输入端可以实现良好的阻抗匹配,不再需要额外的匹配电路,但在根据应用需求,也可以串接RLC元件构成板上阻抗匹配电路。变压器初级线圈两端也可连接差分输入信号,本发明不以此为限。
在本发明具体实施例中,变压器101为5端口器件,如图3所示。其端口1和2连接初级线圈电感,端口3和4连接次级线圈电感,端口5为次级线圈中心抽头端,连接到地端GND,为电路提供直流到地的电通路。此外,端口3和4分别为变压器的同相端和反相端,相对端口1有相同的互感因子M和相反的相位(相位差180°)。端口3和端口4之间亦存在互感,互感因子M’。变压器初级线圈和次级线圈可以有多种不同的匝数比(或称圈数比)1:N,变压器主、次级阻抗转换倍速和匝数比的平方成正比,即Z3,4和Z1,2分别指端口3、4和端口1、2之间的阻抗。匝数比越大,表明变压器主、次线圈的阻抗转换倍速越大。
由于射频口RF通常为50Ω标准阻抗,为实现输入阻抗匹配,在变压器的初级线圈端需满足
Z1,2=50Ω
变压器的次级线圈亦需满足阻抗匹配条件:
其中gm1,2为第一NMOS管M1/第二NMOS管M2的跨导。可见变压器匝数比越大,阻抗转换比越高,为实现阻抗匹配需要的gm1,2会越小。由于晶体管gm和消耗的电流成正比,因此功耗得以降低。
图4所示为一种硅基片上集成的匝数比为2:6的变压器的结构,其亦可改进为多种其它匝数比和其它绕线方式。
变压器101亦可采用非集成的片外分立元件连接形式。采用分立元件形式时,第一差分电压节点P1/第二差分电压节点P2为芯片的输入差分对管脚,同时提供直流到地通路和差分信号输入功能。采用分立元件形式时,分立变压器可以采用电感线圈、传输线等多种制造形式。采用硅基片上集成的变压器和分立元件的变压器的共同点在于都需要次级线圈具有中心抽头端口5,以提供到地的通路。
图1中102为电容交叉耦合的共栅输入级。交叉耦合电容第一耦合电容C1/第二耦合电容C2提供额外的信号通路给跨导管第一NMOS管M1/第二NMOS管M2的栅极,能提高跨导管的电流利用率,在相同电流下提供2倍的跨导。第一偏置电阻R1/第二偏置电阻R2连接至第一偏置电压Vbn端,为跨导管M1/M2提供直流偏置电压。
由于有效跨导提高一倍,跨导管第一NMOS管M1/第二NMOS管M2的热噪声贡献降低一半。
更进一步地,由于变压器次级线圈端口3和4的互感作用,跨导管第一NMOS管M1/第二NMOS管M2的噪声贡献能实现一条额外的抵消通路,对于匝数比1:1的变压器,跨导管贡献的噪声系数约为0.2γ,而普通的共栅输入结构跨导管噪声贡献为γ,因此在消耗同样电流的情况下噪声系数得到降低。
由于不再需要使用尾电流源或尾电感对共栅输入管进行直流偏置,简化了设计过程,节省了芯片面积。同时消除了尾电流源或尾电感的噪声贡献。
本发明采用的共栅输入结构相对传统的共源输入结构能提供更好的线性度。
此外,为实现增益调节功能,可以改变跨导管的尺寸,或者在第一差分电压节点P1/第二差分电压节点P2端并联衰减网络。增益调节应保持端口阻抗匹配。
图1中共源放大电路103部分在不增加电流的前提下,提供额外的跨导。因此总跨导为:
Gm,total=2×gm1,2+gm3,4
图1中第五电阻R5/第六电阻R6、第一运放AMP1、第五PMOS管M5即共模电压稳定电路104共同形成共模反馈结构。其目的在于稳定第三差分电压节点P3/第四差分电压节点P4点直流电压为基准共模电压Vcm。由于跨阻放大器106部分采用同样的基准共模电压Vcm,因此下变频开关电路105前后节点第三差分电压节点P3/第四差分电压节点P4和第五差分电压节点P5/第六差分电压节点P6以及中频放大器具有共同的直流电位Vcm,由此可以省略传统方法因前后级直流电位不同所串联的隔直电容,节省了芯片面积,下变频开关电路的开关管NMOS管M6~M9不再消耗直流电流,从而降低了闪烁噪声(Flick noise)。
需说明的是,下变频开关电路105亦可扩展至8个MOS管和两组跨阻放大器,以组成正交混频器,提供I-Q(同相-正交)4路差分输出,如图5所示。通过增加一组由正交本征信号LOQ控制的额外开关管M10~M13和跨阻放大器,得到与同相端I路相位相差90°的正交输出Q路,在此不予赘述。
图2中的下变频开关电路105的下变频开关管偏置产生电路401,其目的在于产生一个随基准共模电压Vcm变化的直流电压Vlo。其值为:
Vlo=Vcm+VGs42
即Vlo钳位在比基准共模电压Vcm高一个固定值Vgs4(第十二NMOS管M42的阈值电压)处。这样当共模电压变化时,开关管的栅-源电压Vgs能够始终保持恒定。一方面使得图1中的开关管NMOS管M6~M9直流耦合成为可能,另一方面保证了开关管NMOS管M6~M9的工作状态不变。
可见,本发明一种电流复用低功耗射频接收机在降低接收机消耗电流的同时,得到了低噪声系数和高灵敏度,且节省了芯片的面积。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰与改变。因此,本发明的权利保护范围,应如权利要求书所列。
Claims (10)
1.一种电流复用低功耗射频接收机,包括:
变压器,用于将天线接收的单端射频信号或外接差分信号经其初级-次级的变换转换为差分信号并从第一差分电压节点P1和第二差分电压节点P2输出差分信号;
共栅输入级,用于将所述变压器输出的差分信号进行电容交叉耦合放大并从第三差分电压节点P3和第四差分电压节点P4输出差分放大信号;
共源放大电路,用于将所述变压器输出的差分信号在不增加电流消耗的情况下进行额外的跨导放大并从第三差分电压节点P3和第四差分电压节点P4输出差分放大信号;
共模电压稳定电路,用于利用负反馈原理稳定所述第三差分电压节点P3和第四差分电压节点P4的共模电压;
下变频开关电路,用于在本振信号的控制下将所述共栅输入级、共源放大电路输出的差分放大信号进行下变频得到中频信号并从第五差分电压节点P5和第六差分电压节点P6输出差分中频电流信号;
跨阻放大器,用于将所述下变频开关电路输出的差分中频电流信号转为电压信号并放大输出。
2.如权利要求1所述的一种电流复用低功耗射频接收机,其特征在于:所述电流复用低功耗射频接收机还包括下变频开关管偏置产生电路,用于给所述下变频开关电路的开关MOS管产生直流偏置电压并将来自锁相环PLL的差分本振信号耦合至所述下变频开关电路的开关MOS管的栅极。
3.如权利要求2所述的一种电流复用低功耗射频接收机,其特征在于:所述共栅输入级与所述共源放大电路采用电流复用结构。
4.如权利要求3所述的一种电流复用低功耗射频接收机,其特征在于:所述共栅输入级包括第一NMOS管、第二NMOS管、第一耦合电容、第二耦合电容、第一偏置电阻和第二偏置电阻,所述变压器的次级线圈的同相端与第一耦合电容的一端、第一NMOS管的源极相连组成所述第一差分电压节点P1,所述变压器的次级线圈的反相端与所述第二耦合电容的一端、第二NMOS管的源极相连组成所述第二差分电压节点P2,所述第一耦合电容的另一端连接至所述第二NMOS管的栅极和第二偏置电阻的一端,所述第二耦合电容的另一端连接至所述第一NMOS管的栅极和所述第一偏置电阻的一端,所述第一偏置电阻的另一端和第二偏置电阻的另一端连接至第一偏置电压,所述第一NMOS管连接所述第三差分电压节点P3,所述第二NMOS管的漏极连接所述第四差分电压节点P4。
5.如权利要求4所述的一种电流复用低功耗射频接收机,其特征在于:所述共源放大电路包括第三PMOS管、第四PMOS管、第三耦合电容、第四耦合电容、第三偏置电阻和第四偏置电阻,所述第三耦合电容的一端连接所述第一差分电压节点P1,所述第四耦合电容一端连接第二差分电压节点P2,所述第三耦合电容的另一端与第四PMOS管的栅极和第四偏置电阻的一端相连,所述第四耦合电容的一端与第三PMOS管的栅极和第三偏置电阻的一端相连,所述第三偏置电阻的另一端和第四偏置电阻的另一端连接至第二偏置电压,所述第三PMOS管的漏极连接第三差分电压节点P3,所述第四PMOS管的漏极连接所述第四差分电压节点P4,所述第三PMOS管与第四PMOS管的源极连接所述共模电压稳定电路。
6.如权利要求5所述的一种电流复用低功耗射频接收机,其特征在于:所述共模电压稳定电路包括第五PMOS管、第五电阻、第六电阻和第一运放,所述第三PMOS管的源极与第四PMOS管的源极连接至所述第五PMOS管的漏极,基准共模电压连接至所述第一运放的反相输入端,所述第一运放的输出端连接至所述第五PMOS管的栅极,所述第五PMOS管的源极连接电源电压,所述第五电阻的一端连接所述第三差分电压节点P3,另一端和第六电阻的一端连接至所述第一运放的同相输入端,所述第六电阻的另一端连接所述第四差分电压节点P4。
7.如权利要求6所述的一种电流复用低功耗射频接收机,其特征在于:所述下变频开关电路包括第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管,所述第六NMOS管的源极、第七NMOS管的源极连接所述第四差分电压节点P4,所述第八NMOS管的源极、第九NMOS管的源极连接所述第三差分电压节点P3,所述第六NMOS管、第八NMOS管的漏极与所述跨阻放大器相连组成所述第六差分电压节点P6,所述第七NMOS管、第九NMOS管的漏极与所述跨阻放大器相连组成第五差分电压节点P5,所述第七NMOS管的栅极、第八NMOS管的栅极相连连接反相本振信号,所述第六NMOS管的栅极、第九NMOS管的栅极相连连接同相本振信号。
8.如权利要求7所述的一种电流复用低功耗射频接收机,其特征在于:所述跨阻放大器包括中频放大器、第七电阻和第八电阻,所述第七NMOS管漏极、第九NMOS管的漏极与所述中频放大器的同相输入端和所述第七电阻的一端相连组成所述第五差分电压节点P5,所述第六NMOS管漏极、第八NMOS管的漏极与所述中频放大器的反相输入端和第八电阻的一端相连组成所述第六差分电压节点P6,所述中频放大器的反相输出端与所述第七电阻的另一端相连,所述中频放大器的同相输出端与所述第八电阻的另一端相连,所述基准共模电压连接至所述中频放大器的共模电压输入端,所述第三差分电压节点P3、第四差分电压节点P4、第五差分电压节点P5、第六差分电压节点P6以及中频放大器输出端IF均具有同样的基准共模电压。
9.如权利要求6所述的一种电流复用低功耗射频接收机,其特征在于:所述下变频开关电路包括8个开关MOS管,所述跨组放大器包括两组跨阻放大器,以与8个开关MOS管组成正交混频器,提供同相-正交的4路差分输出。
10.如权利要求8所述的一种电流复用低功耗射频接收机,其特征在于:所述下变频开关管偏置产生电路包括第十一NMOS管、第十二NMOS管、第二运放、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十一耦合电容和第十二耦合电容,所述基准共模电压连接至所述第二运放的反相输入端,所述第二运放的输出端连接至所述第十一NMOS管的栅极,所述第十一NMOS管的源极接地,所述第十一NMOS管的漏极连接至所述第十一电阻的一端,所述第十一电阻的另一端连接至所述第二运放的同相输入端、第十二NMOS管的源极,第十二NMOS管的栅极和漏极与第十二电阻的一端、第十三电阻的一端、第十四电阻的一端相连组成第三偏置电压,第十二电阻的另一端接电源电压,第十三电阻的另一端与第十一耦合电容的一端和第六NMOS管的栅极、第九NMOS管的栅极相连组成同相本振信号,第十四电阻的另一端与第十二耦合电容的一端和第七NMOS管的栅极、第八NMOS管的栅极相连组成反相本振信号,第十一耦合电容的另一端和第十二耦合电容的另一端连接至锁相环的差分本振信号输出端。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710963368.1A CN107645300B (zh) | 2017-10-16 | 2017-10-16 | 一种电流复用低功耗射频接收机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710963368.1A CN107645300B (zh) | 2017-10-16 | 2017-10-16 | 一种电流复用低功耗射频接收机 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107645300A true CN107645300A (zh) | 2018-01-30 |
CN107645300B CN107645300B (zh) | 2020-04-10 |
Family
ID=61123260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710963368.1A Active CN107645300B (zh) | 2017-10-16 | 2017-10-16 | 一种电流复用低功耗射频接收机 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107645300B (zh) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109560816A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-02 | 哈尔滨理工大学 | 一种适用于12位低功耗流水线adc中的改进的运算放大电路 |
CN109818576A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-05-28 | 深圳旺凌科技有限公司上海分公司 | 一种动态调整型低功耗低相位噪声压控振荡器 |
CN110336538A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-10-15 | 电子科技大学 | 一种cmos电容中和有源混频器 |
CN110554389A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-12-10 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种改善宽温工作增益起伏的77GHz雷达接收机电路 |
WO2019233217A1 (zh) * | 2018-06-07 | 2019-12-12 | 清华大学深圳研究生院 | 一种可重构的低功耗低成本支持多频多模的接收机前端 |
CN112367052A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-02-12 | 北京无线电测量研究所 | 一种毫米波下变频器 |
CN113114131A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-13 | 浙江大学 | 一种电流复用的射频放大器电路 |
CN114268340A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-04-01 | 北京奕斯伟计算技术有限公司 | 发射机、收发机及其信号传输方法 |
CN114826162A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-07-29 | 成都通量科技有限公司 | 一种5g毫米波双频带双模混频器及无线通信终端 |
CN115378382A (zh) * | 2022-10-27 | 2022-11-22 | 奉加微电子(昆山)有限公司 | 差分放大器 |
WO2023155070A1 (zh) * | 2022-02-16 | 2023-08-24 | 中国科学技术大学 | 基于死区控制对称型d类振荡器的隔离电源芯片 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5157461A (en) * | 1990-06-14 | 1992-10-20 | Smiths Industries Aerospace & Defense Systems Inc. | Interface configuration for rate sensor apparatus |
CN102082579A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-06-01 | 东南大学 | 一种超低功耗恒定包络收发***及其实现方法 |
CN102158179A (zh) * | 2011-03-18 | 2011-08-17 | 复旦大学 | 一种采用正反馈和负反馈结构的多模低噪声放大器 |
CN102255621A (zh) * | 2011-07-06 | 2011-11-23 | 清华大学 | 一种软件无线电收发机射频前端电路 |
CN102624228A (zh) * | 2012-03-30 | 2012-08-01 | 江苏物联网研究发展中心 | 一种pwm控制dc-dc转换器 |
CN102868419A (zh) * | 2011-07-05 | 2013-01-09 | 联发科技股份有限公司 | 收发器及集成电路 |
CN103401508A (zh) * | 2013-08-19 | 2013-11-20 | 东南大学 | 一种低噪声放大器和混频器融合结构 |
CN103490731A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-01-01 | 东南大学 | 一种低噪声无源混频器 |
CN104158496A (zh) * | 2014-08-15 | 2014-11-19 | 东南大学 | 以正反馈跨阻放大级为负载的25%占空比无源混频器 |
US20150107824A1 (en) * | 2013-03-15 | 2015-04-23 | Fastcap Systems Corporation | Power system for downhole toolstring |
-
2017
- 2017-10-16 CN CN201710963368.1A patent/CN107645300B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5157461A (en) * | 1990-06-14 | 1992-10-20 | Smiths Industries Aerospace & Defense Systems Inc. | Interface configuration for rate sensor apparatus |
CN102082579A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-06-01 | 东南大学 | 一种超低功耗恒定包络收发***及其实现方法 |
CN102158179A (zh) * | 2011-03-18 | 2011-08-17 | 复旦大学 | 一种采用正反馈和负反馈结构的多模低噪声放大器 |
CN102868419A (zh) * | 2011-07-05 | 2013-01-09 | 联发科技股份有限公司 | 收发器及集成电路 |
CN102255621A (zh) * | 2011-07-06 | 2011-11-23 | 清华大学 | 一种软件无线电收发机射频前端电路 |
CN102624228A (zh) * | 2012-03-30 | 2012-08-01 | 江苏物联网研究发展中心 | 一种pwm控制dc-dc转换器 |
US20150107824A1 (en) * | 2013-03-15 | 2015-04-23 | Fastcap Systems Corporation | Power system for downhole toolstring |
CN103401508A (zh) * | 2013-08-19 | 2013-11-20 | 东南大学 | 一种低噪声放大器和混频器融合结构 |
CN103490731A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-01-01 | 东南大学 | 一种低噪声无源混频器 |
CN104158496A (zh) * | 2014-08-15 | 2014-11-19 | 东南大学 | 以正反馈跨阻放大级为负载的25%占空比无源混频器 |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019233217A1 (zh) * | 2018-06-07 | 2019-12-12 | 清华大学深圳研究生院 | 一种可重构的低功耗低成本支持多频多模的接收机前端 |
CN109560816A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-02 | 哈尔滨理工大学 | 一种适用于12位低功耗流水线adc中的改进的运算放大电路 |
CN109560816B (zh) * | 2018-12-25 | 2024-04-19 | 哈尔滨理工大学 | 一种适用于12位低功耗流水线adc中的改进的运算放大电路 |
CN109818576A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-05-28 | 深圳旺凌科技有限公司上海分公司 | 一种动态调整型低功耗低相位噪声压控振荡器 |
CN110336538A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-10-15 | 电子科技大学 | 一种cmos电容中和有源混频器 |
CN110554389B (zh) * | 2019-09-26 | 2024-03-15 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种改善宽温工作增益起伏的77GHz雷达接收机电路 |
CN110554389A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-12-10 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 一种改善宽温工作增益起伏的77GHz雷达接收机电路 |
CN112367052A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-02-12 | 北京无线电测量研究所 | 一种毫米波下变频器 |
CN113114131A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-13 | 浙江大学 | 一种电流复用的射频放大器电路 |
CN114268340A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-04-01 | 北京奕斯伟计算技术有限公司 | 发射机、收发机及其信号传输方法 |
WO2023155070A1 (zh) * | 2022-02-16 | 2023-08-24 | 中国科学技术大学 | 基于死区控制对称型d类振荡器的隔离电源芯片 |
CN114826162B (zh) * | 2022-05-18 | 2023-11-10 | 成都通量科技有限公司 | 一种5g毫米波双频带双模混频器及无线通信终端 |
CN114826162A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-07-29 | 成都通量科技有限公司 | 一种5g毫米波双频带双模混频器及无线通信终端 |
CN115378382A (zh) * | 2022-10-27 | 2022-11-22 | 奉加微电子(昆山)有限公司 | 差分放大器 |
CN115378382B (zh) * | 2022-10-27 | 2023-03-24 | 奉加微电子(昆山)有限公司 | 差分放大器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107645300B (zh) | 2020-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107645300A (zh) | 一种电流复用低功耗射频接收机 | |
CN106487402B (zh) | 综合片上射频接口的低功耗射频接收前端 | |
CN103384149B (zh) | 信号处理电路 | |
CN104348432B (zh) | 一种差分输出增益相位高度平衡且稳健的单转双低噪声放大器 | |
US7352241B2 (en) | Variable gain amplifier | |
CN104702219B (zh) | 一种单端输入双平衡无源混频器 | |
CN106385240B (zh) | 一种增益连续可调的射频前端电路 | |
CN105720942B (zh) | 一种超宽带低噪声高平衡片上有源巴伦 | |
US20030114129A1 (en) | System and method for a radio frequency receiver front end utilizing a balun to couple a low-noise amplifier to a mixer | |
CN102163955B (zh) | 单端输入差分输出的低噪声放大器 | |
CN103248324A (zh) | 一种高线性度低噪声放大器 | |
CN101483409A (zh) | 一种采用多路噪声抵消的低噪声放大器 | |
CN106849876A (zh) | 一种采用多路反馈跨导增强和共模反馈有源负载的低功耗宽带射频混频器 | |
CN103684268B (zh) | 一种低功耗高线性度的增益可控有源正交混频器 | |
CN105720930B (zh) | 一种单端输入双端输出的增益可调的低噪声放大器 | |
CN106921346A (zh) | 高线性度宽带上混频器 | |
CN107196607A (zh) | 一种下变频混频器 | |
CN104124932B (zh) | 射频功率放大模块 | |
CN107408927B (zh) | 适用于噪声抑制的放大器 | |
CN102638227A (zh) | 带有片上有源平衡-不平衡变换器的超宽带混频器电路 | |
WO2011149426A1 (en) | Amplifier and transceiver including the amplifier | |
TW201914240A (zh) | 應用於物聯網之無線射頻系統 | |
CN102332866B (zh) | 高线性度上混频器 | |
CN110120786B (zh) | 混频器及无线通信装置 | |
CN107834980A (zh) | 基于电流复用技术的混频器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |