一種低電源電壓二次變頻射頻接收前端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于低電源電壓場(chǎng)合的二次變頻射頻接收前端電路，其電源電壓可低至0.6V。
【背景技術(shù)】
[0002]手持無線通信終端設(shè)備的迅速普及對(duì)射頻接收模塊的功耗提出了更高的要求。二次變頻接收機(jī)結(jié)構(gòu)使用了兩次變頻技術(shù)，在鏡像抑制和功耗方面均取得了較好的性能，在低功耗射頻接收電路中廣泛使用。傳統(tǒng)二次變頻射頻前端多采用有源和無源混頻相結(jié)合的方式，在第一次變頻后進(jìn)行帶通濾波，再由第二次正交變頻將接收信號(hào)搬移至基帶。
[0003]近年來，隨著工藝尺寸的不斷降低以及對(duì)低功耗的不斷追求。設(shè)計(jì)人員開始嘗試將在近閾值電壓條件下射頻接收電路的設(shè)計(jì)方法。對(duì)于傳統(tǒng)的二次變頻射頻接收前端而言，當(dāng)電源電壓下降到0.6V以下時(shí)，其中的有源混頻電路很難獲得足夠的電壓裕度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種低電源電壓二次變頻射頻接收前端，利用無源變頻的阻抗搬移效果，在第一級(jí)混頻后構(gòu)造帶通濾波效果，從而將兩級(jí)無源變頻直接級(jí)聯(lián)，在保證了高轉(zhuǎn)換增益的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)鏡像信號(hào)的充分抑制，具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和功耗低的特點(diǎn)。
[0005]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]—種低電源電壓二次變頻射頻接收前端，包括低電壓射頻跨導(dǎo)放大器、二次變頻混頻開關(guān)對(duì)和跨阻放大器;二次變頻混頻開關(guān)將第一次變頻單元和第二次變頻單元直接級(jí)聯(lián)，第二次變頻單元將跨阻放大器的低輸入阻抗搬移到中間頻率，構(gòu)造出對(duì)射頻電流的帶通濾波功能;兩次變頻后的射頻電流經(jīng)跨阻放大器轉(zhuǎn)換為輸出中頻電壓。本發(fā)明的前端取消了中間級(jí)緩沖及濾波電路，進(jìn)一步降低了功耗和版圖面積;本發(fā)明在保證了高轉(zhuǎn)換增益的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)鏡像信號(hào)的充分抑制。
[0007]具體的，所述低電壓射頻跨導(dǎo)放大器包括第一匪OS管MNl、第二匪OS管麗2、第三NMOS管MN3、第一 PMOS管MPl、第二 PMOS管MP2、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第一參考電流源Il和第二參考電流源12;
[0008]第一NMOS管麗I的柵極和漏極短接，源極接地；
[0009]第二匪OS管麗2的源極接地，柵極接第五電阻R5的正極，漏極接第一PMOS管MPl的漏極;第五電阻R5的負(fù)極接第一 NMOS管MNl的漏極；
[0010]第三匪OS管麗3的源極接地，柵極接第六電阻R6的正極，漏極接第二PMOS管MP2的漏極;第六電阻R6的負(fù)極接第一 NMOS管MNl的漏極；
[0011 ] 第一 PMOS管MPl的源極接電源VDD，柵極接第一電阻Rl的正極；
[0012]第二 PMOS管MP2的源極接電源VDD，柵極接第二電阻R2的正極；
[0013]第一電容Cl的正極接第一NMOS管麗I的漏極，負(fù)極接地；
[0014]第二電容C2的正極接輸入電壓正極INP，負(fù)極接第三NMOS管MN3的柵極；
[0015]第三電容C3的正極接輸入電壓負(fù)極INN，負(fù)極接第二NMOS管MN2的柵極；
[0016]第四電容C4的正極接第二NMOS管MN2的柵極，負(fù)極接第一 NMOS管MNl的柵極；
[0017]第五電容C5的正極接第三NMOS管MN3的柵極，負(fù)極接第二 NMOS管MN2的柵極；
[0018]第一參考電流源11的正極接電源VDD，負(fù)極接第一NMOS管MNl的漏極；
[0019]第二參考電流源12的正極接第一電阻Rl的負(fù)極、第二電阻R2的負(fù)極、第三電阻R3的負(fù)極和第四電阻R4的負(fù)極，負(fù)極接地;第三電阻R3的正極接第一 PMOS管MPl的漏極，第四電阻R4的第二 PMOS管MP2的漏極。
[0020]具體的，所述二次變頻混頻開關(guān)對(duì)包括第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第四NMOS管麗4、第五匪OS管MN5、第六匪OS管MN6、第七NMOS管麗7、第八匪OS管MN8、第九匪OS管MN9、第十NMOS管MNl O、第^^一NMOS管MNl 1、第十二 NMOS管MNl 2、第十三NMOS管MNl 3、第十四NMOS管MNl 4和第十五NMOS管MNl 5 ；
[0021 ] 第六電容C6的正極接第一 PMOS管MPl的漏極，負(fù)極接第六匪OS管MN6的源極和第七NMOS管MN7的源極；
[0022]第七電容C7的正極接第二 PMOS管MP2的漏極，負(fù)極接第四匪OS管MN4的源極和第五NMOS管MN5的源極；
[0023]第八電容C8的正極接第五NMOS管MN5的漏極和第六NMOS管MN6的漏極，負(fù)極接第四NMOS管MN4的漏極和第七NMOS管MN7的漏極；
[0024]第四匪OS管MN4的柵極和第六匪OS管MN6的柵極接第一本振信號(hào)正極L01 +，第五NMOS管MN5的柵極和第七NMOS管MN7的柵極接第一本振信號(hào)負(fù)極L01-;
[0025]第八電容C8的正極接第八NMOS管MN8的源極和第九NMOS管MN9的源極，負(fù)極接第十四匪OS管麗14的源極和第十五NMOS管麗15的源極;第八NMOS管麗8的漏極和第十四匪OS管麗14的漏極短接，第九匪OS管麗9的漏極和第十五匪OS管麗15的漏極短接，第八WOS管麗8的柵極和第十五NMOS管MN15的柵極接第二 Q路本振信號(hào)正極L02Q+，第九NMOS管MN9的柵極和第十四NMOS管MN14的柵極接第二 Q路本振信號(hào)負(fù)極L02Q-;
[0026]第八電容C8的正極接第十NMOS管MNlO的源極和第^^一NMOS管MNlI的源極，負(fù)極接第十二匪OS管麗12的源極和第十三匪OS管麗13的源極；第十匪OS管麗10的漏極和第十二WOS管MN12的漏極短接，第^^一NMOS管麗11的漏極和第十三WOS管麗13的漏極短接，第十NMOS管MNlO的柵極和第十三NMOS管MN13的柵極接第二 I路本振信號(hào)正極L02I+，第^^一NMOS管MNl I的柵極和第十二 NMOS管MN12的柵極接第二 I路本振信號(hào)負(fù)極L021-。
[0027]具體的，所述跨阻放大器包括第一跨導(dǎo)放大器Al、第二跨導(dǎo)放大器A2、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9和第十電阻R10;
[0028]第一跨導(dǎo)放大器Al的正輸入端接第十NMOS管MNlO的漏極，負(fù)輸入端接第十三NMOS管MN13的漏極;第七電阻R7的正極接第一跨導(dǎo)放大器Al的正輸入端，負(fù)極接第一跨導(dǎo)放大器Al的負(fù)輸出端;第八電阻R8的正極接第一跨導(dǎo)放大器Al的負(fù)輸入端，負(fù)極接第一跨導(dǎo)放大器Al的正輸出端;第一跨導(dǎo)放大器Al的正輸出端為I路輸出正極OUTIP，負(fù)輸出端為I路輸出負(fù)極OUTIN;
[0029]第二跨導(dǎo)放大器A2的正輸入端接第八NMOS管MN8的漏極，負(fù)輸入端接第十五NMOS管MN15的漏極;第九電阻R9的正極接第二跨導(dǎo)放大器A2的正輸入端，負(fù)極接第二跨導(dǎo)放大器A2的負(fù)輸出端;第十電阻RlO的正極接第二跨導(dǎo)放大器A2的負(fù)輸入端，負(fù)極接第二跨導(dǎo)放大器A2的正輸出端;第二跨導(dǎo)放大器A2的正輸出端為Q路輸出正極OUTQP，負(fù)輸出端為Q路輸出負(fù)極OUTQN。
[0030]有益效果:本發(fā)明提供的低電源電壓二次變頻射頻接收前端，基于無源變頻方式，可以工作在更低的電源電壓下；該前端第一次變頻和第二次變頻單元直接級(jí)聯(lián)，第二次正交無源變頻將跨阻放大器的低輸入阻抗搬移到中間頻率，構(gòu)造出對(duì)射頻電流的帶通濾波功能；相比于傳統(tǒng)的有源+有源或者有源+無源的二次變頻方式，本發(fā)明省去了中間級(jí)有源電路和濾波電路，節(jié)約了功耗和版圖面積，在保證了高轉(zhuǎn)換增益的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)鏡像信號(hào)的充分抑制。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明的低電源電壓二次變頻射頻接收前端電路結(jié)構(gòu)圖；
[0032]圖2為本發(fā)明的低電源電壓二次變頻射頻接收前端轉(zhuǎn)換增益曲線；
[0033]圖3為本發(fā)明在輸入鏡像頻率處的轉(zhuǎn)換增益曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0035]如圖1所示為一種低電源電壓二次變頻射頻接收前端，包括低電壓射頻跨導(dǎo)放大器、二次變頻混頻開關(guān)對(duì)和跨阻放大器，二次變頻混頻開關(guān)將第一次變頻單元和第二次變頻單元直接級(jí)聯(lián)，第二次變頻單元將跨阻放大器的低輸入阻抗搬移到中間頻率，構(gòu)造出對(duì)射頻電流的帶通濾波功能