[发明专利]跨导电路和混频器

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种跨导电路和混频器。

背景技术

在基站和微波通信系统中，通常采用集成芯片代替板上离散的商用器件，这对实现低成本、高集成度和智能化的通信产品意义重大，而集成芯片对混频器等电路的性能要求很高。

混频器电路能够实现频率的变换，是收发芯片的射频前端非常重要的电路模块，其性能决定着整个收发机的性能，影响着整个解决方案的架构选择和实现。有源混频器的增益，线性度和噪声是混频器的关键指标，这些指标在设计中互相制约，限制了整体性能的提高。

跨导电路是射频芯片中的核心电路，在混频器中的作用是将电压转换为电流。其位于混频器的输入端，是实现高性能有源混频器电路的关键部分。跨导电路是将电压信号转换为电流信号的电路，跨导电路的等效跨导表示该跨导电路将电压信号转换为电流信号的能力，即表示该跨导电路的效率。而在转换过程中引起的信号失真程度用线性度表示，失真越小表明该跨导电路的线性越好，应用时对系统的性能影响越小。

目前，应用最广泛的跨导电路包括共源跨导电路和共栅跨导电路。共源跨导电路通过电感或电阻退化实现的负反馈作用来提高跨导的线性度，其线性程度与输入晶体管的小信号跨导和退化电感或电阻的关系相关。而共栅跨导电路的线性程度与输入晶体管的小信号跨导和输入阻抗的关系相关。共源跨导电路的等效跨导主要由退化电感决定，共栅跨导电路的等效跨导主要由输入阻抗决定。这两种跨导电路的线性度提高需要增大输入晶体管的小信号跨导，而这需要通过增大功耗实现；或者需要增大退化电感和输入阻抗，而这样会导致增益效率降低和噪声增大，同时还会导致输入阻抗比较难匹配。

因此，在设计跨导电路时，线性度，增益、噪声或阻抗匹配相互制约，限制了跨导电路的性能的提高。

发明内容

本发明实施例提供了一种跨导电路和混频器，能够提高跨导电路的性能。

第一方面，提供了一种跨导电路，包括：第一晶体管、第二晶体管、第一阻抗、第二阻抗、第一输入网络和第二输入网络，其中第一晶体管的栅极通过第一输入网络连接到该跨导电路的第一输入端，第一晶体管的漏极连接到该跨导电路的第一输出端；第二晶体管的栅极通过第二输入网络连接到该跨导电路的第二输入端，第二晶体管的漏极连接到该跨导电路的第二输出端，所述第一晶体管的源极和所述第二晶体管的源极通过电感或电阻相连接并且接地；第一晶体管的栅极通过第一输入网络和第一阻抗连接到第二晶体管的源极，所述第一输入网络和所述第一阻抗串联连接；第二晶体管的栅极通过第二输入网络和第二阻抗连接到第一晶体管的源极，所述第二输入网络与所述第二阻抗串联连接。

在第一种可能的实现方式中，第一输入网络包括第一电容和第三电容，第二输入网络包括第二电容和第四电容，第一晶体管的栅极通过第一电容连接到该跨导电路的第一输入端，第一晶体管的漏极连接到该跨导电路的第一输出端；第二晶体管的栅极通过第二电容连接到该跨导电路的第二输入端，第二晶体管的漏极连接到该跨导电路的第二输出端；第一晶体管的栅极通过第一阻抗和第三电容连接到第二晶体管的源极；第二晶体管的栅极通过第二阻抗和第四电容连接到第一晶体管的源极。

结合第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，第一晶体管的栅极通过第一电容连接到该跨导电路的第一输入端，第一晶体管的源极通过第二阻抗和第四电容连接到该跨导电路的第二输入端；第二晶体管的栅极通过第二电容连接到该跨导电路的第二输入端，第二晶体管的源极通过第一阻抗和第三电容连接到该跨导电路的第一输入端。

结合第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，第一晶体管的源极通过第二阻抗、第四电容和第二电容连接到该跨导电路的第二输入端；第二晶体管的源极通过第一阻抗、第三电容和第一电容连接到该跨导电路的第一输入端。

结合第二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，第一晶体管的栅极通过第一电容和第三电容连接到该跨导电路的第一输入端，第一晶体管的源极通过第二阻抗和第二电容连接到该跨导电路的第二输入端；第二晶体管的栅极通过第二电容和第四电容连接到该跨导电路的第二输入端，第二晶体管的源极通过第一阻抗和第一电容连接到该跨导电路的第一输入端。

结合第一方面或上述任何一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，第一输入端和第二输入端输入差分射频信号；或者，第一输入端和第二输入端之一连接单端射频信号，第一输入端和第二输入端中的另一个接地。