[发明专利]一种具有噪声抵消的低功耗宽带射频前端电路

摘要

一种具有噪声抵消的低功耗宽带射频前端电路，包括低噪声放大器和下变频混频器，低噪声放大器的输出连接下变频混频器的输入端，其特征在于，低噪声放大器包括信号合成单元及第一、第二两个输入放大单元，差分射频输入信号的正、负两端分别连接第一、第二两个输入放大单元的正输入端和负输入端，第一和第二两个输入放大单元的输出送给信号合成单元，信号合成单元输出送入第一、第二两个混频单元，第一混频单元和第二混频单元分别通过开关控制输入的射频电流信号，将射频电流信号下变频到中频频段，通过下变频混频器输出同相差分中频信号和正交差分中频信号。

主权项

一种具有噪声抵消的低功耗宽带射频前端电路，包括低噪声放大器和下变频混频器两个独立的电路模块，低噪声放大器的输出连接下变频混频器的输入端，下变频混频器输出同相中频差分信号和正交中频差分信号；下变频混频器包括第一、第二两个混频单元，其中：第一混频单元包括NMOS管M5、M6、M7和M8，两个电阻R3和R4，两个电容C3和C4；NMOS管M5的源极与NMOS管M6的源极互连，NMOS管M5的栅极连接同相差分本振输入信号的正输入端V_LOI+，NMOS管M6的栅极与NMOS管M7的栅极互连并连接同相差分本振输入信号的负输入端V_LOI‑，NMOS管M7的源极与NMOS管M8的源极互连，NMOS管M8的栅极连接NMOS管M5的栅极，NMOS管M5的漏极与NMOS管M7的漏极以及电阻R3与电容C3并联后的一端连接在一起并作为同相中频差分信号的正输出端V_IFI+，NMOS管M6的漏极与NMOS管M8的漏极以及电阻R4与电容C4并联后的一端连接在一起并作为同相中频差分信号的负输出端V_IFI‑，电阻R3与电容C3并联后的另一端以及电阻R4与电容C4并联后的另一端均连接电源VDD；第二混频单元包括NMOS管M9、M10、M11和M12，两个电阻R5和R6，两个电容C5和C6；NMOS管M9的源极与NMOS管M10的源极互连并连接第一混频单元中NMOS管M5的源极与NMOS管M6的源极互连端，NMOS管M9的栅极与NMOS管M12的栅极互连并连接正交差分本振输入信号的正输入端V_LOQ+，NMOS管M10的栅极与NMOS管M11的栅极互连并连接差分本振输入信号的负输入端V_LOQ‑，NMOS管M11的源极与NMOS管M12的源极互连并连接第一混频单元中NMOS管M7的源极与NMOS管M8的源极互连端，NMOS管M9的漏极与NMOS管M11的漏极以及电阻R5与电容C5并联后的一端连接在一起并作为正交中频差分信号的正输出端V_IFQ+，NMOS管M10的漏极与NMOS管M12的漏极以及电阻R6与电容C6并联后的一端连接在一起并作为正交中频差分信号的负输出端V_IFQ‑，电阻R5与电容C5并联后的另一端以及电阻R6与电容C6并联后的另一端均连接电源VDD；其特征在于：低噪声放大器包括信号合成单元及第一、第二两个输入放大单元；差分射频输入信号的正、负两端分别连接第一、第二两个输入放大单元的正输入端V_RF+和负输入端V_RF‑，第一和第二两个输入放大单元将放大的射频电压信号通过电容耦合送给信号合成单元，信号合成单元把输入的射频电压信号进行叠加并转换为电流信号后送入第一、第二两个混频单元，第一混频单元和第二混频单元分别通过开关控制输入的射频电流信号，在电流域内执行乘法，将射频电流信号下变频到中频频段，第一混频单元输出同相差分中频信号，第二混频单元输出正交差分中频信号，其中：第一输入放大单元包括NMOS管M13、M14、两个电阻R7和R8、两个电容C7和C8，NMOS管M13的栅极连接电容C8的一端，电容C8的另一端与NMOS管M14的源极以及差分射频输入信号的负输入端V_RF‑连接在一起，NMOS管M14的栅极连接电容C7的一端，电容C7的另一端与NMOS管M13的源极以及差分射频输入信号的正输入端V_RF+连接在一起，NMOS管M13的漏极连接电阻R7的一端，NMOS管M14的漏极连接电阻R8的一端，电阻R7、R8的另一端均连接电源VDD；第二输入放大单元包括PMOS管M15、M16、两个电阻R9和R10、两个电容C9和C10，PMOS管M15的栅极连接电容C10的一端，电容C10的另一端与PMOS管M16的源极以及差分射频输入信号的负输入端V_RF‑连接在一起，PMOS管M16的栅极连接电容C9的一端，电容C9的另一端与PMOS管M15的源极以及差分射频输入信号的正输入端V_RF+连接在一起，PMOS管M15的漏极连接电阻R9的一端，PMOS管M16的漏极连接电阻R10的一端，电阻R9、R10的另一端均接地；信号合成单元包括NMOS管M17、M18、M19和M20、四个电容C11、C12、C13和C14，NMOS管M17的源极接地，NMOS管M17的栅极通过电容C11连接第一输入放大单元中NMOS管M13的漏极，NMOS管M18的源极接地，NMOS管M18的栅极通过电容C12连接第一输入放大单元中M14的漏极，NMOS管M19的源极接地，NMOS管M19的栅极通过电容C13连接第二输入放大单元中NMOS管M15的漏极，NMOS管M20的源极接地，NMOS管M20的栅极通过电容C14连接第二输入放大单元中NMOS管M16的漏极，NMOS管M17的漏极与NMOS管M19的漏极互连并作为信号合成单元的一个输出端连接第一混频单元中NMOS管M5的源极与NMOS管M6的源极互连端和第二混频单元中NMOS管M9的源极与NMOS管M10的源极互连端，NMOS管M18的漏极与NMOS管M120的漏极互连并作为信号合成单元的另一个输出端连接第一混频单元中NMOS管M7的源极与NMOS管M8的源极互连端和第二混频单元中NMOS管M11的源极与NMOS管M112的源极互连端。