[发明专利]一种高线性度宽带宽增益可控的上变频混频器

摘要

本发明涉及一种高线性度宽带宽增益可控的上变频混频器，属于集成电路设计技术领域。包括第一、第二、、第三电流镜，第一、第二超级源极跟随器，可编程电阻网络，以及整流和偏置电路，第一电流镜在给定的偏置电路下生成若干路电流，并在可编程电阻网络的增益控制之下，生成相应的跨导电流，再通过第二和第三电流镜的镜像后输入到整流电路，经过相应电路处理后转换成射频信号加载到负载电阻上。本发明的上变频混频器，消除了输入MOS管栅源电压的二阶效应造成的上混频器线性度性能下降；具有消除等效直流失调误差电压的功能，并且不影响到上混频器的线性度；消除了开关MOS管带来的非线性，保证调节增益不影响上变频混频器的线性度。

主权项

一种增益可控的高线性度宽带上变频混频器，其特征在于该上变频混频器包括：第一电流镜，用于接收来自整流和偏置电路的第一偏置电压和第二偏置电压，以导通组成该电流镜的PMOS管，并输出第一电流、第二电流、第三电流和第四电流；第一超级源极跟随器，用于接收来自整流和偏置电路的第三偏置电压、第一电流镜输出的第一电流和来自外部电源的正输入电压，并将该正输入电压平移一个栅源电压后得到正输出电压；所述的第一超级源极跟随器由第一直流失调误差消除电路、第一NMOS管和第二NMOS管组成，其中第一NMOS管和第二NMOS管的栅极分别与整流和偏置电路相连，第一NMOS管的源极和第二NMOS管的漏极相连，第二NMOS管的漏极和地相连；所述的第一直流失调误差消除电路由第一PMOS管和电流支路组成，第一PMOS管和电流支路并联，第一PMOS管的栅极接收来自外部电源的正输入电压，第一PMOS管的源极和衬底同时与第一电流镜的第一电流输出端和第一超级源极跟随器的输出端相连，第一PMOS管的漏极与第一NMOS管的漏极相连；所述的电流支路由多个互相并联的电流支路组成，其中每一个电流支路由一个第二PMOS管和一个第三NMOS管组成，其中第二PMOS管的源极和衬底同时与所述的第一PMOS管的源极相连，第二PMOS管的栅极与所述的第一PMOS管的栅极相连，第二PMOS管的漏极与第三NMOS管的漏极相连，第三NMOS管的源极与所述的第一PMOS管的漏极相连，第三NMOS管的栅极接收所述的第一直流失调误差消除电路生成的的控制信号，所述的每一路并联的电流支路使用单独的控制信号以达到减小直流失调误差的作用；第二超级源极跟随器，用于接收来自整流和偏置电路的第三偏置电压、第一电流镜输出的第二电流和来自外部电源的负输入电压，并将该负输入电压平移一个栅源电压后得到负输出电压；所述的第二超级源极跟随器由第二直流失调误差消除电路、第四NMOS管和第五NMOS管组成，其中第四NMOS管和第五NMOS管的栅极分别与整流和偏置电路相连，第四NMOS管的源极和第五NMOS管的漏极相连，第五NMOS管的漏极和地相连；所述的第二直流失调误差消除电路由第三PMOS管和电流支路组成，第三PMOS管和电流支路并联，第三PMOS管的栅极接收来自外部电源的负输入电压，第三PMOS管的源极和衬底同时与第一电流镜的第二电流输出端和第二超级源极跟随器的输出端相连，第三PMOS管的漏极与第四NMOS管的漏极相连；所述的电流支路由多个互相并联的电流支路组成，其中每一个电流支路由一个第四PMOS管和一个第六NMOS管组成，其中第四PMOS管的源极和衬底同时与所述的第三PMOS管的源极相连，第四PMOS管的栅极与所述的第三PMOS管的栅极相连，第四PMOS管的漏极与第六NMOS管的漏极相连，第六NMOS管的源极与所述的第三PMOS管的漏极相连，第六NMOS管的栅极接收所述的第二直流失调误差消除电路生成的的控制信号，所述的每一路并联的电流支路使用单独的控制信号以达到减小直流失调误差的作用；可编程电阻网络，用于接收其作用来自第一电流镜的第三电流和第四电流、来自第一超级源极跟随器的正输出电压、来自第二超级源极跟随器的负输出电压和来自外部电源的增益控制信号，产生正输出电流和负输出电流；第二电流镜，用于接收所述的可编程电阻网络的正输出电流以及来自整流和偏置电路的第四偏置电压，并将正输入电流折叠到第二电流镜的输出端，产生第一跨导电流，其中的第四偏置电压为该第二电流镜提供偏置电压；第三电流镜，用于接收所述的可编程电阻网络的负输出电流以及来自整流和偏置电路的第四偏置电压，并将负输入电流折叠到第三电流镜的输出端，产生第二跨导电流，其中的第四偏置电压为该第三电流镜提供偏置电压；整流和偏置电路，用于产生所述的第一偏置电压、第二偏置电压、第三偏置电压和第四偏置电压，并接收所述的第一跨导电流和第二跨导电流，经过整流后将第一跨导电流和第二跨导电流的频率变换成射频频率，将具有射频频率的第一跨导电流和第二跨导电流加载到负载电路，产生射频输出电压。