CN113839622A - 在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路 - Google Patents

Abstract

本公开涉及在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路。公开在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路。示例电路包括输入端口、输出端口、多个晶体管以及包括多个开关的开关布置，该开关布置被配置为改变输入端口、输出端口和晶体管之间的耦合以将跨导电路置于第一操作模式或第二操作模式。以第一模式操作的跨导电路的输入电容大于以第二模式操作的跨导电路的输入电容。在第一模式下，具有较大的输入电容可减少闪烁噪声，因为闪烁噪声的数量与输入电容成反比。在第二模式下，具有较小的输入电容会导致闪烁噪声增加，但这对于宽带应用是可以接受的，因为宽带信号可能对闪烁噪声不太敏感。

Description

在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路

技术领域

本公开一般地涉及电子设备和***，并且更具体地，涉及在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路、以及包括一个或多个这样的电路的***。

背景技术

跨导器(也称为“跨导放大器”)是执行电压到电流转换的电路。跨导体是在许多模拟和混合信号电路应用中使用的通用构建块，例如射频(RF)上变频器、增益级、可变增益放大器、连续时间滤波器、Δ-Σ调制器或数据转换器。

由于跨导体是由有源器件实现的(例如，通常是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)共源级)，因此所处理的信号可能会被闪烁噪声破坏。闪烁噪声与正在处理的信号的频率成反比，并且窄带宽信号比宽带信号更容易受到闪烁噪声的影响。

通过使用大面积器件(例如，通过使用大面积MOSFET)可以减少闪烁噪声。随着MOSFET电容与器件面积成正比(即，与晶体管沟道的宽度和长度的乘积成正比)，大面积带来高电容。然而，对于打算用于窄带宽应用的半导体产品，这种解决方案通常是可接受的。

通常希望能够同时在窄带宽和宽带应用中使用单个半导体产品。例如，对于软件定义的无线电产品，可能会有窄带和宽带应用。不幸的是，具有通过使用大面积器件减少闪烁噪声的具有一个或多个跨导的半导体产品可能不适合宽带应用，因为由此产生的高电容可能使其无法调谐至宽带信号。

发明内容

本公开的一个方面公开了一种跨导电路，包括：输入端口，被配置为接收输入信号；输出端口，被配置为提供输出信号；包括多个晶体管的晶体管布置；和开关布置，包括多个开关，并且被配置为改变一对或多对输入端口、输出端口和多个晶体管中的一个或多个之间的耦合，以将跨导电路置于第一操作模式或第二操作模式，其中在第一模式下操作的跨导电路的输入电容大于在第二模式下操作的跨导电路的输入电容。

本公开的另一个方面公开了一种射频(RF)***，包括：第一跨导放大器电路；和第二跨导放大器电路，其中:所述第一和第二跨导放大器电路的每个跨导放大器电路包括相应的晶体管布置和相应的开关布置，被配置为改变相应的晶体管布置的晶体管之间的耦合以使所述跨导放大器电路以第一模式或第二模式操作，对于每个跨导放大器电路，以第一操作模式操作的跨导放大器电路的输入电容大于以第二操作模式操作的跨导放大器电路的输入电容，所述第一和第二跨导放大器电路中的每个的输入耦合到要与LO信号混频的信号，和所述第一和第二跨导放大器电路中的每个的输出耦合到被配置为将所述第一和第二跨导放大器电路中的每个的输出与LO信号相乘的电路。

本公开的又一个方面公开了一种操作射频(RF)混频器的方法，该方法包括：当要上变频的信号是窄带宽信号时，以第一模式操作RF混频器的跨导放大器电路；和当要上变频的信号是宽带宽信号时，以第二模式操作RF混频器的跨导放大器电路，其中以第一模式操作的跨导放大器电路的输入电容大于以第二模式操作的跨导放大器电路的输入电容。

附图说明

为了提供对本公开及其特征和优点的更完整的理解，结合附图参考以下描述，其中，相同的附图标记表示相同的部分，其中：

图1提供了根据本公开的一些实施例的在带宽和闪烁噪声之间具有可编程折衷的跨导电路的电路图；

图2A提供根据本公开的一些实施例的被配置为以低噪声模式操作的图1的跨导电路的电路图；

图2B提供了根据本公开的一些实施例的被配置为以宽带模式操作的图1的跨导电路的电路图；

图3示出了根据本公开的一些实施例的示例无线通信***，其中可以实现在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路。

图4提供了根据本公开的一些实施例的RF发射机的示意图，其中可以实现在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路。

图5A和5B提供了根据本公开的一些实施例的图4的RF发射机的模拟TX上变频器的一部分的示意图，其中可以实现在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路。

图6提供了根据本公开的一些实施例的具有谐波抑制的图4的RF发射机的模拟TX上变频器的一部分的示意图，其中可以实现在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路。

图7提供了根据本公开的一些实施例的RF***的电路图，其中调谐基带滤波器之后是在带宽和闪烁噪声之间具有可编程折衷的跨导电路。

图8提供了示出根据本公开的一些实施例的示例数据处理***的框图，该示例数据处理***可以被配置为控制一个或多个在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路的操作。

具体实施方式

综述

本公开的***、方法和设备均具有若干创新方面，其中没有一个单独地对本文公开的所有期望属性负责。在下面的描述和附图中阐述了本公开中描述的主题的一种或多种实施方式的细节。

本公开的实施方案涉及在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路、以及可实施这些电路的装置和***。示例跨导电路包括：输入端口，被配置为接收输入信号(电压信号)；输出端口，被配置为提供输出信号(电流信号)；包括多个晶体管的晶体管布置；和开关布置。开关布置包括多个开关，被配置为改变输入端口、输出端口和多个晶体管之间的耦合，以将跨导电路置于第一操作模式或第二操作模式，使得在第一模式下操作的跨导电路的输入电容大于在第二模式下操作的跨导电路的输入电容。在第一模式中，具有较大的输入电容可减少闪烁噪声，因为闪烁噪声的数量与输入电容成反比。因此，第一操作模式可以被称为“低噪声”模式，这对于窄带宽应用可能是特别有利的。另一方面，在第二操作模式中，较小的输入电容会导致闪烁噪声增加，但这对于宽带应用是可以接受的，因为宽带信号可能对闪烁噪声不太敏感。因此，第二操作模式可以被称为“宽带”模式。因此，在某些操作条件下，电路可以配置为具有降低的闪烁噪声，但以较高的输入电容为代价(即，在第一操作模式下)，它适用于窄带宽(也可互换地称为“窄带”)应用，而在其他工作条件下(即在第二种工作模式下)，电路可配置为具有较低的输入电容，因此增加了闪烁噪声，但是对于宽带(也可互换地称为“宽带”)应用是可以接受的。由于这个原因，可以将这种电路描述为在带宽和闪烁噪声之间具有可编程(即，可变)折衷方案。

在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路对于在无线电***中使用可能特别有利。无线电***是指以电磁波形式在大约3千赫兹(kHz)至300吉赫兹(GHz)的RF范围内发送和接收信号的***。无线电***通常用于无线通信，蜂窝技术是一个突出的例子。

蜂窝技术正在不断发展以支持不断增长的广泛的无线技术使用。近来，流行的无线标准化技术已经从全球移动通信***(GSM)发展到宽带码分多址(WCDMA)到长期演进(LTE)。蜂窝***部署在许多标准化组织(例如3d代合作伙伴计划(3GPP))和政府资助的机构(例如联邦通信委员会(FCC))的组合所定义的许多频带中。商业蜂窝网络中使用频率分配的频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两种形式。在FDD***中，上行链路和下行链路同时使用单独的频带，而在TDD***中，上行链路和下行链路在不同时间使用相同的频率。在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路可以用在任何无线技术(例如LTE)的RF***中，也可以用在频率分配的FDD和TDD变体中。

确定是在第一模式还是第二模式下以带宽和闪烁噪声之间的可编程折衷来操作跨导电路可能取决于特定的实现细节，以及电路设计人员可以找到减少闪烁噪声的价值，而不是能够在更宽的带宽下工作的价值之间取得平衡。在一些实施方式中，窄带应用可以是例如带宽在大约5MHz与20MHz之间的单个LTE载波。在一些实现中，宽带可以是单个3GPP频带，其带宽范围为10s MHz到200MHz。在这种情况下，由于闪烁噪声会上变频为本地振荡器(LO)频率，因此可能会产生随时间变化的LO泄漏，因此对闪烁噪声非常敏感。在一些实施方式中，一个频带内可以有多个LTE载波，但是这些载波可以不连续地放置在该频带内。如果LO泄漏落在没有信号内容的区域中，则可能会产生不符合发射限值的不希望有的发射。另一方面，在一些实现中，宽带应用可以跨越多个3GPP频带。在这种情况下，闪烁噪声以及由此产生的随时间变化的LO泄漏可能不太重要，因为它可能落在频带外，并可能被双工器或天线滤波器抑制。

如本领域的技术人员将理解的，可以以各种方式例如作为方法、***、计算机程序产品或计算机可读存储介质来实现本公开的方面，特别是如本文所提出的在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路的方面。因此，本公开的方面可以采取完全硬件实施例，完全软件实施例(包括固件，常驻软件，微代码等)或结合了软件和硬件方面(这些方面在本文中通常都统称为“电路”、“模块”或“***”)的实施例的形式。本公开中描述的功能可以被实现为由一台或多台计算机的一个或多个硬件处理单元(例如一个或多个微处理器)执行的算法。在各种实施例中，本文描述的每种方法的不同步骤和步骤的一部分可以由不同的处理单元执行。此外，本公开的方面可以采取在一种或多种计算机可读介质中体现的计算机程序产品的形式，优选地是非暂时性的，其上体现(例如)存储有计算机可读程序代码。在各种实施例中，这样的计算机程序可以例如被下载(更新)到现有设备和***(例如，现有的RF发射机，尤其是RF发射机中使用的RF混频器，和/或其控制器等)，或者在制造这些设备和***时被存储。

以下描述给出了具体详细信息的各种描述。但是，所描述的创新可以多种不同的方式体现，例如，如所选择的示例所定义和涵盖的那样。

在下面的描述中，参考附图，其中相似的附图标记可以指示相同或功能相似的元件。将理解的是，附图中示出的元件不必按比例绘制。而且，一些实施例可以结合来自两个或更多个附图的特征的任何合适的组合。此外，将理解的是，某些实施例可以包括比附图中示出的元件更多的元件和/或附图中示出的元件的子集。一般而言，尽管本文提供的一些附图示出了在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路的各个方面，以及可以在其中实现这种电路的***，但是这些***的细节在不同的实施例中可以不同。例如，在附图中所示的在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路可以具有包括在其中或耦合到其上的未具体示出的其他部件，例如各种电阻器、晶体管和电容器。在另一个示例中，一些附图中所示的细节，例如，RF发射机中跨导电路的特定布置、可以在RF发射机中实现的在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路的数量，以及在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路以及RF发射机的其他组件之间的关系在不同的实施例中可能会有所不同，其中本图的图示仅提供了如何在RF发射机中一起使用这些组件的一些示例。在另一示例中，尽管在附图中示出的一些实施例示出了一定数量的组件(例如，一定数量的在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路)，但是应当理解，根据本文提供的描述，这些实施例可以在具有任何数量的这些组件的RF发射机或任何其他设备或***中实现。

该描述可以使用短语“在一个实施例中”或“在实施例中”，其可以分别指代相同或不同实施例中的一个或多个。除非另有说明，否则使用序数形容词“第一”、“第二”和“第三”等来描述一个共同的对象，仅表示正在引用相同对象的不同实例，而无意于暗示这样描述的对象必须在时间、空间、等级或任何其他方式上以给定的顺序进行。此外，出于本公开的目的，短语“A和/或B”或符号“A/B”表示(A)、(B)或(A和B)、而短语“A、B、和/或C”表示(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。如本文所用、符号“A/B/C”是指(A、B和/或C)。当参考测量范围使用时，术语“在...之间”包括测量范围的末端。

使用本领域技术人员通常用来向本领域其他技术人员传达其工作实质的术语来描述说明性实施例的各个方面。例如，术语“连接”是指所连接的物体之间的直接电连接，而没有任何中间设备/组件，而术语“耦合”是指所连接的物体之间的直接电连接，或者是通过一个或多个无源或有源中间设备/组件的间接电连接。在另一示例中，术语“电路”(可以互换使用)是指一个或多个无源和/或有源组件，其被布置为彼此协作以提供期望的功能。有时，在本说明书中，可以省略术语“电路”(例如，跨导电路可以简称为“跨导”等)。如果使用的话，术语“基本上”、“大约”、“大概”等基于本文所述或本领域已知的特定值的上下文可以用来通常指在目标值的+/-20％以内，例如在目标值的+/-10％以内。

示例跨导电路

图1提供了根据本公开的一些实施例的在带宽和闪烁噪声之间具有可编程折衷的跨导电路100的电路图。如图1所示，跨导电路100具有被配置为接收输入信号Vin(即，电压信号)的输入端口102和被配置为提供输出信号Iout(即，电流信号)的输出端口104。

跨导电路100还包括晶体管布置，其包括晶体管M1-M4，晶体管M1-M4中的每一个是具有栅极端子(在图1中用字母“G”标记)、漏极端子(在图1中用字母“D”标记)和源极端子(在图1中用字母“S”标记)的场效应晶体管(FET)。晶体管M1-M4可以是共源晶体管。在一些实施例中，晶体管M1-M4中的每一个可以实施为N型场效应晶体管(NFET)，如图1中通过示出晶体管M1-M4中的每一个的NFET晶体管的电路图表示所图示的。然而，在其他实施例中，跨导电路100可以用晶体管M1-M4是P型场效应晶体管(PFET)来实现。

还如图1所示，跨导电路100还包括开关布置，该开关布置包括开关S1-S4，耦合在输入端口102、输出端口104和晶体管M1-M4的各个端口之间，使得开关S1-S4可以被配置为改变输入端口102、输出端口104和多个晶体管M1-M4之间的耦合以将跨导电路100配置为第一操作模式或第二操作模式。在第一操作模式下，开关S1-S4和晶体管M1-M4的布置使得跨导电路100的输入电容大于在第二模式下工作的跨导电路100的输入电容。例如，在一些实施例中，在第一模式下操作的跨导电路100的输入电容可以是在第二模式下操作的跨导电路100的输入电容的大约4倍。另一方面，无论跨导电路100是在第一模式下还是在第二模式下操作，跨导电路100的跨导都可以基本相同。

如图1所示，跨导电路100的各种元件之间的一些耦合被设置，并且一些耦合根据开关S1-S4的状态而变化，后者定义了跨导电路100是否被配置用于在第一模式或第二模式中操作。下面参考图2A和2B描述可变耦合。设置耦合包括例如晶体管M1的栅极端耦合到输入端口102，晶体管M1的漏极端耦合到晶体管M3的漏极端和输出端口104中的每一个(即晶体管M1的漏极端与晶体管M3的漏极端均耦接至输出端口104)，以及所述晶体管M1的源极端子耦合到所述晶体管M2的漏极端子。设置耦合还包括晶体管M4的栅极端耦合到晶体管M2的栅极端，晶体管M4的漏极端耦合到晶体管M3的源极端，以及晶体管M4的源极端子耦接至接地电位(在图1中标记为“GND”)。设置耦合还包括开关S1耦合在输入端口102和晶体管M2的栅极端之间的信号路径中。换言之，开关管S1耦合在晶体管M1的栅极端和晶体管M2的栅极端之间的信号路径中，因为晶体管M1的栅极端耦合到输入端口102，或者开关S1耦合在输入端口102和/或晶体管M1的栅极端与晶体管M4的栅极端之间的信号路径中，因为晶体管M4的栅极端耦合到晶体管M2的栅极端。设置耦合还包括开关S2耦合在正电源电压(在图1中标记为“VDD”)和/或晶体管M2的栅极端子和/或晶体管M4的栅极端子之间的信号路径中。对于开关S3，设置耦合包括开关S3耦合在晶体管M1的栅极端和晶体管M3的栅极端之间。对于开关S4，设置耦合包括开关S4耦合在晶体管M3的栅极端和地电位之间。设置耦合还包括所述晶体管M2的源极端子和所述晶体管M4的源极端子中的每个耦合到地电位。

开关S1-S4中的每一个被配置为处于第一状态或处于第二状态。开关的第一状态是允许电流通过开关传导的状态。例如，第一状态可以是传统上称为“闭合”的开关的状态。如果开关被实现为FET，那么任何开关S1-S4都可以是(尽管它没有在图1中具体示出)，这意味着第一状态是开关的源极端子和漏极端子之间的差基本上为零(或足够小，如本领域中已知的)的状态。开关的第二状态是不允许电流大量传导通过开关的状态。例如，第二状态可以是传统上称为“打开”的开关的状态。在这种情况下，描述状态不允许“大量电流传导”是指，即使不应该有任何电流通过开关传导，但仍然可能存在一些无意的电流，例如如果将开关实现为晶体管，则是晶体管泄漏电流。在下文中，为简单起见，开关被称为闭合或断开。

单独开关S1-S4的状态一起定义跨导电路100被配置用于第一操作模式还是第二操作模式。图2A提供已被配置用于在第一模式(即，低噪声模式)下操作的跨导电路100的电路图，而图2B提供了根据本公开的一些实施例的已经被配置用于在第二模式(即，宽带模式)中操作的跨导电路100的电路图。

在第一种操作模式下，所有晶体管M1-M4都处于活动状态(即，导通)。如图2A所示，在第一操作模式中，开关S1和S3闭合，而开关S2和S4断开。因此，在第一操作模式中，开关布置被配置为通过闭合开关S1将输入端口102(因此，晶体管M1的栅极端子)耦合到晶体管M2和晶体管M4中的每一个的栅极端。由于开关S3闭合，输入端口102(并且因此，晶体管M1的栅极端)耦合到晶体管M3的栅极端。因此，在第一操作模式中，晶体管M1-M4中的每一个的栅极端耦合到输入端口102，并且晶体管m1-M4的栅极端彼此耦合。由于开关S2开路，晶体管M2的栅极端不耦合到正电源电压，而由于开关S4开路，晶体管M1和M3的栅极端子不耦合到地电位。在跨导电路100的第一模式配置中，晶体管M1与晶体管M3电并联，并且晶体管M2与晶体管M4电并联。晶体管M1和M2现在具有基本相同的栅极电压，因此这两个晶体管实际上是具有相同沟道宽度但沟道长度是这些晶体管中的每一个的两倍的单个晶体管。假设当跨导电路100被配置用于第一操作模式时，晶体管M1-M4可以被实现为基本上相同的晶体管(尽管可能的无意处理变化)，具有W的沟道宽度和L的沟道长度，晶体管M1和M2实际上是单个W/2L晶体管。此外，当跨导电路100配置为第一操作模式时，晶体管M1和M2与两个相同偏置和尺寸的晶体管并联，因此有效尺寸可以是2W/2L或W/L，这与宽带模式下的晶体管M1相同。以此方式，跨导电路100的有效面积可增加至4*W*L，与跨导电路100的宽带宽模式配置相比，这可有利地将闪烁噪声降低6分贝(dB)。较低的闪烁噪声是以较高的输入电容为代价的(例如，高约4倍，对于上述示例，其中跨导电路100在第一模式中的输入电容可以是4*W*L*Cox，其中Cox是晶体管M1-M4的栅极氧化物的氧化物电容)。但是，对于窄带宽应用，较高的输入电容是可以接受的，并且远远超过了较低的闪烁噪声的优点。这就是为什么当输入信号Vin是窄带宽信号时跨导电路100可以被配置为在第一模式下操作的原因。

在第二种操作模式中，只有晶体管M1处于活动状态，而晶体管M2-M4处于非活动状态(即关闭)。如图2B所示，在第二操作模式中，开关S1和S3打开，而开关S2和S4闭合。在第二操作模式中，开关布置被配置为通过闭合开关S2将晶体管M2的栅极端子耦合到正电源电压，并且被配置为借助于闭合的开关S4将晶体管M3的栅极端耦合到地电位。由于开关S1打开，晶体管M2和M4的栅极端不耦合到输入端口102或晶体管M1的栅极端。由于开关S3断开，晶体管M3的栅极端不耦合到输入端口102或晶体管M1的栅极端。如图2B所示，在第二模式中，输入端口102仍耦接晶体管M1的栅极端，而晶体管M2、晶体管M3和晶体管M4各自的栅极端耦接至地电位。当跨导电路100工作在第二模式时，晶体管M3和M4可以关闭，晶体管M2可以处于三极管模式，可以有效地充当一个小电阻，而并且晶体管M1可能处于饱和状态，具有跨导gm。再次假设晶体管M1-M4中的每一个具有沟道宽度W和沟道长度L，第二模式下跨导电路100的输入电容为W*L*Cox，其中Cox是晶体管M1-M4的栅极氧化物的氧化物电容。在第二模式中操作的跨导电路100的较低有效器件面积以较高的闪烁噪声为代价。然而，对于宽带应用，较高的闪烁噪声是可以接受的，并且远远超过了具有较低输入电容的优势。这就是为什么跨导电路100可以被配置为在输入信号Vin是宽带信号时以第二模式操作。

虽然上面已经参考晶体管M1-M4被实现为基本上相同的晶体管而给出了器件面积和相应的输入电容的一些值，这只是为了简化这些解释。一般而言，跨导电路100可以用晶体管M1-M4实施为任何几何形状/尺寸的晶体管，有效器件面积和输入电容的计算相应不同，所有这些实施例都在本公开的范围内。如何计算电路的有效器件面积和输入电容是本领域普通技术人员已知的，为简洁起见，在此不再赘述。

跨导电路100具有许多应用。例如，在一些实施例中，跨导电路100的输出端口104可以连接到电阻器或有效地形成电阻以创建增益级的有源器件。在其他示例中，跨导电路100可以用于可变增益放大器，连续时间滤波器，Δ-Σ调制器或数据转换器中。跨导电路100的一个特别有用的应用是在蜂窝无线通信***的RF发射机中，现在将更详细地描述这种应用的一些示例。

示例无线通信***

一个或多个跨导电路100可以在无线电***中实现。图3图示了根据本公开的一些实施例的示例无线通信***300，其中可以实现在带宽和闪烁噪声之间具有可编程折衷的一个或多个跨导电路100。无线通信***300可以包括基站310和多个移动站，其示例在图3中示出为第一移动站320、第二移动站330和第三移动站340。基站310可以耦合到无线通信***的后端网络(未示出)并且可以提供移动台320-340和后端网络之间的通信。在各种实施例中，无线通信***300可以包括与基站310类似的多个基站，这些基站可以例如布置在单元中，其中为了简单和说明在图3中仅示出了一个基站310目的。

无线通信***300可以支持多种标准和多频带通信。例如，无线通信***可以支持LTE、WCDMA和GSM标准通信。移动站320-340中的每一个可以支持这些标准中的任何一个或多个。然而，这些列出的标准的使用仅仅是示例性的，无线通信***300的不同部分也可以支持其他标准。除了多个标准能力之外，无线通信***300还可以支持多个通信频带。例如，无线通信***300可以支持GSM的DCS/PCS频段和GSM850/GSM900频段。

基站310可以支持与各种标准技术以及在多个频带中的移动台320-340的无线通信。基站310可以在下行链路信号中向移动站320-340发送信号并且在上行链路信号中从移动站320-340接收信号。例如，基站310可以接收来自第一移动台320的LTE兼容信号、来自第二移动台330的WCDMA信号以及来自第三移动台340的GSM信号。基站310可以将接收到的信号转换为基带信号，可能首先将它们转换为IF信号或低IF信号，以从中解调和提取信息。

示例RF发射机

图4提供了根据本公开的一些实施例的RF发射机400的示意图，其中可以实现在带宽和闪烁噪声之间具有可编程折衷的一个或多个跨导电路100。例如，RF发射机400可以设置在图3的基站310中。在另一个例子中，RF发射机400可以设置在图3的移动站320-340中的任何一个中。

如图4所示，RF发射机400可以包括控制器405、数字块410、一对数模转换器(DAC)420-1和420-2、一对滤波器430-1和430-2、一对TX路径混频器440-1和440-2、LO 450和RF可变增益放大器460。可选地，RF发射机400还可以包括反馈路径，该反馈路径可以包括回送电路470、模数转换器480和观察电路490。在一些实施例中，RF发射机400的两个或更多个组件可以单片地提供，例如在单个衬底上或在单个集成电路(IC)中。

在各种实施例中，控制器405可以包括在RF发射机400内，或者在RF发射机400的外部，但是通信地耦合到RF发射机400。控制器405可以包括任何合适的设备，被配置为控制RF发射机400各个部分的操作。例如，在各种实施例中，控制器405可以控制在RF发射机400中实现的任何跨导电路100是在第一模式还是第二模式下操作。在一些实施例中，控制器405可以进一步控制这里描述的RF发射机400或/和跨导电路100的其他方面、组件和特征。在一些实施例中，控制器405可以被实现为图8所示的数据处理***或包括图8所示的数据处理***的部分。

数字块410可以被配置为执行与TX信号的数字处理相关的各种功能，从而可以在TX信号中编码信息(数字块220也可以被称为“数字信号处理电路”)。在一些实施例中，数字块410可以是本领域已知的“PHY”，其通常是指用于执行物理层功能的电路。

图4说明，在一些实施例中，RF发射机400可被配置为执行正交处理。为此，可以将要发送的正交数字信号(即TX信号)从数字块410提供给DAC 420-1和420-2，分别配置为将数字同相(I)和正交相位(Q)TX信号分量转换为模拟形式。

可选地，DAC 420-1和420-2的输出可以耦合到相应的滤波器430-1和430-2，它们可以是带通滤波器，被配置为从DAC输出的模拟TX信号中滤除420-1和420-2，期望频带外的信号分量(例如，滤除基带外的分量)。

然后可以将数字TX信号提供给包括一对TX路径混频器440-1和440-2的TX路径正交混频器440。TX路径混频器440-1和440-2中的每一个可以包括两个输入和一个输出。第一输入可以接收由相应的DAC 420转换为模拟形式的TX信号分量，这些分量将被上变频以生成要发送的RF信号。TX路径TX路径混频器440-1和440-2中的每一个的第二输入可以耦合到LO 450。LO 450可以生成不同频率的LO信号。可以基于例如多频带TX信号和其中包括的频带的当前信号特性来选择不同的频率。LO 450的功能的至少一些部分，例如由LO 450产生的振荡信号的频率，可以由控制器405控制。第一TX路径混频器440-1可以通过将DAC 420-1转换为模拟形式的TX信号分量与LO 450生成的LO信号的同相分量混合(即，cos(LO)，在图4中在第一TX路径混频器440-1的第二输入处标记)，生成同相(I)上变频信号。第二TX路径混频器440-2可以通过将由DAC 420-2转换为模拟形式的TX信号分量与由LO 450生成的LO信号的正交分量混合(即，sin(LO)，图中标记为4在第二个TX路径混频器440-2的第二输入端，它是一个与LO信号的同相分量同相偏移90度的分量)来生成正交相位(Q)上变频信号。

TX路径混频器440可能是闪烁噪声的主要来源。由于，如上所述，需要大输入电容装置来满足闪烁噪声目标，TX路径混频器440中的一者或两者可包括可在两种模式下操作的跨导电路100中的一者或一者以上。这适用于RF发射机400，因为在对功率最敏感的单频带应用中，LO信号将在频带内。在更宽的带宽模式下，LO信号可以被安排在带外，在那里它可以被过滤。可能存在两种可能的情形，其中在任何TX路径混频器440中实现一个或多个跨导电路100可能是特别有利的。在第一种情况下，在闪烁噪声所在的DC附近没有信号内容。在这种情况下，RF发射机400被配置为宽带中频(IF)或低IF配置。在第二种情况下，信号本身可能包含DC内容，并且与闪烁噪声功率相比，信号功率会很大。

RF发射机400提供简化版本，并且在进一步的实施例中，可以包括图4中未具体示出的其他组件。例如，虽然在图4中没有具体示出，但是RF信号462可以被提供给TX路径的另外的部件，例如变压器(例如，平衡不平衡变压器，被配置为将差分信号转换为单端信号)，功率放大器，最后是天线的天线端口，它将无线传输功率放大器产生的TX信号。

DAC 420-1、滤波器430-1和TX路径混频器440-1可被称为TX信号正交处理的I-路径，而DAC 420-2、滤波器430-2、TX路径混频器440-2可以被称为TX信号的正交处理的Q路径。如图4所示，在一些实施例中，每个DAC 420可以被配置为从数字块410接收单端信号，但是随后输出差分信号，而滤波器430和TX路径混频器440中的每一个可以被配置为接收差分输入并产生差分输出。

图5A和5B提供了根据本公开的一些实施例的图4的RF发射机400的模拟TX上变频器500的一部分的示意图，其中可以实现两个跨导电路100。TX上变频器500可以被看作是RF发射机400的LO 450和TX路径正交混频器440的组合。因为，如上所述，RF发射机400在图4中被示为执行正交处理，图5中所示的TX上变频器500只是可以在RF发射机400中实现的这种级的两个实例之一——一个用于I路径或一个用于Q路径。

如图5A所示，在一些实施例中，LO 450的输出可以通过一对电容器耦合到TX路径正交混频器440，其中一个电容器表示为用于LO 450的两个差分输出之一的电容器“Cp”(其中“p”代表差分输出的“正”或“同相”部分)，而另一个电容器表示为用于LO 450的两个差分输出中的另一个的电容器“Cn”(其中“n”代表差分输出的“负”或“反相”部分)。

在来自LO 450的差分输出的正路径中，电容器Cp的输出可以耦合到一对晶体管M1p和M2p，而在来自LO 450的差分输出的负路径中，如图5A所示，电容器Cn的输出可以耦合到一对晶体管M1n和M2n。晶体管M1p、M2p、M1n和M2n中的每一个可以实施为具有栅极、源极和漏极端子的FET，在图5A中分别被标记为G、S和D，但是仅用于晶体管M1p，以便不使附图混乱。如图5A所示，电容Cp的输出端可以耦接晶体管M1p和M2p的栅极端，而电容Cn的输出端可以耦接晶体管M1n和M2n的栅极端。.

还如图5A所示，TX上变频器500可以包括一对共源共栅晶体管M3c、M4c，其中每一个也可以实现为具有栅极、源极和漏极端子的FET(在图5A中未标记，以免使绘图混乱，因为从用于说明这些晶体管的电路图符号中可以看出哪个端子是显而易见的，如晶体管M1p的示例所示)。DC偏置电压Vcasc可以施加到晶体管M3c和M4c的栅极端子中的每一个，如图5A所示。晶体管M3c的源极端子可以耦合到跨导电路100-1的输出端口104，这是本文描述的跨导电路100的第一实例。晶体管M4c的源极端子可以耦合到跨导电路100-2的输出端口104，这是本文描述的跨导电路100的第二实例。晶体管M3c的漏极端可以耦合到晶体管M1p和M1n中的每一个的源极端子，而晶体管M4c的漏极端可以耦合到晶体管M2p和M2n中的每一个的源极端子。晶体管M1p和M2n中的每一个的漏极端可以耦合到正电源电压VDD和第一差分输出504p(例如TX路径正交混频器440的正/非反相输出)中的每一个，而晶体管M1n和M2p中的每一个的漏极端子可以耦合到正电源电压VDD和第二差分输出504n(例如，TX路径正交混频器440的负/反相输出)中的每一个。

图5A中示出了两个跨导器电路100，因为可以在基带信号的正路径中使用一个，以作为TX路径正交混频器440的输入(例如，来自TX基带滤波器430的差分输出的正输出)，而另一个可以在基带信号的负路径中使用，以作为输入提供给TX路径正交混频器440(例如，来自TX基带滤波器430的差分输出的负输出)。例如，如图5A所示，502n可以是TX基带滤波器430的差分输出的负输出，它可以耦合到第一跨导电路100-1，而502p可以是TX基带滤波器430的差分输出的正输出，它可以耦合到第二跨导电路100-2。

图5B提供了与图5A中所示的基本相同的TX上变频器500的图示(除了图5A中标记的一些元件在图5B中未再次标记以不使附图混乱)，但现在也显示了跨导电路100-1和100-2的细节。如图5B所示，输出502p可以耦合到第二跨导电路100-2的输入102-2，而输出502n可以耦合到第一跨导电路100-1的输入102-1。图5B仅标记了所示的每个跨导电路100中的晶体管M1-M4，而不标记开关S1-S4，以免使附图混乱。然而，跨导电路100-1和100-2中的每一个实施为图1中所示的跨导电路100。同样地，为了不使附图混乱，图5B仅在某些情况下标记VDD和GND，但是图5B中所有向上的黑色箭头都是为了说明正电源电压VDD，而图5B中指向下方的所有黑色箭头旨在说明接地电压GND(图6同样适用)。图5B进一步说明晶体管M3c的源极端耦接第一跨导电路100-1的输出端104-1，而晶体管M4c的源极端耦合到第二跨导电路100-2的输出端104-2。

总结跨导电路100-1、100-2在TX上变频器500中的使用，TX上变频器500是TX基带信号的负载，其限制了可允许的输入电容和/或带宽。在单频段应用中，闪烁噪声可能更为重要，因为在这些情况下LO 450的LO信号是带内信号。因此，在宽带应用中可以放宽对闪烁噪声的要求。利用跨导电路100-1和100-2的晶体管M1-M4可以利用这一点，因为在低噪声模式下所有晶体管M1-M4都处于活动状态，通道宽度与通道长度的有效比为2W/2L＝W/L，跨导电路100的有效面积为4WL，而在宽带(低电容)模式下只有一个晶体管有效(即晶体管M1)，沟道宽度与沟道长度的有效比为W/L并且跨导电路100的有效面积是W*L，减少了输入电容(例如，减少了大约4倍)，同时保持所有其他参数固定。提供给第一和第二跨导电路100-1、100-2的输入端102-1和102-2的信号是电压基带信号，其由跨导电路100-1、100-2转换为在第一和第二跨导电路100-1、100-2的输出104-1和104-2处提供的电流信号。输出端104-1和104-2处的电流信号可以通过共源共栅晶体管M3c和M4c进入混频器，在混频器中基带或IF信号被上变频到所需的RF频率。TX上变频器500的信号输出(即输出504p和504n处的信号)是RF电压信号，或者，在使用多级上变频的情况下，频率高于在输入502p和502n处提供的基带信号的频率的上变频信号。然后可以将TX上变频器500的信号输出提供给RF VGA460。

由于TX上变频器500用于RF发射机400的I-path或Q-path，在实践中，RF发射机400可以包括TX上变频器500的两个实例(一个用于I-path，一个用于RF发射机400的Q路径)，因此，图1的跨导电路100的四个实例(两个用于I-path，其中一个用于正/同相信号路径，另一个用于I-path的负/反相信号路径，两个用于Q-path，其中一个用于正/同相信号路径，另一个用于Q路径的负/反相信号路径)。在另外的实施例中，图1的甚至更多的跨导电路100可以在RF发射机400的TX上变频器500内使用。对于TX上变频器500被配置为实现谐波抑制的情形，这样的实施例的一个示例在图6中示出。

图6提供了根据本公开的一些实施例的RF发射机400的模拟TX上变频器600的一部分的示意图，其中TX上变频器600被配置为实现谐波抑制并且可以使用六个跨导电路100。TX上变频器600包括LO 650。LO 650类似于参考图5A-5B描述的LO 450，不同之处在于代替提供如图5A-5B中所示的一个差分输出，LO 650被配置为提供多个差分输出，其中在不同输出处输出的LO信号具有不同的相移。例如，如图6所示，LO 650可以提供具有相移PS1的第一输出(图6中来自LO 650的前两行)、具有相移PS2的第二输出(图6所示的LO 650的中间两行)以及具有相移PS3的第三输出(图6中来自LO 650的底部两行)。例如，在一些实施例中，PS1可以是45度，PS2可以是0度，并且PS3可以是-45度。类似于图5A-5B中所示的LO 450的单个差分输出如何耦合到TX路径正交混频器440以启用TX路径正交混频器440以在输出504p和504n处生成上变频输出信号，图6中所示的LO 650的3个差分输出中的每一个耦合到TX路径正交混频器440的相应不同实例，在图6中显示为440-1、440-2和440-3。具体地，如图6所示，输出PS1可以通过第一对电容器Cp和Cn耦合到TX路径正交混频器440-1，输出PS2通过第二对电容器Cp和Cn耦合到TX路径正交混频器440-2，并且输出PS3通过第三对电容器Cp和Cn耦合到TX路径正交混频器440-3。为了不使附图混乱，每对的各个电容器在图6中未标记，但对于图6中所示的每对电容器，这些电容器可能类似于图5中所示的电容器。

除了TX上变频器600的3个TX路径正交混频器440中的每一个被配置为接收具有不同相移的LO信号之外，图6中所示的每个TX路径正交混频器440的耦合和功能基本上类似于图5中所示的，因此，关于图5提供的描述适用于图6的TX路径正交混频器440中的每一个。图6中所示的TX路径正交混频器440的不同实例被配置为接收相同的基带信号作为输入(特别地，其中图6所示的每个TX路径正交混频器440的第一跨导电路100-1被配置为接收输出502p作为输入，而图6所示的每个TX路径正交混频器440的第二跨导电路100-2被配置为接收输出502n作为输入)。图6所示的TX路径正交混频器440的不同实例的输出耦合在一起到输出504p和504n。图6中所示的三个TX路径正交混频器440一起实现谐波抑制混频器。TX上变频器600的优势在于它可以抑制LO信号的第3次和第5次谐波，这可以在RF发射机400的后续阶段中所需的线性方面改进，并且可以有利地减少带外发射。

由于TX上变频器600用于RF发射机400的I-path或Q-path，在实践中，RF发射机400可以包括TX上变频器600的两个实例(一个用于I-path，一个用于RF发射机400的Q路径)以及因此图1的跨导电路100的十二个实例(对于I路径，如图6所示实施的六个跨导电路100和对于Q路径，如图6所示实施的六个跨导电路100)。

根据本公开的一些实施例，跨导电路100的另一个示例部署场景在图7中示出，提供了RF***700的电路图，其中调谐基带滤波器710之后是跨导电路100。如图7所示，滤波器710可以是具有单极点的低通滤波器并且可以包括电阻元件712，其耦合在滤波器710的输入端口702和跨导电路100的输入端子102之间(特别是，跨导电路100的晶体管M1的栅极端子)。滤波器710还可包括电容器714(例如可变电容器)，耦合在输入端口102或晶体管M1的栅极端与地电位之间。在其他实施例中，滤波器710可以实现为比图7中所示的更高阶的滤波器。在这样的配置中，驱动电路具有有限的非零输出阻抗，因此带宽受跨导电路100跨导级的输入电容限制。在对闪烁噪声更敏感的窄带宽应用中，可以将电容器714的值设置得相对较大，因此跨导器100的输入电容也可以相对较大。在宽带应用中，电容器714的值可以设置得相对较小，因此跨导器100的输入电容也可以相对较小。在低输入电容模式下配置跨导体允许带宽调谐范围更宽。

示例数据处理***

图8提供了图示根据本公开的一些实施例的示例数据处理***800的框图，该示例数据处理***800可以被配置为利用带宽和闪烁噪声之间的可编程折衷来控制一个或多个跨导电路100的操作。例如，数据处理***800可以被配置为实现或控制在图4-7所示的设备中实现的一个或多个跨导电路100的部分。在另一个示例中，数据处理***800可以被配置为实现控制器405的至少一部分。

如图8所示，数据处理***800可以包括至少一个通过***总线806耦合到内存元件804的处理器802，例如硬件处理器802，。因此，数据处理***可以将程序代码存储在内存元件804内。此外，处理器802可以执行经由***总线806从内存元件804存取的程序代码。一方面，数据处理***可以被实现为适合于存储和/或执行程序代码的计算机。然而，应当理解，数据处理***800可以以包括能够执行本公开中描述的功能的处理器和存储器的任何***的形式来实现。

在一些实施例中，处理器802可以执行软件或算法以执行如本公开中所讨论的活动，特别是与一个或多个跨导电路(例如，跨导电路100)的带宽和闪烁噪声之间的可编程折衷相关的活动，如本文所述。处理器802可以包括提供可编程逻辑的硬件、软件或固件的任何组合，包括作为非限制性示例的微处理器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、专用IC(ASIC)或虚拟机处理器。处理器802可以通信地耦合到内存元件804，例如在直接存储器访问(DMA)配置中，使得处理器802可以从内存元件804读取或写入内存元件804。

一般而言，内存元件804可包括任何合适的易失性或非易失性存储器技术，包括双倍数据速率(DDR)随机存取存储器(RAM)、同步RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、闪存、只读存储器(ROM)、光学介质、虚拟存储器区域、磁性或磁带存储器或任何其他合适的技术。除非另有说明，本文中讨论的任何内存元件都应被解释为包含在广义术语“存储器”内。可以在任何数据库、寄存器、控制列表、高速缓存或存储结构中提供被测量、处理、跟踪或发送到数据处理***800的任何组件或从数据处理***800的任何组件发送的信息，所有这些都可以在任何合适的时间范围内引用。任何这样的存储选项都可以包括在此处使用的广义术语“存储器”内。类似地，此处描述的任何潜在处理元件、模块和机器应被解释为包含在广义术语“处理器”内。本图中所示的每个元件，例如图4-7所示的RF发射机或其部分的任何元件，还可包括用于在网络环境中接收、传输和/或以其他方式传送数据或信息的合适接口，以便它们可以与例如数据处理***800通信。

在某些示例实现中，用于实现具有如本文概述的在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路的机制可以通过在一个或多个有形介质中编码的逻辑来实现，所述有形介质可以包括非瞬态介质，例如在ASIC、DSP指令、由处理器或其他类似机器执行的软件(可能包括目标代码和源代码)中提供的嵌入式逻辑等。在这些实例中的一些情况下，内存元件，例如图8中所示的内存元件804，可以存储用于这里描述的操作的数据或信息。这包括能够存储被执行以执行这里描述的活动的软件、逻辑、代码或处理器指令的内存元件。处理器可以执行与数据或信息相关联的任何类型的指令以实现这里详述的操作。在一个示例中，处理器，例如图8中所示的处理器802，可以将元件或物品(例如，数据)从一种状态或事物转换为另一种状态或事物。在另一个例子中，这里概述的活动可以用固定逻辑或可编程逻辑(例如，由处理器执行的软件/计算机指令)来实现，并且本文所标识的元件可以是某种类型的可编程处理器、可编程数字逻辑(例如，FPGA、DSP、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM))或包括数字逻辑、软件、代码、电子指令或其任意合适组合的ASIC。

内存元件804可以包括一个或多个物理存储器设备，例如本地存储器808和一个或多个大容量存储设备810。本地存储器可以指在程序代码的实际执行期间通常使用的RAM或其他非持久性存储器设备。大容量存储设备可以实现为硬盘驱动器或其他持久数据存储设备。处理***800还可包括一个或多个高速缓存存储器(未示出)，其提供至少一些程序代码的临时存储以减少在执行期间必须从大容量存储设备810检索程序代码的次数。

如图8所示，内存元件804可以存储应用程序818。在各种实施例中，应用程序818可以存储在本地存储器808、一个或多个大容量存储设备810中，或者与本地存储器和大容量存储设备分开存储。应当理解，数据处理***800还可以执行能够促进应用程序818的执行的操作***(图8中未示出)。以可执行程序代码的形式实现的应用程序818可以由数据处理***800执行，例如由处理器802执行。响应于应用的执行，数据处理***800可以被配置为执行这里描述的一个或多个操作或方法步骤。

被描述为输入设备812和输出设备814的输入/输出(I/O)设备可选地可以耦合到数据处理***。输入设备的示例可以包括但不限于键盘、诸如鼠标之类的定点设备等。输出设备的示例可以包括但不限于监视器或显示器、扬声器等。在一些实施例中，输出设备814可以是任何类型的屏幕显示器，例如等离子显示器、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、电致发光(EL)显示器或任何其他指示器，例如表盘、气压计或发光二极管(LED)。在一些实施方式中，***可以包括用于输出设备814的驱动器(未示出)。输入和/或输出设备812、814可以直接地或通过介入的I/O控制器耦合到数据处理***。

在一个实施例中，输入和输出设备可以被实现为组合的输入/输出设备(在图8中用围绕输入设备812和输出设备814的虚线示出)。这种组合设备的示例是触敏显示器，有时也称为“触摸屏显示器”或简称为“触摸屏”。在这样的实施例中，可以通过物理对象的移动来提供对设备的输入，例如，触摸屏显示器上或附近的用户的手写笔或手指。

可选地，网络适配器816还可以耦合到数据处理***以使其能够通过介入私有或公共网络而耦合到其他***、计算机***、远程网络设备和/或远程存储设备。网络适配器可以包括用于接收由所述***、设备和/或网络发送到数据处理***800的数据的数据接收器，以及用于将数据从数据处理***800传输到所述***、设备和/或网络的数据发送器。调制解调器、电缆调制解调器和以太网卡是可与数据处理***800一起使用的不同类型网络适配器的示例。

选择例子

以下段落提供了本文公开的实施例的各种例子。

例子1提供跨导电路，包括：输入端口，被配置为接收输入信号(电压信号)；输出端口，被配置为提供输出信号(电流信号)；包括多个晶体管的晶体管布置；和晶体管布置，包括多个开关，被配置为改变输入端口、输出端口和多个晶体管之间的耦合，以将跨导电路置于第一操作模式或第二操作模式，其中在第一模式下操作的跨导电路的输入电容大于在第二模式下操作的跨导电路的输入电容。

例子2提供根据例子1的跨导电路，其中在第一模式下操作的跨导电路的输入电容大约是在第二模式下操作的跨导电路的输入电容的4倍。

例子3提供根据例子1或2的跨导电路，其中所述多个晶体管包括晶体管M1、M2、M3和M4，每个晶体管具有栅极端子、漏极端子和源极端子。

例子4提供根据例子3的跨导电路，其中在第一操作模式中：所述开关布置被配置为将所述输入端口耦合到晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3和晶体管M4中的每个的栅极端子；所述晶体管M1与所述晶体管M3电气并联，和所述晶体管M2与所述晶体管M4电气并联。

例子5提供根据例子3或4的跨导电路，其中在第二操作模式中，开关布置被配置为将所述输入端口耦合到所述晶体管M1的栅极端子，和将所述晶体管M2、所述晶体管M3和所述晶体管M4中的每个的栅极端子耦合到地电位。晶体管M2的栅极端子可以耦合到正电源电压。在第二操作模式中，晶体管M3和M4可以截止，并且晶体管M2可以处于三极管模式并且可以有效地充当小电阻器，并且M1可以处于饱和状态，具有跨导gm。输入电容为W*L*Cox，其中W是晶体管M1-M4的沟道宽度，L是晶体管M1-M4的沟道长度，并且Cox是晶体管M1-M4的栅极氧化物的氧化物电容。

例子6提供根据例子3-5中任何一个的跨导电路，其中所述晶体管M1的漏极端子耦合到所述晶体管M3的漏极端子和所述输出端口，所述晶体管M1的源极端子耦合到所述晶体管M2的漏极端子，所述晶体管M3的源极端子耦合到所述晶体管M4的漏极端子，和所述晶体管M2的源极端子和所述晶体管M4的源极端子中的每个耦合到地电位。

例子7提供根据例子3-6中任何一个的跨导电路，其中所述多个开关包括开关S1，在所述输入端口与所述晶体管M2的栅极端子和所述晶体管M4的栅极端子之间的每个之间，开关S2，在正电源电位与所述晶体管M2的栅极端子和所述晶体管M4的栅极端子之间的每个之间，开关S3，在所述晶体管M1的栅极端子和所述晶体管M3的栅极端子之间，和开关S4，在地电位与所述晶体管M4的栅极端子之间。所述开关S1-S4的每个开关被配置为处于第一状态或第二状态，其中第一状态是允许电流通过开关导通的状态(例如，第一状态可以是通常称为开关闭合的状态)，并且第二状态是不允许电流实质性地流过开关的状态(例如，第二状态可以是通常称为开关断开的状态；在这种情况下，描述状态不允许“实质性传导电流”是指这样的事实：即使不应该有任何电流通过开关，但如果将开关实现为晶体管，仍然可能会有一些无意的电流，例如晶体管泄漏电流)。

例子8提供根据例子7的跨导电路，其中在第一操作模式中，所述开关S1和S3中的每个处于第一状态，并且所述开关S2和S4中的每个处于第二状态。

例子9提供根据例子7或8的跨导电路，其中在第二操作模式中，所述开关S1和S3中的每个处于第二状态，并且所述开关S2和S4中的每个处于第一状态。

例子10提供根据例子3-9中任何一个的跨导电路，还包括：电阻元件，耦合在所述输入端口和所述晶体管M1的栅极端子之间；和电容器(例如可变电容器)，耦合在所述晶体管M1的栅极端子和地电位之间。

例子11提供根据例子1-9中任何一个的跨导电路，其中跨导电路是RF发射机的混频器，所述混频器包括跨导放大器电路，并且所述跨导放大器电路包括输入端口、输出端口、晶体管布置和开关布置。

例子12提供根据例子11的跨导电路，其中所述跨导放大器电路是所述混频器中包括的跨导放大器电路的两个实例之一，混频器被配置为接收LO信号，所述跨导放大器电路的两个实例中的每个的输出端口都耦合到LO信号，和所述跨导放大器电路的两个实例中的每个的输入端口耦合到要与LO信号混频的信号。

例子13提供根据例子12的跨导电路，其中所述跨导放大器电路的两个实例是所述混频器中包括的多对跨导放大器电路中的第一对，LO信号是具有第一相移的LO信号，所述多对还包括第二对跨导放大器电路，所述混频器还被配置为接收具有第二相移的LO信号，所述第二对跨导放大器电路的两个实例的每个的输出端口耦合到具有第二相移的LO信号，和所述第二对跨导放大器电路的两个实例的每个的输入端口耦合到要与LO信号混频的信号。

例子14提供根据例子13的跨导电路，其中所述第一相移为零度和所述第二相移为45度或-45度。

例子15提供根据前面任何一个例子的跨导电路，其中在第一模式下操作的跨导电路的跨导基本上等于在第二模式下操作的跨导电路的跨导。

例子16提供RF***，包括第一跨导放大器电路和第二跨导放大器电路，其中所述第一和第二跨导放大器电路的每个跨导放大器电路包括相应的(即不同实例)晶体管布置和相应的开关布置，被配置为改变相应的晶体管布置的晶体管之间的耦合以使所述跨导放大器电路以第一模式或第二模式操作。在这样的***中，对于每个跨导放大器电路，以第一操作模式操作的跨导放大器电路的输入电容大于以第二操作模式操作的跨导放大器电路的输入电容。而且，所述第一和第二跨导放大器电路中的每个的输入耦合到要与LO信号混频的信号，并且所述第一和第二跨导放大器电路中的每个的输出耦合到被配置为将所述第一和第二跨导放大器电路中的每个的输出与LO信号相乘的电路，

例子17提供根据例子16的RF***，其中所述第一和第二跨导放大器电路被配置为当要与LO信号混频的信号是窄带宽信号时以第一模式操作，和所述第一和第二跨导放大器电路被配置为当要与LO信号混频的信号是宽带信号时以第二模式操作。

例子18提供根据例子16或17的RF***，其中要与LO信号混频的信号是基带信号。

例子19提供根据例子16-18中任何一个的RF***，其中，第一跨导放大器电路和第二跨导放大器电路中的一个或两个是根据例子1-15中的任何一个的跨导电路。

例子20提供一种操作射频混频器的方法，该方法包括：当要上变频的信号是窄带宽信号时，以第一模式操作RF混频器的跨导放大器电路；和当要上变频的信号是宽带宽信号时，以第二模式操作RF混频器的跨导放大器电路，其中以第一模式操作的跨导放大器电路的输入电容大于以第二模式操作的跨导放大器电路的输入电容。

例子21提供根据例子20的方法，其中所述跨导放大器电路包括晶体管M1、M2、M3和M4，每个晶体管具有栅极端子、漏极端子和源极端子，以第一模式操作跨导放大器电路包括将所述跨导放大器电路的输入端口耦合到所述晶体管M1、所述晶体管M2、所述晶体管M3和所述晶体管M4中的每个的栅极端子，和以第二模式操作跨导放大器电路包括将所述输入端口耦合到所述晶体管M1的栅极端子，以及将所述晶体管M2、所述晶体管M3和所述晶体管M4中的每个的栅极端子耦合到地电位。在这样的配置中，晶体管M2的栅极端子可以耦合到正电源电压。

例子22提供了根据例子20或21的方法，其中跨导放大器电路是根据例子1-15中任何一个的跨导电路和/或跨导放大器电路是根据例子16-18中的任何一个的RF***的第一和第二跨导放大器电路中的一个或两个。

例子23提供一种非暂时性计算机可读存储介质，包括用于执行的指令，当被处理器执行时，该指令可操作以执行根据例子20-22中任一示例的方法的操作。

变化和实施

尽管以上参考如图1-8所示的示例性实施方式描述了本公开的实施例，但是本领域技术人员将认识到，上述各种教导可应用于多种其他实施方式。

在上面的实施例的讨论中，***的组件，例如，相位调整器，混频器，上变频器和/或其他组件可以很容易地替换、替代或以其他方式修改，以适应特定的电路需求。此外，应当注意，互补电子设备，硬件，软件等的使用提供了用于实现本公开的教导的同等可行的选择，该教导与实现在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路有关。

如本文所提出的用于以在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路的各种***的部分可以包括电子电路，以执行本文所描述的功能。在某些情况下，***的一个或多个部分可以由专门配置用于执行本文所述功能的处理器提供。例如，处理器可以包括一个或多个专用组件，或者可以包括被配置为执行本文描述的功能的可编程逻辑门。该电路可以在模拟域、数字域或混合信号域中运行。在某些情况下，处理器可以被配置为通过执行存储在非暂时性计算机可读存储介质上的一个或多个指令来执行本文所述的功能。

在一个示例实施例中，可以在相关联的电子设备的板上实现当前附图中的任意数量的电路。该板可以是通用电路板，其可以容纳电子设备的内部电子***的各种组件，并且还可以提供用于其他***设备的连接器。更具体地说，该板可提供电连接，***的其他组件可通过该电连接进行电通信。可以基于特定的配置需求、处理需求、计算机设计等，将任何合适的处理器(包括DSP、微处理器、支持芯片组等)、计算机可读非暂时性存储元件等适当地耦合到板上。其他组件，例如外部存储器、附加传感器、用于音频/视频显示的控制器和***设备等，可以通过电缆作为***卡连接到板上，也可以集成到板上。在各种实施例中，本文中描述的功能可以以仿真形式实现为在以支持这些功能的结构布置的一个或多个可配置(例如，可编程)元件内运行的软件或固件。可以在包括允许处理器执行那些功能的指令的非暂时性计算机可读存储介质上提供提供仿真的软件或固件。

在另一个示例实施例中，本图的电子电路可以被实现为独立模块(例如，具有相关联的组件和被配置为执行特定应用或功能的电路的设备)或作为插件模块实现到电子设备的专用硬件中。注意，本公开的特定实施例可以容易地部分地或整体地包括在片上***(SOC)封装中。SOC代表将计算机或其他电子***的组件集成到单个芯片中的IC。它可能包含数字、模拟、混合信号以及通常的RF功能：所有这些功能都可以在单个芯片基板上提供。其他实施例可以包括多芯片模块(MCM)，其中多个分离的IC位于单个电子封装内并且被配置为通过电子封装彼此紧密地相互作用。

还必须注意，本文概述的所有规格、尺寸和关系(例如，图4-7中所示的RF发射机或其部分的数量等)仅是出于示例和教导的目的而提供的。在不脱离本公开的精神或所附权利要求的范围的情况下，可以对这些信息进行相当大的改变。这些规范仅适用于一个非限制性示例，因此，它们应照此解释。在前面的描述中，已经参考特定处理器和/或组件布置描述了示例实施例。在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和改变。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。

注意，利用本文提供的众多示例，可以根据两个、三个、四个或更多个电子组件来描述交互。但是，这样做只是出于清楚和示例的目的。应当理解，可以以任何合适的方式来合并***。沿着类似的设计替代方案，可以以各种可能的配置来组合本发明的任何图示的组件、模块和元件，所有这些显然都在本公开的广泛范围内。在某些情况下，仅参考有限数量的电气元件来描述一组给定流程的一个或多个功能可能会更容易。应当理解，当前附图及其教导的电路易于扩展，并且可以容纳大量组件，以及更复杂/复杂的布置和配置。因此，所提供的示例不应限制范围或抑制可能潜在地应用于无数其他架构的电子电路的广泛教导。

注意，在本公开中，对包括在“一个实施例”、“示例实施例”、“实施例”、“另一实施例”、“一些实施例”、“各种实施例”、“其他实施例”、“替代性实施例”等中的各种特征(例如元件、结构、模块、组件、步骤、操作、特征等)的引用旨在表示任何这样的特征被包括在本公开的一个或多个实施例中，但是可以或可以不必在相同的实施例中组合。

同样重要的是要注意，与实现在带宽和闪烁噪声之间具有可编程权衡的跨导电路有关的功能，如本文所提出的，仅示出了可以由本图中所示的***执行或在本图中所示的***内执行的一些可能功能。这些操作中的一些可以在适当的地方被删除或去除，或者可以在不脱离本公开的范围的情况下对这些操作进行相当大的修改或改变。另外，这些操作的时间安排可能会大大改变。出于示例和讨论的目的，提供了前面的操作流程。本文描述的实施例提供了很大的灵活性，因为可以提供任何合适的布置、时序、配置和定时机制，而不背离本公开的教导。

注意，上述装置的所有可选特征也可以相对于本文描述的方法或过程来实现，并且示例中的细节可以在一个或多个实施例中的任何地方使用。本领域技术人员可以确定许多其他改变、替换、变化、变更和修改，并且意图是本公开涵盖落入所附权利要求的范围内的所有这样的改变、替换、变化、变更和修改。

Claims (20)

1.跨导电路，包括：

输入端口，被配置为接收输入信号；

输出端口，被配置为提供输出信号；

包括多个晶体管的晶体管布置；和

开关布置，包括多个开关，并且被配置为改变一对或多对输入端口、输出端口和多个晶体管中的一个或多个之间的耦合，以将跨导电路置于第一操作模式或第二操作模式，

其中在第一模式下操作的跨导电路的输入电容大于在第二模式下操作的跨导电路的输入电容。

2.根据权利要求1所述的跨导电路，其中在第一模式下操作的跨导电路的输入电容大约是在第二模式下操作的跨导电路的输入电容的4倍。

3.根据权利要求1所述的跨导电路，其中所述多个晶体管包括晶体管M1、M2、M3和M4，每个晶体管具有栅极端子、漏极端子和源极端子。

4.根据权利要求3所述的跨导电路，其中在第一操作模式中：

所述开关布置被配置为将所述输入端口耦合到晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3和晶体管M4中的每个的栅极端子，

所述晶体管M1与所述晶体管M3并联，和

所述晶体管M2与所述晶体管M4并联。

5.根据权利要求3所述的跨导电路，其中在第二操作模式中，所述开关布置被配置为：

将所述输入端口耦合到所述晶体管M1的栅极端子，和

将所述晶体管M2、所述晶体管M3和所述晶体管M4中的每个的栅极端子耦合到地电位。

6.根据权利要求3所述的跨导电路，其中:

所述晶体管M1的漏极端子耦合到所述晶体管M3的漏极端子和所述输出端口，

所述晶体管M1的源极端子耦合到所述晶体管M2的漏极端子，

所述晶体管M3的源极端子耦合到所述晶体管M4的漏极端子，和

所述晶体管M2的源极端子和所述晶体管M4的源极端子中的每个耦合到地电位。

7.根据权利要求3所述的跨导电路，其中所述多个开关包括：

开关S1，在所述输入端口与所述晶体管M2的栅极端子和所述晶体管M4的栅极端子之间的每个之间，

开关S2，在正电源电位与所述晶体管M2的栅极端子和所述晶体管M4的栅极端子之间的每个之间，

开关S3，在所述晶体管M1的栅极端子和所述晶体管M3的栅极端子之间，和

开关S4，在地电位与所述晶体管M4的栅极端子之间，

其中所述开关S1-S4的每个开关被配置为处于第一状态或第二状态，其中所述第一状态是允许电流流过所述开关的状态，并且所述第二状态是基本上不允许电流流过所述开关的状态。

8.根据权利要求7所述的跨导电路，其中在第一操作模式中，所述开关S1和S3中的每个处于第一状态，并且所述开关S2和S4中的每个处于第二状态。

9.根据权利要求7所述的跨导电路，其中在第二操作模式中，所述开关S1和S3中的每个处于第二状态，并且所述开关S2和S4中的每个处于第一状态。

10.根据权利要求3所述的跨导电路，还包括：

电阻元件，耦合在所述输入端口和所述晶体管M1的栅极端子之间，和

电容器，耦合在所述晶体管M1的栅极端子和地电位之间。

11.根据权利要求1所述的跨导电路，其中:

所述跨导电路是射频(RF)发射机的混频器，

所述混频器包括跨导放大器电路，和

所述跨导放大器电路包括输入端口、输出端口、晶体管布置和开关布置。

12.根据权利要求11所述的跨导电路，其中:

所述跨导放大器电路是所述混频器中包括的跨导放大器电路的两个实例之一，

所述混频器被配置为接收本地振荡器(LO)信号，

所述跨导放大器电路的两个实例中的每个的输出端口都耦合到LO信号，和

所述跨导放大器电路的两个实例中的每个的输入端口耦合到要与LO信号混频的信号。

13.根据权利要求12所述的跨导电路，其中:

所述跨导放大器电路的两个实例是所述混频器中包括的多对跨导放大器电路中的第一对，

LO信号是具有第一相移的LO信号，

所述多对还包括第二对跨导放大器电路，

所述混频器还被配置为接收具有第二相移的LO信号，

所述第二对跨导放大器电路的两个实例的每个的输出端口耦合到具有第二相移的LO信号，和

所述第二对跨导放大器电路的两个实例的每个的输入端口耦合到要与LO信号混频的信号。

14.根据权利要求13所述的跨导电路，其中所述第一相移为零度和所述第二相移为45度或-45度。

15.根据权利要求1所述的跨导电路，其中在第一模式下操作的跨导电路的跨导基本上等于在第二模式下操作的跨导电路的跨导。

16.射频(RF)***，包括：

第一跨导放大器电路；和

第二跨导放大器电路，

其中:

所述第一和第二跨导放大器电路的每个跨导放大器电路包括相应的晶体管布置和相应的开关布置，被配置为改变相应的晶体管布置的晶体管之间的耦合以使所述跨导放大器电路以第一模式或第二模式操作，

对于每个跨导放大器电路，以第一操作模式操作的跨导放大器电路的输入电容大于以第二操作模式操作的跨导放大器电路的输入电容，

所述第一和第二跨导放大器电路中的每个的输入耦合到要与LO信号混频的信号，和

所述第一和第二跨导放大器电路中的每个的输出耦合到被配置为将所述第一和第二跨导放大器电路中的每个的输出与LO信号相乘的电路。

17.根据权利要求16所述的RF***，其中:

所述第一和第二跨导放大器电路被配置为当要与LO信号混频的信号是窄带宽信号时以第一模式操作，和

所述第一和第二跨导放大器电路被配置为当要与LO信号混频的信号是宽带信号时以第二模式操作。

18.根据权利要求16所述的RF***，其中要与LO信号混频的信号是基带信号。

19.一种操作射频(RF)混频器的方法，该方法包括：

当要上变频的信号是窄带宽信号时，以第一模式操作RF混频器的跨导放大器电路；和

当要上变频的信号是宽带宽信号时，以第二模式操作RF混频器的跨导放大器电路，

其中以第一模式操作的跨导放大器电路的输入电容大于以第二模式操作的跨导放大器电路的输入电容。

20.根据权利要求19所述的方法，其中:

所述跨导放大器电路包括晶体管M1、M2、M3和M4，每个晶体管具有栅极端子、漏极端子和源极端子，

以第一模式操作跨导放大器电路包括将所述跨导放大器电路的输入端口耦合到所述晶体管M1、所述晶体管M2、所述晶体管M3和所述晶体管M4中的每个的栅极端子，和

以第二模式操作跨导放大器电路包括将所述输入端口耦合到所述晶体管M1的栅极端子，以及将所述晶体管M2、所述晶体管M3和所述晶体管M4中的每个的栅极端子耦合到地电位。

Images