CN1645741A - 低噪声差动偏置电路以及差动信号处理装置 - Google Patents

低噪声差动偏置电路以及差动信号处理装置 Download PDF

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Abstract

提供一种低噪声差动偏置电路，该电路获得极佳的噪声特性，同时确保极佳的失真特性。晶体管(Q11)的集电极通过电阻器(R15)连接至电源点(Vcc)。晶体管(Q11)的基极通过串联连接的电阻器(R13，R11)连接至晶体管(Q1)的基极。电阻器(R11，R13)之间的连接点连接至晶体管(Q11)的集电极。晶体管(Q12)的集电极通过电阻器(R16)在连接点(A)连接至电源点。晶体管Q12的基极通过串联连接的电阻器(R14，R12)连接至晶体管(Q2)的基极。电阻器(R12，R14)之间的连接点连接至晶体管(Q12)的集电极。通过该配置，连接点A处进行高频接地。

Description

低噪声差动偏置电路以及差动信号处理装置
技术领域
本发明涉及低噪声差动偏执电路以及差动信号处理装置。更具体地，本发明涉及用于向具有差动配置的晶体管提供低噪声直流电压的低噪声差动偏置电路，以及使用这种偏置电路的差动信号处理电路。
背景技术
随着诸如移动电话机之类的无线通信装置的使用的快速增长，越来越需要处理无线电信号的功能部(无线电电路部)小型化。从而，在无线通信装置领域中，当前的趋势是将无线电电路部制造成IC。为此，必须将传统上按照分离的单独组件或模块制造的放大器、振荡器等制造成IC。
图23和24是说明传统差动信号处理装置(差动放大装置)的电路配置的示图(见日本专利特许公开号2003-133862和2003-209446)。
图23中所示的传统的差动信号处理装置501由偏置电路511和差动放大电路521组成。偏置电路511包括电阻器R111至R114，以及NPN双极晶体管Q111。差动放大电路521包括NPN双极晶体管Q1至Q4，以及偏置电路b。
在差动放大电路521中，差动信号(IN)分别输入到晶体管Q1和Q2的基极。此外，通过偏置电路511将预定的偏置电流提供给每个晶体管Q1和Q2的基极。晶体管Q1和Q2的发射极都接地。晶体管Q3和Q4的发射极分别连接至晶体管Q1和Q2的集电极。通过偏置电路b将预定的电位提供给每个晶体管Q3和Q4的基极。
在偏置电路511中，晶体管Q111的集电极通过电阻器R114连接至电源点(Vcc)。晶体管Q111的基极通过电阻器R113连接至集电极(连接点E)。晶体管Q111的集电极(连接点E)通过电阻器R111连接至差动放大电路521的晶体管Q1的基极，以及通过电阻器R112连接至差动放大电路521的晶体管Q2的基极。晶体管Q111的发射极接地。
图24所示的传统差动信号处理装置502由偏置电路512和差动放大电路521组成。偏置电路512包括电阻器R111和R112、NPN双极晶体管Q111和Q112、以及旁路电容器C111和C112。差动放大电路521与上述的相同。
晶体管Q111的集电极连接至电源点(Vcc)，晶体管Q111的发射极通过旁路电容器C111接地。晶体管Q112的集电极连接至电源点，晶体管Q112的发射极通过旁路电容器C112接地。预定的基准电压(Vref)提供给晶体管Q111和Q112的基极。晶体管Q111的发射极通过电阻器R111连接至差动放大电路521的晶体管Q1的基极。晶体管Q112的发射极通过电阻器R112连接至差动放大电路521的晶体管Q2的基极。
通过上述配置，传统的差动信号处理装置501和502将输入到晶体管Q1和Q2的基极的差动信号放大，然后从晶体管Q3和Q4的集电极输出经放大的信号(OUT)。
用于传统的差动信号处理装置501和502中的偏置电路511和512一般适用于处理低频信号的电路。从而，如果偏置电路511和512原样地用于处理高频信号的电路中，特别是要求低噪声的无线电电路中，则产生下列问题。
在传统的差动信号处理装置501中，由于输入到晶体管Q1和Q2的基极的差动信号通过电阻器R111和R112在连接点E被抵消，因此，连接点E可被看作是虚拟的高频接地点。然而，由于虚拟接地，如果电阻器R111和R112的值小，噪声分量容易从连接点E进入晶体管Q1和Q2的基极，劣化了噪声特性。另一方面，如果电阻器R111和R112的值大，由于输入和输出信号的非线性性造成失真特性劣化。由于电阻器R111和R112中的可容许的电压降是由电源点的电压确定的，因此不可能将电阻器R111和R112的值做得很大。
在传统的差动信号处理装置502中，输入到晶体管Q1的基极的差动信号通过电阻器R111和电容器C111接地，输入到晶体管Q2的基极的差动信号通过电阻器R112和电容器C112接地。因此，可把晶体管Q111和Q112的发射极(连接点F)看作是虚拟高频接地点。从而，当在上述的差动信号处理装置501中时，如果电阻器R111和R112的值小，噪声特性劣化，如果电阻器R111和R112的值大，失真特性劣化。此外，由于差动信号处理装置502其中包括电容器C111和C112，因此当把差动信号处理装置502制作成IC时，芯片面积增大。
如上所述，由于在噪声特性和失真特性之间存在折衷关系，传统的差动信号处理装置501和502的偏置电路511和512不能施加到处理高频信号的电路。因此，在无线通信装置领域中，需要涉及一种具有极佳的噪声特性和极佳的失真特性的用于高频信号的新颖低噪声偏置电路。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种低噪声差动偏置电路，它降低由偏置电路的电阻器引起的损耗，获得极佳的噪声特性，同时确保极佳的失真特性，并且提供一种使用这种偏置电路的差动信号处理装置。
本发明针对一种低噪声差动偏置电路，用于向一对差动晶体管的基极或栅极提供低噪声偏置电流。为了获得上述目的，本发明的低噪声差动偏置电路包括第一至第四电阻器，以及第一和第二晶体管，其中，通过接地元件从电源点将直流电压提供给第一电阻器和第三电阻器之间的连接点、第二电阻器和第四电阻器之间的连接点、第一晶体管的集电极或漏极、以及第二晶体管的集电极或漏极。
第一电阻器的第一端连接至一对差动晶体管中的一个晶体管的基极或栅极。第二电阻器的第一端连接至所述一对差动晶体管中的另一个晶体管的基极或栅极。第三电阻器的第一端连接至第一电阻器的第二端。第四电阻器的第一端连接至第二电阻器的第二端。第一晶体管的基极或栅极连接至第三电阻器的第二端。第四电阻器的第二端连接至第二晶体管的基极或栅极。
典型地，接地元件包括将第一电阻器和第三电阻器的连接点与第一晶体管的集电极或漏极连接至电源点第五电阻器；以及将第二电阻器和第四电阻器的连接点与第二晶体管的集电极或漏极连接至电源点第六电阻器。
可选地，接地元件可包括将第一晶体管的集电极或漏极连接至电源点的第五电阻器；将第二晶体管的集电极或漏极连接至电源点的第六电阻器；第三晶体管，第三晶体管的基极或栅极连接至第一晶体管的集电极或漏极，第三晶体管的发射极或源极连接至第一电阻器和第三电阻器之间的连接点；第四晶体管，第四晶体管的基极或栅极连接至第二晶体管的集电极或漏极，第四晶体管的发射极或源极连接至第二电阻器和第四电阻器之间的连接点；将第一晶体管的集电极或漏极连接至第一晶体管的发射极或源极的第一电容器；以及将第二晶体管的集电极或漏极连接至第二晶体管的发射极或源极的第二电容器。
可选地，接地元件可包括将第一晶体管的集电极或漏极以及第二晶体管的集电极或漏极连接至电源点的第五电阻器；第三晶体管，第三晶体管的基极或栅极连接至第一晶体管的集电极或漏极，第三晶体管的发射极或源极连接至第一电阻器和第三电阻器之间的连接点；以及第四晶体管，第四晶体管的基极或栅极连接至第二晶体管的集电极或漏极，第四晶体管的发射极或源极连接至第二电阻器和第四电阻器之间的连接点。
第一至第四晶体管可从由NPN双极晶体管和N沟道MOS场效应晶体管构成的组中选择出。在该情况下，第一和第二晶体管中的每一个的发射极或源极可直接地、或通过电阻器或电感器接地。
第一至第四晶体管可从由PNP双极晶体管和P沟道MOS场效应晶体管构成的组中选择出。在该情况下，第一和第二晶体管中的每一个的发射极或源极可直接地、或通过电阻器或电感器连接至电源点。
特别地，为了充分地实现本发明的优点，较佳的是，通过信号布线建立从接地元件至电源点或接地点的连接。
通过将上述低噪声差动偏置电路与下面的用于使用低噪声偏置电流进行预定的差动信号处理的差动信号处理电路相组合，可配置各种差动信号处理装置。
一种差动信号处理电路可包括一晶体管，第一电阻器的第二端连接至该晶体管的基极或栅极；以及一晶体管，第二电阻器的第二端连接至该晶体管的基极或栅极，其中两个晶体管中的每个晶体管的发射极或源极可以高频接地，差动地输入到这两个晶体管的基极或栅极的信号可从该两个晶体管的集电极或漏极放大后输出。
可选地，一种差动信号处理电路可包括一晶体管，第一电阻器的第二端连接至该晶体管的基极或栅极；以及一晶体管，第二电阻器的第二端连接至该晶体管的基极或栅极，其中该两个晶体管中的每一个的集电极或栅极可连接至预定的电位，这两个晶体管对差动地输入到它们的基极或栅极的信号进行阻抗变换，然后从它们的发射极或源极输出信号。
一种差动信号处理电路可包括一晶体管，第一电阻器的第二端连接至该晶体管的基极或栅极；以及一晶体管，第二电阻器的第二端连接至该晶体管的基极或栅极，其中这两个晶体管的发射极或源极可彼此公共连接，这两个晶体管可允许第一信号输入到它们的发射极或源极，允许第二信号差动地输入到它们的基极或栅极，将第一信号和第二信号混频，然后从它们的集电极或漏极输出经混频的信号。该差动信号处理电路还可包括一晶体管，第二电阻器的第二端连接至该晶体管的基极或栅极；以及一晶体管，第一电阻器的第二端连接至该晶体管的基极或栅极，其中这两个晶体管的发射极或源极可彼此公共连接，并且这两个晶体管允许第一信号反相输入到它们的发射极或源极。
可选地，一种差动信号处理电路可包括一晶体管，第一电阻器的第二端连接至该晶体管的基极或栅极；以及一晶体管，第二电阻器的第二端连接至该晶体管的基极或栅极；以及两个电容器，一个电容器将所述两个晶体管中的一个晶体管的基极或栅极连接至所述两个晶体管中的另一个晶体管的集电极或漏极，另一个电容器将所述两个晶体管中的所述另一个晶体管的基极或栅极连接至所述两个晶体管中的所述一个晶体管的集电极或漏极，所述两个晶体管中的每一个的发射极或源极高频接地，所述两个晶体管从它们的集电极或漏极输出振荡的差动信号。
一种差动信号处理电路可包括第三晶体管，第一电阻器的第二端连接至该第三晶体管的基极或栅极；第四晶体管，第二电阻器的第二端连接至该第四晶体管的基极或栅极；第五晶体管，预定的电位连接至该第五晶体管的基极或栅极，第三晶体管的集电极或漏极连接至第五晶体管的发射极或源极；以及第六晶体管，预定的电位连接至该第六晶体管的基极或栅极，第四晶体管的集电极或漏极连接至该第六晶体管的发射极或源极，其中第三和第四晶体管中的每一个的发射极或源极高频接地，差动地分别输入到第三和第四晶体管的基极或栅极的信号可从第五和第六晶体管的集电极或漏极放大后输出。
在上述差动信号处理电路中，第五晶体管的集电极或漏极可通过第一反馈电路连接至第三晶体管的基极或栅极，第六晶体管的集电极或漏极可通过第二反馈电路连接至第四晶体管的基极或栅极。第一和第二反馈电路中的每一个可以是包括串联连接的电阻器的串联电路，或可以是包括并联连接的电阻器和电容器的并联电路。
本发明的上述差动信号处理装置可适用于包括接收电路和发射电路的无线电电路装置中。所述接收电路包括允许使用天线用于发射和接收的双工器；振荡器；对要从双工器输出的接收信号进行放大的放大器；使用第一振荡器中产生的信号解调经放大的接收信号的解调器。所述发射电路包括振荡器；使用该振荡器中产生的信号调制发射信号的调制器；以及对从调制器输出的发射信号进行放大，然后将经放大的发射信号输出到双工器的放大器。所述无线电电路装置还可包括用于提取一部分从发射电路的放大器输出的发射信号的耦合器；用于检测所提取的发射信号的功率电平的电平检测电路；以及用于根据检测的功率电平，改变接收电路的放大器、振荡器以及解调器的耗电流的控制电路。可选地，无线电电路装置还可包括电平检测电路，允许从接收电路的放大器输出的接收信号输入到该电平检测电路，然后检测接收信号的功率电平；以及控制电路，用于根据检测的功率电平，改变放大器、振荡器以及解调器的耗电流。可选地，无线电电路装置还可包括电平检测电路，允许从接收电路的放大器输出的接收信号和从解调器输出的接收信号输入到该电平检测电路，然后检测和比较两个接收信号的功率电平；以及控制电路，用于根据通过两个接收信号的比较而获得的功率电平差，改变接收电路的放大器、振荡器以及解调器的耗电流。
在上述无线电电路装置中，当发射信号时，可控制放大器、振荡器、调制器和解调器，以并发地控制发射电路的发射功率中的增减和接收电路的耗电流中的增减。本发明的低噪声差动偏置电路可用在倍频器中。
通过上述配置，本发明的低噪声差动偏置电路通过降低由电路中的电阻器引起的损耗而降低了噪声，从而改善了噪声特性。
连同附图，通过下述的本发明的详细说明，本发明的这些和其它目的、特征、方面和优点将变得更为清楚。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的差动信号处理装置1的电路配置图；
图2是根据本发明的第二实施例的差动信号处理装置2的电路配置图；
图3是根据本发明的第三实施例的差动信号处理装置3的电路配置图；
图4是与第三实施例有关的差动信号处理装置4的电路配置图；
图5是与第三实施例有关的差动信号处理装置5的电路配置图；
图6是与第三实施例有关的差动信号处理装置6的电路配置图；
图7是根据本发明的第四实施例的差动信号处理装置7的电路配置图；
图8是根据本发明的第五实施例的差动信号处理装置8的电路配置图；
图9是根据本发明的第六实施例的差动信号处理装置9的电路配置图；
图10是根据本发明的第七实施例的差动信号处理装置10的电路配置图；
图11是根据本发明的第八实施例的差动信号处理装置11的电路配置图；
图12是根据本发明的第九实施例的差动信号处理装置12的电路配置图；
图13是根据本发明的第十实施例的无线电电路装置13的电路配置图；
图14是根据本发明的第十一实施例的无线电电路装置14的电路配置图；
图15是与第十一实施例有关的差动信号处理装置15的电路配置图；
图16是根据本发明的第十二实施例的无线电电路装置16的电路配置图；
图17是包含于无线电电路装置16中的电平检测电路214的电路配置图；
图18是根据本发明的第十三实施例的无线电电路装置18的电路配置图；
图19是包含于无线电电路装置18中的电平检测电路216的电路配置图；
图20是根据本发明的第十四实施例的无线电电路装置20的电路配置图；
图21是描述无线电电路装置20进行的控制的示图；
图22是包含于无线电电路装置20中的电平检测电路218的电路配置图；
图23是传统差动信号处理装置501的电路配置图；以及
图24是传统差动信号处理装置502的电路配置图。
具体实施方式
本发明的特征在于，通过采用特殊的电路配置实现具有极佳的失真特性和极佳的噪声特性的低噪声差动偏置电路。该低噪声差动偏置电路可与各种传统的或新颖的差动信号处理电路相组合来使用。下面的每个实施例使用通过将低噪声差动偏置电路与充当差动放大器、阻抗变换器、混频器或振荡器的差动信号处理电路相组合而组成的示例性装置，描述了低噪声差动偏置电路。
(第一实施例)
图1根据本发明的第一实施例的差动信号处理装置1的电路配置图。图1中，差动信号处理装置1由低噪声差动偏置电路111和差动放大电路121组成。低噪声差动偏置电路111包括电阻器R11至R16，以及NPN双极晶体管Q11和Q12。差动放大电路121包括NPN双极晶体管Q1至Q4，以及偏置电路b。
首先，将描述低噪声差动偏置电路111的配置和操作。晶体管Q11的集电极通过电阻器R15连接至电源点(Vcc)。晶体管Q11的基极通过串联连接的电阻器R11和R13连接至差动放大电路121的晶体管Q1的基极。电阻器R11和R13之间的连接点连接至晶体管Q11的集电极。晶体管Q11的发射极接地。另一方面，晶体管Q12的集电极通过电阻器R16在连接点A连接至电源点。连接点A位于差动放大电路121的对称轴上，从而充当虚拟地(用于差动信号的接地元件)。晶体管Q12的基极通过串联连接的电阻器R12和R14连接至差动放大电路121的晶体管Q2的基极。电阻器R12和R14之间的连接点连接至晶体管Q12的集电极。晶体管Q12的发射极接地。
接着，将描述差动放大电路121的配置和操作。差动信号(IN)差动地分别输入到晶体管Q1和Q2的基极(即按照同相信号和异相信号输入的单个信号)，预定的偏置电流从低噪声差动偏置电路111提供给晶体管Q1和Q2中每一个的基极。晶体管Q1和Q2的发射极彼此公共接地。通过公共连接，晶体管Q1和Q2的发射极充当虚拟地，从而晶体管Q1和Q2按照发射极接地的放大器工作。晶体管Q3和Q4的发射极分别连接至晶体管Q1和Q2的集电极，从晶体管Q1和Q2的集电极输出的信号输入到晶体管Q3和Q4的发射极。晶体管Q3和Q4的基极彼此公共连接，从偏置电路b向晶体管Q3和Q4中每一个的基极提供预定的偏置电流。通过公共连接，晶体管Q3和Q4的基极充当虚拟地，从而晶体管Q3和Q4按照基极接地的放大器进行工作。然后，晶体管Q3和Q4的集电极输出经放大的信号(OUT)。
低噪声差动偏置电路111的第一个特征在于，用于向晶体管Q1的基极提供偏置电流的偏置部分和用于向晶体管Q2的基极提供偏置电流的偏置部分是分别配置的。第二个特征在于，电压仅通过一个连接点A提供给电阻器R15和R16，并且使用公共的布线来提供从电源点至电阻器R15的布线和从电源点至电阻器R16的布线。例如，在制造成IC时，通过单个布线建立从电源线至连接点A的连接，电阻器R15和R16接线到连接点A，以从连接点A分支并离连接点A尽可能近的距离。通过这种布线，可充分地实现与第二特征相关联的有点。
在具有根据本实施例的上述配置的差动信号处理装置中，连接点A可被看作是虚拟高频接地点(下文中称为“虚拟接地点”)，在该点，输入到晶体管Q1和Q2的基极的差动信号被抵消。因此，虚拟接地点(连接点A)与晶体管Q1之间的电阻值通过电阻器R15增加，虚拟接地点与晶体管Q2之间的电阻值通过电阻器R16增加。从而，根据第一实施例的差动信号处理装置1，可通过降低电阻器R11和R12的值来确保所希望的失真特性，并且与传统情况相比，可改善噪声特性，因为电阻值是通过电阻器R15和R16增加的。此外，通过使用公共布线提供从电源点至电阻器R15的布线以及从电源点至电阻器R16的布线，就可能省略用于旁路交流电流分量的电容器，而当不提供使用公共布线的布线时，需要电容器。
(第二实施例)
图2是根据本发明的第二实施例的差动信号处理装置2的电路配置图。图2中，差动信号处理装置2由低噪声偏置电路112和差动放大电路121组成。低噪声差动偏置电路112包括电阻器R11至R16、NPN双极晶体管Q11和Q12、N沟道MOS场效应晶体管Q13和Q14、以及旁路电容器C11和C12。差动放大电路121与上述第一实施例中描述的相同。
将描述低噪声差动偏置电路112的配置和操作。晶体管Q11的集电极通过电阻器R15连接至电源点(Vcc)。此外，晶体管Q11的集电极通过旁路电容器C11接地。晶体管Q11的发射极接地。晶体管Q11的基极通过串联连接的电阻器R11和R13连接至差动放大电路121的晶体管Q1的基极。电阻器R11和R13之间的连接点连接至晶体管Q13的源极。晶体管Q13的栅极连接至晶体管Q11的集电极。晶体管Q13的漏极连接至电源点，晶体管Q13的衬底接地。另一方面，Q12的集电极通过电阻器R16在连接点B连接至电源点。此外，晶体管Q12的集电极通过旁路电容器C12接地。晶体管Q12的基极通过串联连接的电阻器R14和R12连接至差动放大电路121的晶体管Q2的基极。电阻器R12和R14之间的连接点连接至晶体管Q14的源极。晶体管Q14的栅极连接至晶体管Q12的集电极。晶体管Q14的漏极连接至电源点，晶体管Q14的衬底接地。
低噪声差动偏置电路112的第一个特征在于，用于向晶体管Q1的基极提供偏置电流的偏置部分和用于向晶体管Q2的基极提供偏置电流的偏置部分是分别配置的。第二个特征在于，电压仅通过一个连接点B提供给电阻器R15和R16，并且使用公共的布线来提供从电源点至电阻器R15的布线和从电源点至电阻器R16的布线。第三个特征在于晶体管Q13***在晶体管Q11的集电极与电阻器R11和R13之间的连接点之间，晶体管Q14***在晶体管Q12的集电极与电阻器R12和R14之间的连接点之间。
在具有根据第二实施例的上述配置的差动信号处理装置2中，连接点B可被看作是虚拟接地点，在该点，输入到晶体管Q1和Q2的基极的差动信号被抵消。因此，虚拟接地点(连接点B)与晶体管Q1之间的电阻值通过电阻器R15增加，虚拟接地点与晶体管Q2之间的电阻值通过电阻器R16增加。此外，由于***晶体管Q13和Q14，阻抗通过晶体管Q13和Q14得到增加。从而，根据第二实施例的差动信号处理装置2，与上述第一实施例相比，可进一步改善噪声特性。此外，由于晶体管Q11和Q12的集电极通过旁路电容器C11和C12而高频接地，就可能防止晶体管Q11和Q12中产生的噪声输入到晶体管Q1和Q2的基极。
(第三实施例)
图3是根据本发明的第三实施例的差动信号处理装置3的电路配置图。图3中，差动信号处理装置3由低噪声偏置电路113和差动放大电路121组成。低噪声差动偏置电路113包括电阻器R11至R15、NPN双极晶体管Q11和Q12、以及N沟道MOS场效应晶体管Q13和Q14。差动放大电路121与上述第一实施例中描述的相同。
将描述低噪声差动偏置电路113的配置和操作。晶体管Q11的集电极(连接点C)通过电阻器R15连接至电源点(Vcc)。晶体管Q11的发射极接地。晶体管Q11的基极通过串联连接的电阻器R11和R13连接至差动放大电路121的晶体管Q1的基极。电阻器R11和R13之间的连接点连接至晶体管Q13的源极。晶体管Q13的栅极连接至晶体管Q11的集电极(连接点C)。晶体管Q13的漏极连接至电源点，晶体管Q13的衬底接地。另一方面，Q12的集电极连接至晶体管Q11的集电极(连接点C)。晶体管Q12的发射极接地。晶体管Q12的基极通过串联连接的电阻器R14和R12连接至差动放大电路121的晶体管Q2的基极。电阻器R12和R14之间的连接点连接至晶体管Q14的源极。晶体管Q14的栅极连接至晶体管Q12的集电极(连接点C)。晶体管Q14的漏极连接至电源点，晶体管Q14的衬底接地。
低噪声差动偏置电路113的第一个特征在于，用于向晶体管Q1的基极提供偏置电流的偏置部分和用于向晶体管Q2的基极提供偏置电流的偏置部分是分别配置的。第二个特征在于，晶体管Q13***在晶体管Q11的集电极与电阻器R11和R13之间的连接点之间，晶体管Q14***在晶体管Q12的集电极与电阻器R12和R14之间的连接点之间。第三个特征在于，晶体管Q11的集电极连接至晶体管Q12的集电极，以便去除旁路电容器C11和C12。
在具有根据第三实施例的上述配置的差动信号处理装置3中，连接点C可被看作是虚拟接地点，在该点，输入到晶体管Q1和Q2的基极的差动信号被抵消。因此，虚拟接地点(连接点C)与晶体管Q1的基极之间的电阻值通过***的晶体管Q13的阻抗增加，虚拟接地点与晶体管Q2的基极之间的电阻值通过***的晶体管Q14的阻抗增加。从而，根据第三实施例的差动信号处理装置3，与第一实施例相同，可进一步改善噪声特性。此外，由于能够省略用于使晶体管Q11和Q12的集电极接地的旁路电容器，就可能在将电路制造成IC时减少组件数和芯片占据的面积。
注意，根据第三实施例的差动信号处理装置3可通过将用于提供基波频率匹配的匹配电路连接至输入，并将用于提供双波频率匹配的匹配电路连接至输出，而用作倍频器。
(与第一至第三实施例有关的电路配置变型)
上述第一至第三实施例描述了低噪声差动偏置电路111至113与差动放大电路121组合使用的情况。然而，差动放大电路121仅仅是差动放大电路的一个例子，从而低噪声差动偏置电路111至113还可运用于例如图4至6所示的差动放大电路122至124。同样，在该情况下，可获得相同的优点。图4至6是说明基于低噪声差动偏置电路113的电路所适用的示例性配置。
图4是说明使用差动放大电路122的差动信号处理装置4的示例性电路，在差动放大电路122中，晶体管Q1和Q2的发射极通过电阻器R1和R2接地，以便降低由晶体管中的变化引起的电流变化。为了使得变化特性对于低噪声差动偏置电路114和差动放大电路122相同，较佳的是低噪声差动偏置电路114的晶体管Q11和Q12的发射极还通过电阻器R17和R18接地，如图4所示。
图5是说明使用差动放大电路123的差动信号处理装置5的示例性电路，在差动放大电路123中，晶体管Q1和Q2的发射极通过电感器L1和L2接地，以便进一步改善差动信号处理装置的失真特性。
图6是说明使用差动放大电路124的差动信号处理装置6的示例性电路，在差动放大电路124中，晶体管Q1和Q2的集电极通过电阻器R3和R4连接至电源点(Vcc)，信号从晶体管Q1和Q2的集电极输出。在差动信号处理装置6的电路中，由于负载是电阻器，因此可实现宽带放大器。
(第四实施例)
上述实施例描述了差动信号处理电路是差动放大器的差动信号处理装置。下面的实施例描述了差动信号处理电路是除了差动放大器之外的电路的差动信号处理装置。
图7是根据本发明的第四实施例的差动信号处理装置7的电路配置图。图7中，差动信号处理装置7由低噪声差动偏置电路114和阻抗变换电路125组成。低噪声差动偏置电路114与第三实施例的电路配置变型中所描述的那些相同。阻抗变换电路125包括NPN双极晶体管Q1和Q2，以及电阻器R1和R2。
将描述阻抗变换电路125的配置和操作。差动信号(IN)输入到晶体管Q1和Q2的基极，预定的偏置电流从低噪声差动偏置电路114提供给晶体管Q1和Q2的基极。晶体管Q1和Q2的集电极连接至电源点(Vcc)。晶体管Q1的发射极通过电阻器R1接地。晶体管Q2的发射极通过电阻器R2接地。即，通过该配置，形成了发射极跟随器电路。输入到晶体管Q1和Q2的基极的差动信号从晶体管Q1和Q2的发射极(OUT)分别输出。
通过具有根据第四实施例的上述配置的差动信号处理装置7，可获得根据第三实施例的差动信号处理装置3以及电路配置变型的差动信号处理装置4所获得的相同的优点。
(第五实施例)
图8是根据本发明的第五实施例的差动信号处理装置8的电路配置图。图8中，差动信号处理装置8由低噪声差动偏置电路113和混频器电路126组成。低噪声差动偏置电路113与第三实施例中描述的相同。混频器电路126包括NPN双极晶体管Q1、Q2、Q5和Q6，并包括电感器L1和L2。
将描述混频器电路126的配置和操作。晶体管Q1和Q6的基极彼此公共连接，晶体管Q2和Q5的基极彼此公共连接。本地差动信号(L0)输入到晶体管Q1、Q2、Q5和Q6的基极，从低噪声差动偏置电路113向晶体管Q1、Q2、Q5和Q6的基极提供预定的偏置电流。晶体管Q1和Q2的发射极彼此公共连接，并通过电感器L1接地。晶体管Q5和Q6的发射极彼此公共连接，并通过电感器L2接地。输入差动信号(IN)输入到晶体管Q1和Q2的发射极之间的公共连接点，以及晶体管Q5和Q6的发射极之间的公共连接点。晶体管Q1和Q5的集电极彼此公共连接，晶体管Q2和Q6的集电极彼此公共连接。通过该配置，形成了双平衡型混频器电路。输入差动信号和本地差动信号通过晶体管Q1、Q2、Q5和Q6而得到混频，混频的信号经受加法或减法，然后从晶体管Q1和Q5的公共集电极(OUT)和晶体管Q2和Q6的公共集电极(OUT)输出。
通过具有根据第五实施例的上述配置的差动信号处理装置，可获得通过根据第三实施例的差动信号处理装置3获得的相同的优点。不用说，可用混频器电路126的一对晶体管Q1和Q2或一对晶体管Q5和Q6形成单平衡型混频器电路。在该情况下，本地差动信号和输入差动信号中的一个混频，并从集电极输出。
(第六实施例)
图9是根据本发明的第六实施例的差动信号处理装置9的电路配置图。图9中，差动信号处理装置9由低噪声差动偏置电路113和振荡器电路127组成。低噪声差动偏置电路113与第三实施例中描述的相同。振荡器电路127包括NPN双极晶体管Q1和Q2、电感器L3和L4、以及电容器C1至C4。
将描述振荡器电路127的配置和操作。从低噪声差动偏置电路113向晶体管Q1和Q2的基极提供预定的偏置电流。晶体管Q1和Q2的集电极分别通过电感器L3和L4连接至电源点(Vcc)。晶体管Q1和Q2的发射极彼此公共连接至地。隔直电容器C1***在晶体管Q1的基极和晶体管Q2的集电极之间。隔直电容器C2***在晶体管Q2的基极和晶体管Q1的集电极之间。偏置电流从电源点(VT)通过隔直电容器C3而提供给晶体管Q1的集电极，以及通过隔直电容器C4而提供给晶体管Q2的集电极。也就是说，通过该配置，形成了LC型压控振荡器。来自晶体管Q1和Q2的集电极的输出通过正反馈输入到晶体管Q2和Q1的基极，从而发生振荡。根据在晶体管Q1和Q2的集电极之间并联连接的电感器L3和L4以及电容器C3和C4的谐振频率确定振荡频率。
通过具有根据第六实施例的上述配置的差动信号处理装置9，可获得根据第三实施例的差动信号处理装置3所获得的相同的优点。
(第七实施例)
在上述第一至第六实施例中，利用使用NPN双极晶体管和N沟道MOS场效应晶体管的电路配置来描述本发明的低噪声差动偏置电路。本发明还可采用使用PNP双极晶体管和P沟道MOS场效应晶体管的电路配置，这取决于差动信号处理电路侧的配置。作为代表性的例子，第七实施例描述了使用PNP双极晶体管而不是使用第一实施例中的电路配置的电路。
图10是根据本发明的第七实施例的差动信号处理装置10的电路配置图。图10中，差动信号处理装置10由低噪声差动偏置电路115和差动放大电路128组成。低噪声差动偏置电路115包括电阻器R11至R16，以及PNP双极晶体管Q11和Q12。差动放大电路128包括PNP双极晶体管Q1至Q4，以及偏置电路b。
将描述低噪声差动偏置电路115的配置和操作。晶体管Q11的发射极连接至电源点(Vcc)。晶体管Q11的基极通过串联连接的电阻器R13和R11连接至差动放大电路128的晶体管Q1的基极。电阻器R11和R13之间的连接点连接至晶体管Q11的集电极。晶体管Q11的集电极通过电阻器R15接地。另一方面，晶体管Q12的发射极连接至电源点。晶体管Q12的基极通过串联连接的电阻器R14和R12连接至差动放大电路128的晶体管Q2的基极。电阻器R12和R14之间的连接点连接至晶体管Q12的集电极。晶体管Q12的集电极通过电阻器R16在连接点D处接地。
接着，将描述差动放大电路128的配置和操作。差动信号(IN)输入到晶体管Q1和Q2的基极，预定的偏置电流从低噪声差动偏置电路115提供给晶体管Q1和Q2的基极。晶体管Q1和Q2的发射极彼此公共连接，并连接至电源点。晶体管Q3和Q4的发射极分别连接至晶体管Q1和Q2的集电极，从晶体管Q1和Q2的集电极输出的信号输入到晶体管Q3和Q4的发射极。晶体管Q3和Q4的基极彼此公共连接，从偏置电路b向晶体管Q3和Q4的基极提供预定的偏置电流。晶体管Q3和Q4的集电极输出经放大的信号(OUT)。
同样，在具有根据第七实施例的上述配置的差动信号处理装置10中，连接点D可被看作是虚拟接地点，在该点，输入到晶体管Q1和Q2的基极的差动信号被抵消。从而，与第一实施例一样，根据第七实施例的差动信号处理装置10，可进一步改善噪声特性。
注意，作为包含于根据第一至第七实施例的差动信号处理装置1至10中的双极晶体管Q1至Q4、Q11和Q12的替代，可使用MOS场效应晶体管。可选地，作为MOS场效应晶体管Q13和Q14的替代，可使用双极晶体管。
(第八实施例)
图11是根据本发明的第八实施例的差动信号处理装置11的电路配置图。图11中，差动信号处理装置11由低噪声差动偏置电路114和差动放大电路129组成。低噪声差动偏置电路114与第三实施例以及与第三实施例有关的电路配置变型中所描述的那些电路相同。差动放大电路129包括NPN双极晶体管Q1至Q4、电阻器R1、R2、R5和R6、电容器C5和C6、以及偏置电路b。
将描述差动放大电路129的配置和操作。差动信号(IN)差动地输入到晶体管Q1和Q2的基极，并且从低噪声差动偏置电路114向晶体管Q1和Q2的基极提供预定的偏置电流。晶体管Q1和Q2的发射极分别通过电阻器R1和R2接地。晶体管Q3和Q4的发射极分别连接至晶体管Q1和Q2的集电极，从晶体管Q1和Q2的集电极输出的信号输入到晶体管Q3和Q4的发射极。晶体管Q3和Q4的基极彼此公共连接，从偏置电路b向晶体管Q3和Q4的基极提供预定的偏置电流。然后，从晶体管Q3和Q4的集电极输出经放大的信号(OUT)。
晶体管Q3的集电极通过串联连接的电容器C5和电阻器R5而连接至晶体管Q1的基极。类似地，晶体管Q4的集电极通过串联连接的电容器C6和电阻器R6连接至晶体管Q2的基极。通过这些连接，就建立了从晶体管Q3和Q4的集电极输出的经放大的信号分别反馈输入至晶体管Q1和Q2的基极的通路。
在具有根据第八实施例的上述配置的差动信号处理装置11中，使用反馈电路和进行反向放大的差动放大电路，输出信号被负反馈。借此，可进一步改善差动放大电路的线性特性。因此，可实现能够提供比根据第三实施例的差动信号处理装置3更宽的动态范围(即，低噪声和低失真)的差动信号处理装置。
(第九实施例)
图12是根据本发明的第九实施例的差动信号处理装置12的电路配置图。图12中，差动信号处理装置12由低噪声差动偏置电路113和差动放大电路130组成。低噪声差动偏置电路113与第三实施例中描述的相同。差动放大电路130包括NPN双极晶体管Q1至Q4、电感器L1和L2、电阻器R5和R6、电容器C5和C8、以及偏置电路b。
将描述差动放大电路130的配置和操作。差动信号(IN)差动地输入到晶体管Q1和Q2的基极，从低噪声差动偏置电路113向晶体管Q1和Q2的基极提供预定的偏置电流。晶体管Q1和Q2的发射极分别通过电感器L1和L2接地。晶体管Q3和Q4的发射极分别连接至晶体管Q1和Q2的集电极，从晶体管Q1和Q2的集电极输出的信号输入到晶体管Q3和Q4的发射极。晶体管Q3和Q4的基极彼此公共连接，从偏置电路b向晶体管Q3和Q4的基极提供预定的偏置电流。然后，从晶体管Q3和Q4的集电极输出经放大的信号(OUT)。
晶体管Q3的集电极连接至电容器C5的一端。电容器C5的另一端连通过并联连接的电容器C7和电阻器R5而连接至晶体管Q1的基极。类似地，晶体管Q4的集电极连接至电容器C6的一端，电容器C6的另一端通过并联连接的电容器C8和电阻器R6而连接至晶体管Q2的基极。通过这些连接，就建立了从晶体管Q3和Q4的集电极输出的经放大的信号分别反馈输入至晶体管Q1和Q2的基极的通路。
在具有根据第九实施例的上述配置的差动信号处理装置12中，使用反馈电路和进行反向放大的差动放大电路，输出信号被负反馈。此外，可通过反转输出信号的相位，并将相位反转的输出信号负反馈至输入，来改善由于在差动放大电路中使用电感器而产生的输入和输出信号之间的180度相位差的保持性。通过电感器和负反馈的相互作用，与第八实施例的差动信号处理装置11相比，可进一步改善差动放大电路的线性特性。
(第十实施例)
上述实施例描述了具有各种功能的差动信号处理装置。下面的实施例描述使用这些差动信号处理装置的无线电电路装置。
图13是根据本发明的第十实施例的无线电电路装置13的电路配置图。图13中，无线电电路装置13包括天线201、双工器202、低噪声放大器203、滤波器204、解调器205、调制器206、功率放大器207、振荡器208和209、以及本地信号放大器210和211。低噪声放大器203、滤波器204、解调器205、振荡器209、以及本地信号放大器211组成接收电路。调制器206、功率放大器207、振荡器208、以及本地信号放大器210组成发射电路。双工器202允许使用单个天线201用于发射电路和接收电路。解调器205按照下混频器工作。调制器206按照上混频器工作。
在上述配置中，第一至第三、第八、第九实施例中所描述的任一差动信号处理装置都可适用于低噪声放大器203、功率放大器207以及本地信号放大器210和211。第五实施例中描述的差动信号处理装置适用于解调器205和调制器206。此外，第六实施例中描述的差动信号处理装置适用于振荡器208和209。
在接收电路中，天线201接收的信号通过双工器202输入到低噪声放大器203。低噪声放大器203放大并输出的信号通过滤波器204输入至解调器205。解调器205使用振荡器209中产生并经本地信号放大器211放大的本地信号，对从低噪声放大器203输入的信号进行解调。解调器205解调的信号作为BB信号输出到BB电路(未示出)。
在发射电路中，从BB电路输出的BB信号输入到调制器206。调制器206使用振荡器208中产生并经本地信号放大器210放大的本地信号，对从BB电路输入的信号进行调制。调制器206调制的信号经功率放大器207放大，然后通过双工器202从天线201发射。
如第十实施例中所述，通过将第一至第九实施例的任一差动信号处理装置应用于无线电电路装置13的配置，可实现提供宽动态范围(即低噪声和低失真)的无线电电路装置。
(第十一实施例)
图14是根据本发明的第十一实施例的无线电电路装置14的电路配置图。图14中，无线电电路装置14包括天线201、双工器202、低噪声放大器203、滤波器204、解调器205、调制器206、功率放大器207、振荡器208和209、本地信号放大器210和211、以及控制电路212。
如图14所示，根据第十一实施例的无线电电路装置14与根据第十实施例的无线电电路装置13的不同在于，低噪声放大器203、解调器205、调制器206、功率放大器207、振荡器208和209、以及本地信号放大器210和211是由控制电路212控制的。
控制电路211的控制如下进行。在允许同时发射和接收的无线电电路装置中，用于发射的发射功率的一部分可能泄漏到接收电路侧，引起接收干扰。从而，当发射功率高时，最需要接收电路的动态范围。鉴于此，在无线电电路装置14中，控制电路212改变低噪声放大器203、解调器205、调制器206、功率放大器207、振荡器208和209、以及本地信号放大器210和211的电流。具体来说，在通过增加发射电路的电流来增加发射功率的情况下，控制电路212增加接收电路的耗电流；另一方面，在通过降低发射电路的电流来降低发射功率的情况下，控制电路212降低接收电路的耗电流。图15是说明电流可切换的低噪声差动偏置电路116的示例性配置的示图。
如第十一实施例中所述，通过将第一至第九实施例的任一差动信号处理装置应用于无线电电路装置14，可实现降低发射功率泄漏的影响和提供宽动态范围(即低噪声和低失真)的无线电电路装置。
(第十二实施例)
图16是根据本发明的第十二实施例的无线电电路装置16的电路配置图。图16中，无线电电路装置16包括天线201、双工器202、低噪声放大器203、滤波器204、解调器205、调制器206、功率放大器207、耦合器213、振荡器208和209、本地信号放大器210和211、电平检测电路214、以及控制电路215。
如图16所示，根据第十二实施例的无线电电路装置16与根据第十一实施例的无线电电路装置14的不同在于，根据耦合器213和电平检测电路214检测到的发射功率值，动态地进行控制电路215对接收电路侧(包括低噪声放大器203、解调器205、振荡器209以及本地信号放大器211)的控制。
耦合器213、电平检测电路214以及控制电路215的控制如下进行。从功率放大器207输出的发射功率的一部分经耦合器213提取，然后输入到电平检测电路214。电平检测电路214检测提取的发射功率的电平，然后将检测的功率电平通知给控制电路215。控制电路215根据电平检测电路214的检测结果，控制组成接收电路的低噪声放大器203、解调器205、振荡器209以及本地信号放大器211的电流值的增加或减少。图17是说明电平检测电路214的示例性配置的示图。
如第十二实施例中所述，通过将第一至第九实施例的任一差动信号处理装置应用于无线电电路装置16，可实现通过实际测量发射功率而降低发射功率泄漏的影响，并提供宽动态范围(即低噪声和低失真)的无线电电路装置。
注意，从功率放大器207输出的发射功率中提取一部分的方法不限于上述使用耦合器213的方法；例如，可以不影响发射的比率简单地划分功率放大器207输出的发射功率。
(第十三实施例)
图18是根据本发明的第十三实施例的无线电电路装置18的电路配置图。图18中，无线电电路装置18包括天线201、双工器202、低噪声放大器203、滤波器204、解调器205、调制器206、功率放大器207、振荡器208和209、本地信号放大器210和211、电平检测电路216以及控制电路215。
如图18所示，根据第十三实施例的无线电电路装置18与根据第十二实施例的无线电电路装置16的不同在于，根据电平检测电路216检测的接收功率电平动态地进行控制电路215对接收电路侧的控制。
电平检测电路214和控制电路215的控制如下进行。在允许同时发射和接收的无线电电路装置中，当包括干扰波的接收功率高时，最需要接收电路的动态范围。鉴于此，在无线电电路装置18中，电平检测电路216连接在低噪声放大器203之后，以便不劣化噪声特性，并且，当接收功率增加时，控制电路215增加接收电路的耗电流，而当接收功率降低时，控制电路215降低接收电路的耗电流。
所希望的波与干扰波复合的接收信号输入到低噪声放大器203，然后放大至预定的电平。经放大的接收信号通过滤波器204输入到解调器205和电平检测电路216。在输入到解调器205之前，电平检测电路216检测干扰波和所希望的波的总功率电平，然后将检测的总功率电平通知给控制电路215。根据电平检测电路216的检测结果，控制电路215控制组成接收电路的低噪声放大器203、解调器205、振荡器209以及本地信号放大器211的电流值的增加和减少。图19是电平检测电路16的示例性配置的示图。
如第十三实施例中所述，通过将第一至第九实施例的任一差动信号处理装置应用于无线电电路装置18，可实现通过实际测量接收功率而降低发射功率泄漏的影响，并提供宽动态范围(即低噪声和低失真)的无线电电路装置。
(第十四实施例)
图20是根据本发明的第十四实施例的无线电电路装置的电路配置图。图20中，无线电电路装置20包括天线201、双工器202、低噪声放大器203、滤波器204和217、解调器205、调制器206、功率放大器207、振荡器208和209、本地信号放大器210和211、电平检测电路218、以及控制电路215。
如图20所示，根据第十四实施例的无线电电路装置20与根据第十三实施例的无线电电路装置18的区别在于，根据电平检测电路218的检测的两个接收功率电平，动态地进行控制电路215对接收电路侧的控制。两个功率电平的检测允许基于干扰波对所希望的波的比率的控制，而这不能由无线电电路装置18进行。
电平检测电路218和控制电路215的控制如下进行。当干扰波大，而所希望的波小时，最需要接收电路的动态范围。鉴于此，在无线电电路装置20中，电平检测电路218检测两个功率电平：所希望的波和干扰波在输入到解调器205之前的总功率电平Ptotal；以及在已输入到解调器205和使低频通过的滤波器217之后，仅仅所希望的波的功率电平Pdesire，然后，比较两个功率电平。接着，控制电路215增加接收电路的耗电流，使得与所希望的波的功率电平相比干扰波的功率电平越高，则增加的接收电路的耗电流越多。
图21是示出输入的接收信号的所希望的波和干扰波的功率电平以及要被控制的电流值之间的关系。图21(a)是示出所希望的波的功率电平比干扰波的功率电平高得多的情况的示图。图21(b)是示出所希望的波的功率电平比干扰波的功率电平稍微高一点的情况的示图。在这两种情况下，根据所希望的波的功率电平，进行放大处理，因此，电平检测电路218检测从滤波器204输出的总功率电平Ptotal和从滤波器217输出的功率电平Pdesire，总功率电平Ptotal和功率电平Pdesire彼此基本相等(PtotalPdesire)。从而，当检测到该电平关系时，控制电路215将接收电路的耗电流控制为低于正常值。
图21(c)是示出所希望的波的功率电平比干扰波的功率电平稍微低一点的情况的示图。在该情况下，根据干扰波的功率电平进行放大处理，因此，电平检测电路218检测从滤波器204输出的总功率电平Ptotal以及从滤波器217输出的功率电平Pdesire，总功率电平Ptotal比功率电平Pdesire稍微高一点(Ptotal＞Pdesire)。从而，当检测到该电平关系时，控制电路215将接收电路的耗电流控制为正常值。
图21(d)是示出所希望的波的功率电平比干扰波的功率电平低得多的情况的示图。在该情况下，根据干扰波的功率电平进行放大处理，因此，电平检测电路218检测从滤波器204输出的总功率电平Ptotal以及从滤波器217输出的功率电平Pdesire，总功率电平Ptotal比功率电平Pdesire高得多(Ptotal＞＞Pdesire)。从而，当检测到该电平关系时，控制电路215将接收电路的耗电流控制为高于正常值。图22是包含于无线电电路装置20中的电平检测电路218的电路配置图。
如第十四实施例中所述，通过将第一至第九实施例的任一差动信号处理装置应用于无线电电路装置20，可实现根据接收信号中的干扰波和所希望的波的比率来降低发射功率泄漏的影响，并提供宽动态范围(即低噪声和低失真)的无线电电路装置。
虽然已详细描述了本发明，但是上述说明在所有方面都是说明性的，而非限制性的。要理解，可设计出各种其它的修改和变型，而不背离本发明的范围。

Claims (45)

1.一种低噪声差动偏置电路(111至116)，用于向一对差动晶体管的基极或栅极提供低噪声偏置电流，其特征在于，所述低噪声差动偏置电路(111至116)包括：
具有连接至所述一对差动晶体管中的一个晶体管的基极或栅极的第一端的第一电阻器(R11)；
具有连接至所述一对差动晶体管中的另一个晶体管的基极或栅极的第一端的第二电阻器(R12)；
具有连接至所述第一电阻器(R11)的第二端的第一端的第三电阻器(R13)；
具有连接至所述第二电阻器(R12)的第二端的第一端的第四电阻器(R14)；
第一晶体管(Q11)，所述第三电阻器(R13)的第二端连接至第一晶体管(Q11)的基极或栅极；
第二晶体管(Q12)，所述第四电阻器(R14)的第二端连接至第二晶体管(Q12)的基极或栅极，
其中，通过接地元件从电源点(Vcc)将直流电压提供给第一电阻器(R11)和第三电阻器(R13)之间的连接点、第二电阻器(R12)和第四电阻器(R14)之间的连接点、第一晶体管(Q11)的集电极或漏极、以及第二晶体管(Q12)的集电极或漏极。
2.如权利要求1所述的低噪声差动偏置电路(111)，其特征在于，所述接地元件包括：
将所述第一电阻器(R11)和第三电阻器(R13)的连接点与所述第一晶体管(Q11)的集电极或漏极连接至电源点(Vcc)第五电阻器(R15)；以及
将所述第二电阻器(R12)和第四电阻器(R14)的连接点与所述第二晶体管(Q12)的集电极或漏极连接至电源点(Vcc)第六电阻器(R16)。
3.如权利要求1所述的低噪声差动偏置电路(112)，其特征在于，所述接地元件包括：
将所述第一晶体管(Q11)的集电极或漏极连接至电源点(Vcc)的第五电阻器(R15)；
将所述第二晶体管(Q12)的集电极或漏极连接至电源点(Vcc)的第六电阻器(R16)；
第三晶体管(Q13)，第三晶体管(Q13)的基极或栅极连接至所述第一晶体管(Q11)的集电极或漏极，第三晶体管(Q13)的发射极或源极连接至第一电阻器(R11)和第三电阻器(R13)之间的连接点；
第四晶体管(Q14)，第四晶体管(Q14)的基极或栅极连接至所述第二晶体管(Q12)的集电极或漏极，第四晶体管(Q14)的发射极或源极连接至第二电阻器(R12)和第四电阻器(R14)之间的连接点；
将第一晶体管(Q11)的集电极或漏极连接至第一晶体管(Q11)的发射极或源极的第一电容器(C11)；以及
将第二晶体管(Q12)的集电极或漏极连接至第二晶体管(Q12)的发射极或源极的第二电容器(C12)。
4.如权利要求1所述的低噪声差动偏置电路(113，114)，其特征在于，所述接地元件包括：
将第一晶体管(Q11)的集电极或漏极以及第二晶体管(Q12)的集电极或漏极连接至电源点(Vcc)的第五电阻器(R15)；
第三晶体管(Q13)，第三晶体管(Q13)的基极或栅极连接至所述第一晶体管(Q11)的集电极或漏极，第三晶体管(Q13)的发射极或源极连接至第一电阻器(R11)和第三电阻器(R13)之间的连接点；以及
第四晶体管(Q14)，第四晶体管(Q14)的基极或栅极连接至所述第二晶体管(Q12)的集电极或漏极，第四晶体管(Q14)的发射极或源极连接至第二电阻器(R12)和第四电阻器(R14)之间的连接点。
5.如权利要求1所述的低噪声差动偏置电路，其特征在于，第一晶体管和第二晶体管(Q11，Q12)是从由NPN双极晶体管和N沟道MOS场效应晶体管构成的组中选择出的。
6.如权利要求5所述的低噪声差动偏置电路，其特征在于，第一晶体管和第二晶体管(Q11，Q12)中的每一个的发射极或源极接地。
7.如权利要求5所述的低噪声差动偏置电路，其特征在于，第一晶体管和第二晶体管(Q11，Q12)中的每一个的发射极或源极通过电阻器(R17，R18)接地。
8.如权利要求5所述的低噪声差动偏置电路，其特征在于，第一晶体管和第二晶体管(Q11，Q12)中的每一个的发射极或源极通过电感器接地。
9.如权利要求1所述的低噪声差动偏置电路，其特征在于，第一晶体管和第二晶体管(Q11，Q12)是从由PNP双极晶体管和P沟道MOS场效应晶体管构成的组中选择出的。
10.如权利要求9所述的低噪声差动偏置电路，其特征在于，第一晶体管和第二晶体管(Q11，Q12)中的每一个的发射极或源极连接至电源点(Vcc)。
11.如权利要求9所述的低噪声差动偏置电路，其特征在于，第一晶体管和第二晶体管(Q11，Q12)中的每一个的发射极或源极通过电阻器连接至电源点(Vcc)。
12.如权利要求9所述的低噪声差动偏置电路，其特征在于，第一晶体管和第二晶体管(Q11，Q12)中的每一个的发射极或源极通过电感器连接至电源点(Vcc)。
13.如权利要求1所述的低噪声差动偏置电路，其特征在于，通过信号布线建立从接地元件至电源点或接地点的连接。
14.一种差动信号处理装置(1-12，15)，包括用于生成低噪声偏置电流的低噪声差动偏置电路(111-116)；以及用于进行预定的差动信号处理的差动信号处理电路(121-130)，其特征在于，所述低噪声差动偏置电路(111-116)包括：
第一电阻器(R11)；
第二电阻器(R12)；
具有连接至第一电阻器(R11)的第一端的第一端的第三电阻器(R13)；
具有连接至第二电阻器(R12)的第一端的第一端的第四电阻器(R14)；
第一晶体管(Q11)，第三电阻器(R13)的第二端连接至第一晶体管(Q11)的基极或栅极；以及
第二晶体管(Q12)，第四电阻器(R14)的第二端连接至第二晶体管(Q12)的基极或栅极，
其中，从电源点(Vcc)通过接地元件将直流电压提供给第一电阻器(R11)和第三电阻器(R13)之间的连接点、第二电阻器(R12)和第四电阻器(R14)之间的连接点、第一晶体管(Q11)的集电极或漏极、以及第二晶体管(Q12)的集电极或漏极，以及
差动信号处理电路(121-130)使用从第一电阻器(R11)和第二电阻器(R12)中的每一个的第二端提供的偏置电流来进行预定的差动信号处理。
15.如权利要求14所述的差动信号处理装置(1-6，10-12，15)，其特征在于，所述差动信号处理电路(121-124，128-130)包括：
第三晶体管(Q1)，第一电阻器(R11)的第二端连接至第三晶体管(Q1)的基极或栅极，第三晶体管(Q1)的发射极或源极高频接地；以及
第四晶体管(Q2)，第二电阻器(R12)的第二端连接至第四晶体管(Q2)的基极或栅极，第四晶体管(Q2)的发射极或源极高频接地，
第三晶体管和第四晶体管(Q1，Q2)对差动地输入到它们的基极或栅极的信号进行放大，然后从它们的集电极或漏极输出经放大的信号。
16.如权利要求14所述的差动信号处理装置(7)，其特征在于，差动信号处理电路(125)包括：
第三晶体管(Q1)，第一电阻器(R11)的第二端连接至第三晶体管(Q1)的基极或栅极，第三晶体管(Q1)的集电极或漏极连接至预定的电位；以及
第四晶体管(Q2)，第二电阻器(R12)的第二端连接至第四晶体管(Q2)的基极或栅极，第四晶体管(Q2)的集电极或漏极连接至预定的电位，
第三晶体管和第四晶体管(Q1，Q2)对差动地输入到它们的基极或栅极的信号进行阻抗变换，然后从它们的发射极或源极输出信号。
17.如权利要求14所述的差动信号处理装置，其特征在于，差动信号处理电路包括：
第三晶体管(Q1)，第一电阻器(R11)的第二端连接至第三晶体管(Q1)的基极或栅极；
第四晶体管(Q2)，第二电阻器(R12)的第二端连接至第四晶体管(Q2)的基极或栅极，第四晶体管(Q2)的发射极或源极连接至第三晶体管(Q1)的发射极或源极，
第三晶体管和第四晶体管(Q1，Q2)允许第一信号输入到它们的发射极或源极，允许第二信号差动地输入到它们的基极或栅极，将第一信号和第二信号混频，然后从它们的集电极或漏极输出经混频的信号。
18.如权利要求17所述的差动信号处理装置(8)，其特征在于，差动信号处理电路(126)包括：
第五晶体管(Q5)，第二电阻器(R12)的第二端连接至第五晶体管(Q5)的基极或栅极；以及
第六晶体管(Q6)，第一电阻器(R11)的第二端连接至第六晶体管(Q6)的基极或栅极，第六晶体管(Q6)的发射极或源极连接至第五晶体管(Q5)的发射极或源极，
第五晶体管和第六晶体管(Q5，Q6)允许第一信号反相输入到它们的发射极或源极，允许第二信号差动地输入到它们的基极或栅极，将反相的第一信号与第二信号相混频，然后从它们的集电极或漏极输出经混频的信号。
19.如权利要求14所述的差动信号处理装置(9)，其特征在于，差动信号处理电路(127)包括：
第三晶体管(Q1)，第一电阻器(R11)的第二端连接至第三晶体管(Q1)的基极或栅极，第三晶体管(Q1)的发射极或源极高频接地；
第四晶体管(Q2)，第二电阻器(R12)的第二端连接至第四晶体管(Q2)的基极或栅极，第四晶体管(Q2)的发射极或源极高频接地；
将第三晶体管(Q1)的基极或栅极连接至第四晶体管(Q2)的集电极或漏极的第一电容器(C1)；以及
将第四晶体管(Q2)的基极或栅极连接至第三晶体管(Q1)的集电极或漏极的第二电容器(C2)，
第三晶体管和第四晶体管(Q1，Q2)中的每一个的发射极或源极高频接地，第三晶体管和第四晶体管(Q1，Q2)从它们的集电极或漏极输出振荡的差动信号。
20.如权利要求15所述的差动信号处理装置(1)，其特征在于，所述接地元件包括：
将所述第一电阻器(R11)和第三电阻器(R13)的连接点与所述第一晶体管(Q11)的集电极或漏极连接至电源点(Vcc)第五电阻器(R15)；以及
将所述第二电阻器(R12)和第四电阻器(R14)的连接点与所述第二晶体管(Q12)的集电极或漏极连接至电源点(Vcc)第六电阻器(R16)。
21.如权利要求15所述的差动信号处理装置(2)，其特征在于，所述接地元件包括：
将所述第一晶体管(Q11)的集电极或漏极连接至电源点(Vcc)的第五电阻器(R15)；
将所述第二晶体管(Q12)的集电极或漏极连接至电源点(Vcc)的第六电阻器(R16)；
第五晶体管(Q13)，第五晶体管(Q13)的基极或栅极连接至第一晶体管(Q11)的集电极或漏极，第五晶体管(Q13)的发射极或源极连接至第一电阻器(R11)和第三电阻器(R13)之间的连接点；
第六晶体管(Q14)，第六晶体管(Q14)的基极或栅极连接至第二晶体管(Q12)的集电极或漏极，第六晶体管(Q14)的发射极或源极连接至第二电阻器(R12)和第四电阻器(R14)之间的连接点；
将第一晶体管(Q11)的集电极或漏极连接至第一晶体管(Q11)的发射极或源极的第一电容器(C11)；以及
将第二晶体管(Q12)的集电极或漏极连接至第二晶体管(Q12)的发射极或源极的第二电容器(C12)。
22.如权利要求15所述的差动信号处理装置(3-12，15)，其特征在于，所述接地元件包括：
将第一晶体管(Q11)的集电极或漏极以及第二晶体管(Q12)的集电极或漏极连接至电源点(Vcc)的第五电阻器(R15)；
第五晶体管(Q13)，第五晶体管(Q13)的基极或栅极连接至第一晶体管(Q11)的集电极或漏极，第五晶体管(Q13)的发射极或源极连接至第一电阻器(R11)和第三电阻器(R13)之间的连接点；以及
第六晶体管(Q14)，第六晶体管(Q14)的基极或栅极连接至第二晶体管(Q12)的集电极或漏极，第六晶体管(Q14)的发射极或源极连接至第二电阻器(R12)和第四电阻器(R14)之间的连接点。
23.如权利要求15所述的差动信号处理装置，其特征在于，第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管以及第四晶体管(Q11，Q12，Q1，Q2)是从由NPN双极晶体管和N沟道MOS场效应晶体管构成的组中选择出的。
24.如权利要求23所述的差动信号处理装置，其特征在于，第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管以及第四晶体管(Q11，Q12，Q1，Q2)中的每一个的发射极或源极接地。
25.如权利要求23所述的差动信号处理装置，其特征在于，第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管以及第四晶体管(Q11，Q12，Q1，Q2)中的每一个的发射极或源极通过电阻器(R17，R18，R1，R2)接地。
26.如权利要求23所述的差动信号处理装置，其特征在于，第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管以及第四晶体管(Q11，Q12，Q1，Q2)中的每一个的发射极或源极通过电感器(L1，L2)接地。
27.如权利要求15所述的差动信号处理装置，其特征在于，第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管以及第四晶体管(Q11，Q12，Q1，Q2)是从由PNP双极晶体管和P沟道MOS场效应晶体管构成的组中选择出的。
28.如权利要求27所述的差动信号处理装置，其特征在于，第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管以及第四晶体管中的每一个的发射极或源极连接至电源点(Vcc)。
29.如权利要求27所述的差动信号处理装置，其特征在于，第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管以及第四晶体管中的每一个的发射极或源极通过电阻器连接至电源点(Vcc)。
30.如权利要求27所述的差动信号处理装置，其特征在于，第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管以及第四晶体管中的每一个的发射极或源极通过电感器连接至电源点(Vcc)。
31.如权利要求15所述的差动信号处理装置，其特征在于，通过信号布线建立从接地元件至电源点或接地点的连接。
32.如权利要求15所述的差动信号处理装置(1-5，10-12，15)，其特征在于，差动信号处理电路(121-123，128-130)还包括：
第五晶体管(Q3)，预定的电位连接至第五晶体管(Q3)的基极或栅极，第三晶体管(Q1)的集电极或漏极连接至第五晶体管(Q3)的发射极或源极；以及
第六晶体管(Q4)，预定的电位连接至第六晶体管(Q4)的基极或栅极，第四晶体管(Q2)的集电极或漏极连接至第六晶体管(Q4)的发射极或源极，
差动地分别输入到第三晶体管和第四晶体管(Q1，Q2)的基极或栅极的信号从第五晶体管和第六晶体管(Q3，Q4)的集电极或漏极放大并输出。
33.如权利要求32所述的差动信号处理装置(11，12)，其特征在于，第五晶体管(Q3)的集电极或漏极通过第一反馈电路连接至第三晶体管(Q1)的基极或栅极，以及
第六晶体管(Q4)的集电极或漏极通过第二反馈电路连接至第四晶体管(Q2)的基极或栅极。
34.如权利要求33所述的差动信号处理装置(11)，其特征在于，第一反馈电路和第二反馈电路中的每一个是包括串联连接的电阻器(R3，R4)的串联电路。
35.如权利要求33所述的差动信号处理装置(12)，其特征在于，第一反馈电路和第二反馈电路中的每一个是包括并联连接的电阻器(R3，R4)和电容器(C7，C8)的并联电路。
36.一种无线电电路装置(13)，其特征在于，包括：
允许使用天线(201)用于发射和接收的双工器(202)；
使用权利要求19的差动信号处理装置的第一振荡器(209)；
使用权利要求15的差动信号处理装置的第一放大器(203)，第一放大器(203)对要从双工器(202)输出的接收信号进行放大；
使用权利要求18的差动信号处理装置的解调器(205)，解调器(205)使用第一振荡器(209)中产生的信号解调经放大的接收信号；
使用权利要求19的差动信号处理装置的第二振荡器(208)；
使用权利要求18的差动信号处理装置的调制器(206)，调制器(206)使用第二振荡器(208)中产生的信号调制发射信号；以及
使用权利要求15的差动信号处理装置的第二放大器(207)，第二放大器(207)对从调制器(206)输出的发射信号进行放大，然后将经放大的发射信号输出到双工器(202)。
37.如权利要求36所述的无线电电路装置(14)，其特征在于，还包括控制电路(212)，用于在发射信号时，控制第二放大器(207)、第二振荡器(208)以及调制器(206)，以增加发射信号的发射功率，并还控制第一放大器(203)、第一振荡器(209)以及解调器(205)，以增加第一放大器(203)、第一振荡器(209)以及解调器(205)的耗电流。
38.如权利要求36所述的无线电电路装置(14)，其特征在于，还包括控制电路(212)，用于在不发射信号时，控制第二放大器(207)、第二振荡器(208)以及调制器(206)，以降低发射信号的发射功率，并还控制第一放大器(203)、第一振荡器(209)以及解调器(205)，以降低第一放大器(203)、第一振荡器(209)以及解调器(205)的耗电流。
39.如权利要求36所述的无线电电路装置(16)，其特征在于，还包括：
用于提取一部分从第二放大器(207)输出的发射信号的耦合器(213)；
用于检测所提取的发射信号的功率电平的电平检测电路(214)；以及
用于根据检测的功率电平，改变第一放大器(203)、第一振荡器(209)以及解调器(205)的耗电流的控制电路(215)，
其中，控制电路(215)控制第一放大器(203)、第一振荡器(209)以及解调器(205)的耗电流，使得耗电流随着检测的功率电平的增加而增加。
40.如权利要求36所述的无线电电路装置(16)，其特征在于，还包括：
用于提取一部分从第二放大器(207)输出的发射信号的耦合器(213)；
用于检测所提取的发射信号的功率电平的电平检测电路(214)；以及
用于根据检测的功率电平，改变第一放大器(203)、第一振荡器(209)以及解调器(205)的耗电流的控制电路(215)，
其中，控制电路(215)控制第一放大器(203)、第一振荡器(209)以及解调器(205)的耗电流，使得耗电流随着检测的功率电平的降低而降低。
41.如权利要求36所述的无线电电路装置(18)，其特征在于，还包括：
电平检测电路(216)，允许从第一放大器(203)输出的接收信号输入到该电平检测电路(216)，然后检测接收信号的功率电平；以及
控制电路(215)，用于根据检测的功率电平，改变第一放大器(203)、第一振荡器(209)以及解调器(205)的耗电流，
其中，控制电路(215)控制第一放大器(203)、第一振荡(209)以及解调器(205)的耗电流，使得耗电流随着检测的功率电平的增加而增加。
42.如权利要求36所述的无线电电路装置(18)，其特征在于，还包括：
电平检测电路(216)，允许从第一放大器(203)输出的接收信号输入到该电平检测电路(216)，然后检测接收信号的功率电平；以及
控制电路(215)，用于根据检测的功率电平，改变第一放大器(203)、第一振荡器(209)以及解调器(205)的耗电流，
其中，控制电路(215)控制第一放大器(203)、第一振荡器(209)以及解调器(205)的耗电流，使得耗电流随着检测的功率电平的降低而降低。
43.如权利要求36所述的无线电电路装置(20)，其特征在于，还包括：
电平检测电路(218)，允许从第一放大器(203)输出的接收信号和从解调器(205)输出的接收信号输入到该电平检测电路(218)，然后检测和比较两个接收信号的功率电平；以及
控制电路(215)，用于根据通过两个接收信号的比较而获得的功率电平差，改变第一放大器(203)、第一振荡器(209)以及解调器(205)的耗电流，
其中，控制电路(215)控制第一放大器(203)、第一振荡器(209)以及解调器(205)的耗电流，使得耗电流随着功率电平差的增加而增加。
44.如权利要求36所述的无线电电路装置(20)，其特征在于，还包括：
电平检测电路(218)，允许从第一放大器(203)输出的接收信号和从解调(205)输出的接收信号输入到该电平检测电路(218)，然后检测和比较两个接收信号的功率电平；以及
控制电路(215)，用于根据通过两个接收信号的比较而获得的功率电平差，改变第一放大器(203)、第一振荡器(209)以及解调器(205)的耗电流，
其中，控制电路(215)控制第一放大器(203)、第一振荡器(209)以及解调器(205)的耗电流，使得耗电流随着功率电平差的降低而降低。
45.一种使用权利要求1的低噪声差动偏置电路的倍频器。
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