CN104901629A - 混频器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混频器。其包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻。第一MOS管和第二MOS管并联，且该两个MOS管的栅极均通过电容接射频信号并接偏置电压，漏极接第三MOS管和第四MOS管的源极，第三MOS管和第四MOS管的漏极接第五MOS管和第六MOS管的源极，第五MOS管和第六MOS管的漏极接直流电源，第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管和第六MOS管的栅极均接本振信号，第三电容和第四电容串联后及第三电阻和第四电阻串联后接在第三MOS管和第四MOS管的漏极之间，且第三电容和第四电容之间接地。本发明能够在射频信号幅度增大时保持良好的线性度。

Description

混频器

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，特别是涉及一种混频器。

背景技术

在现代无线通信系统中，混频器是射频前端电路中的关键模块，广泛应用于各种接收机和发射机系统中。混频器本质上主要完成频率的变换功能，接收机射频前端将接收到得射频信号转换成中频信号，而发射机射频前端是将要发射的基带信号转换成射频信号。在射频接收机中，混频器作为继低噪声放大器后的第二个模块，在接收机中起着重要的作用，其性能直接影响到整个系统的性能。

现有技术中，有源混频器的线性度在输入的射频信号幅度较小时，输出的小信号电流和输入的射频信号呈现较好的线性关系，但是随着射频信号幅度的增大，导致输出的小信号电流不再随射频信号线性变化，所以导致线性度变差。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种混频器，能够在射频信号幅度增大时保持良好的线性度。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种混频器，包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述第一MOS管和所述第二MOS管的源极接地，所述第一MOS管和所述第二MOS管的漏极相连接后与所述第三MOS管和所述第四MOS管的源极相连接，所述第一MOS管的栅极通过第一电容接射频信号且通过所述第一电阻接第一偏置电压，所述第二MOS管的栅极通过第二电容接所述射频信号且通过所述第二电阻接第二偏置电压，所述第三MOS管的栅极和所述第四MOS管的栅极分别连接本振信号，串联的所述第三电阻和所述第四电阻以及串联的所述第三电容和所述第四电容连接在所述第三MOS管的漏极和所述第四MOS管的漏极之间，所述第三电容和所述第四电容之间接地，所述第三MOS管的漏极和所述第四MOS管的漏极分别输出中频电压信号，所述第五MOS管的漏极连接直流电源、栅极连接本振信号、源极连接第三MOS管的漏极，所述第六MOS管的漏极连接所述直流电源、栅极连接本振信号、源极连接第四MOS管的漏极。

优选地，所述第一偏置电压和所述第二偏置电压相同。

区别于现有技术的情况，本发明的有益效果是：由于通过两个并联的MOS管接收射频信号，从而能能够在射频信号幅度增大时保持良好的线性度，可以提高处理大信号的能力，并增加一定的转换增益，优化噪声系数。

附图说明

图1是本发明实施例混频器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，是本发明实施例混频器的结构示意图。本实施例的混频器包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5、第六MOS管M6、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。

第一MOS管M1和第二MOS管M2的源极接地，第一MOS管M1和第二MOS管M2的漏极相连接后与第三MOS管M3和第四MOS管M4的源极相连接，第一MOS管M1的栅极通过第一电容C1接射频信号RF且通过第一电阻R1接第一偏置电压Vb1，第二MOS管M2的栅极通过第二电容C2接射频信号RF且通过第二电阻R2接第二偏置电压Vb2，第三MOS管M3的栅极和第四MOS管M4的栅极分别连接本振信号LO，串联的第三电阻R3和第四电阻R4以及串联的第三电容C3和第四电容C4连接在第三MOS管M3的漏极和第四MOS管M4的漏极之间，第三电容C3和第四电容C4之间接地，第三MOS管M3的漏极和第四MOS管M4的漏极分别输出中频电压信号IF，第五MOS管M5的漏极连接直流电源VDD、栅极连接本振信号LO、源极连接第三MOS管M3的漏极，第六MOS管M6的漏极连接直流电源VDD、栅极连接本振信号LO、源极连接第四MOS管M4的漏极。

具体而言，第三MOS管M3的栅极接本振信号LO-，第四MOS管M4的栅极接本振信号LO+，第五MOS管M5的栅极接本振信号LO+，第六MOS管M6的栅极接本振信号LO-。第三MOS管M3的漏极输出中频电压信号IF-，第四MOS管M4的漏极输出中频电压信号IF+。

在本实施例中，第一偏置电压Vb1和第二偏置电压Vb2相同。

在CMOS电路中，由于在小的信号输入范围内，MOS管呈现合理的线性跨导，输入信号和输出线号也就呈现线性关系，而当输入信号幅度较大时，输出信号就与输入信号就会呈现非线性关系，本发明实施例通过并联的第一MOS管M1和第二MOS管M2接射频信号RF，当第一偏置电压Vb1和第二偏置电压Vb2选取适当时，虽然对于幅度增大的射频信号每个MOS管的线性度较差，但是从整体上，两个MOS管的总跨导可以在更大的信号范围内呈现线性关系，因此能够在射频信号幅度增大时保持良好的线性度，可以提高处理大信号的能力。

进一步地，第四MOS管M4和第五MOS管M5导通的情况下第五MOS管M5将第三电阻R3一端短路到交流地，同理在第三MOS管M3和第六MOS管M6导通的情况下第六MOS管M6将第四电阻R4的一端短路到交流地，由于不存在中间点接交流地的情况，同样的电流信号可获得两倍的电压转换增益。同时由于一端采样的同时另一端不再需要保持，使得该电路可以驱动更小的负载阻抗，虽然牺牲了一端的信号能量，但是另一端信号能量加倍。转换增益由于不受负载漏电的影响，因此本发明实施例提供的混频器增加一定的转换增益，而正是由于转换增益增加，所以在同样的输出参考噪声前提下，噪声系数也得以优化。

通过上述方式，本发明实施例的混频器由于通过两个并联的MOS管接收射频信号，从而能能够在射频信号幅度增大时保持良好的线性度，可以提高处理大信号的能力，并增加一定的转换增益，优化噪声系数。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种混频器，其特征在于，包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；

所述第一MOS管和所述第二MOS管的源极接地，所述第一MOS管和所述第二MOS管的漏极相连接后与所述第三MOS管和所述第四MOS管的源极相连接，所述第一MOS管的栅极通过第一电容接射频信号且通过所述第一电阻接第一偏置电压，所述第二MOS管的栅极通过第二电容接所述射频信号且通过所述第二电阻接第二偏置电压，所述第三MOS管的栅极和所述第四MOS管的栅极分别连接本振信号，串联的所述第三电阻和所述第四电阻以及串联的所述第三电容和所述第四电容连接在所述第三MOS管的漏极和所述第四MOS管的漏极之间，所述第三电容和所述第四电容之间接地，所述第三MOS管的漏极和所述第四MOS管的漏极分别输出中频电压信号，所述第五MOS管的漏极连接直流电源、栅极连接本振信号、源极连接第三MOS管的漏极，所述第六MOS管的漏极连接所述直流电源、栅极连接本振信号、源极连接第四MOS管的漏极。

2.根据权利要求1所述的混频器，其特征在于，所述第一偏置电压和所述第二偏置电压相同。