[发明专利]一种低噪声混频器电路

权利要求书

1.一种低噪声混频器电路，其特征在于：包括噪声消除跨导输入级、开关混频级、和输出负载级部分；其中所述噪声消除跨导输入级接收RF电压信号，将RF电压信号转换为电流信号；开关混频级由本振信号LO控制，对电流信号进行周期性换向，将频率从射频变换到中频，完成频率变换；输出负载级，对高频信号进行滤波抑制，并将相应的中频信号转换为输出IF电压信号。

2.如权利要求1所述的一种低噪声混频器电路，其特征在于：噪声消除跨导输入级为差分对称结构，左右侧结构完全相同，以左侧为例，左侧结构包括第一互补晶体管对Mn1和Mp1、第二互补晶体管对Mn2和Mp2、第三晶体管M3；

所述噪声消除跨导输入级中，第一互补晶体管对Mn1和Mp1的栅极作为射频差分信号输入，射频差分信号为一电压信号V_RF+，并且第二互补晶体管对Mn2和Mp2的栅极和第一互补晶体管对Mn1和Mp1的栅极连接在一起，第一互补晶体管对Mn1和Mp1的源极连接至交流地，晶体管Mn2的源极接地，晶体管Mp2的源极接电源V_DD，第一互补晶体管对Mn1和Mp1的漏极通过耦合电容连接到第三晶体管M3的源极，左右侧结构中的第三晶体管M3共栅极，第三晶体管M3的源极通过电流源连接到地，同时第三晶体管M3的源极通过串联的反馈电阻R_F、信号源电阻R_S和信号源V_S接地，第三晶体管M3的漏极连接到第二互补晶体管对Mn2和Mp2的漏极。

3.如权利要求2所述的一种低噪声混频器电路，其特征在于：左侧结构的第三晶体管M3的漏极通过电容连接到右侧结构的晶体管Mn2的衬底，同样的，右侧结构的第三晶体管M3的漏极通过电容连接到左侧结构的晶体管Mn2的衬底。

4.如权利要求2所述的一种低噪声混频器电路，其特征在于：所述开关混频级包含4个开关晶体管M4、M5、M6、M7和左右侧PMOS晶体管M8、M9，输出负载为电阻R_L和电容C_L构成的IF滤波器；

开关晶体管M4和M5的源极连接在一起连接到PMOS晶体管M8的漏极，开关晶体管M6和M7的源极连接在一起连接到PMOS晶体管M9的漏极，左右侧PMOS晶体管M8和M9的漏极分别连接到对应侧的第三晶体管M3的漏极，左右侧PMOS晶体管M8和M9的源极连接到电源，控制电压V_bld施加在左右侧PMOS晶体管M8和M9的栅极，本振差分信号V_LO+/-分别从开关晶体管M5和M6的栅极连接处、M4和M7的栅极连接处输入，开关晶体管M4和M6以及开关晶体管M5和M7的漏极分别连接在一起，并分别接到输出负载级的两个负载电阻R_L的负端，负载电阻R_L的正端连接电源V_DD，输出负载级的负载电容C_L接在两个负载电阻R_L的负端之间。

5.如权利要求2所述的一种低噪声混频器电路，其特征在于：在噪声消除跨导输入级，电感L₁连接在反馈电阻R_F和信号源电阻R_S之间，电容C_l连接在电感L₁与信号源电阻R_S之间的结点和地之间，电感L₁、电容C_l和第一互补晶体管对Mn1和Mp1与第二互补晶体管对Mn2和Mp2的栅极寄生电容构成π型谐振网络，以获得宽带输入匹配。

6.如权利要求4所述的一种低噪声混频器电路，其特征在于：在开关混频级，开关晶体管M4和M5的源极连接在一起通过左电感L₂连接到PMOS晶体管M8的漏极，开关晶体管M6和M7的源极连接在一起并通过右电感L₂连接到PMOS晶体管M9的漏极，左电感L₂与M4和M5的源极节点寄生电容以及Mn2和Mp2的漏极节点寄生电容构成π型谐振网络，右电感L₂与M6和M7的源极节点寄生电容以及Mn2和Mp2的漏极节点寄生电容构成π型谐振网络，以改善带内增益平坦度。

7.如权利要求2所述的一种低噪声混频器电路，其特征在于：把晶体管Mp2偏置在弱反型状态。