CN201904807U

CN201904807U - 一种直流偏移消除电路

Info

Publication number: CN201904807U
Application number: CN2010206865290U
Authority: CN
Inventors: 文光俊; 冯筱; 杨拥军; 杨洲
Original assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Current assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2020-12-29

Abstract

本实用新型公开了一种直流偏移消除电路，包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一反馈电容、第二反馈电容、第一电压控制信号端口、第二电压控制信号端口、信号输入正端、信号输入负端、信号输出正端、信号输出负端和运算放大器。通过第一电压控制信号和第二电压控制信号分别控制第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管、第四晶体管的等效电阻的阻值，达到调节等效高通截止频率的目的，可以使得直流偏移消除电路在抑制或消除直流偏移的同时，尽量减小对信号中有用的低频分量的损害，并且本实用新型采用有源电阻代替无源电阻，减少了电路版图面积，提高了电路的集成度。

Description

一种直流偏移消除电路

技术领域

本实用新型属于射频集成电路领域，尤其涉及一种直流偏移消除电路。

背景技术

随着互补金属氧化物半导体(CMOS，Complementary Metal Oxide Semiconductor)技术的高速发展以及人们对无线通信需求的不断扩大，无线通信接收机得到了越来越广泛的应用。为了接收较大动态范围的信号，无线通信接收机需要具有很高的线性度以正确接收解调的强信号，而零中频接收机具有体积小、成本低、多波段多模式兼容等特点，已成为无线通信接收机中极具竞争力的一种结构，当前部分成熟的移动终端设备的前端设计方案采用了这种结构，

尽管零中频结构具有诸多优点，但其也有自身的缺陷，存在着直流偏移、本振泄漏和闪烁噪声等问题，限制了它的广泛使用。其中直流偏移是零中频结构特有的一种干扰，对零中频系统的性能有很大程度的影响。直流偏移往往比射频前端的噪声还要大，使信噪比变差，同时大的直流偏移可能使混频器后的各级基带放大器进入饱和工作状态，使接收机的误码率激增，甚至无法正确接收信号。因此，抑制或消除直流偏移是设计零中频接收机时要重点考虑的内容。要抑制或消除直流偏移，信号的幅频特性必须表现出等效高通滤波的形式，且等效高通截止频率要足够低，才能使得信号频谱上的直流偏移分量得到非常大的衰减的同时不至于损害有用信号的传输。

目前消除直流偏移主要有直流负反馈环路、交流耦合、数字消除和前馈消除等几种方法。交流耦合法所采用的大电容将牺牲芯片面积，数字消除法非常复杂且难以跟踪动态直流偏移信号，而前馈消除法对电路匹配度有着非常严格的要求。直流负反馈环路法可以尽量减小对模拟基带电路造成的影响，因此成为消除直流偏移最常用的方法，但是采用上述各种方法的直流偏移消除电路的等效高通截止频率都是固定的，无法进行调节，不利于在多标准多模式应用下的信号中有用低频分量的传输，造成信号的失真，从而影响通信质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述直流偏移消除电路等效高通截止频率无法进行调节的缺点，提出了一种直流偏移消除电路。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种直流偏移消除电路，包括：

第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一反馈电容、第二反馈电容、第一电压控制信号端口、第二电压控制信号端口、信号输入正端、信号输入负端、信号输出正端、信号输出负端和运算放大器，其中，第一晶体管的漏极与信号输入正端相连接，第一晶体管的源极与运算放大器的正输入端相连接；所述第二晶体管的漏极与信号输入负端相连接，第二晶体管的源极与运算放大器的负输入端相连接；所述第三晶体管的漏极与运算放大器的负输出端相连接，第三晶体管的源极与信号输出负端相连接；所述第四晶体管的漏极与运算放大器的正输出端相连接，第四晶体管的源极与信号的输出正端相连接；所述第一晶体管和第二晶体管的栅极与第一电压控制信号端口相连接，第三晶体管和第四晶体管的栅极与第二电压控制信号端口相连接；所述第一反馈电容的两端分别与运算放大器的正输入端和负输出端相连接，所述第二反馈电容的两端分别与运算放大器的负输入端和正输出端相连接。

上述晶体管为PMOS管。

本实用新型的有益效果：本实用新型第一电压控制信号和第二电压控制信号控制信号分别控制第一晶体管M1、第二晶体管M2和第三晶体管M3、第四晶体管M4的等效电阻的阻值，进而达到调节等效高通截止频率的目的，可以使得上述直流偏移消除电路在抑制或消除直流偏移的同时，尽量减小对信号中有用的低频分量的损害。相比于传统的直流负反馈环路法，其更适用于多标准多模式应用下信号的传输处理。并且本实用新型采用有源电阻代替无源电阻，减少了电路版图面积，提高了电路的集成度。

附图说明

图1是本实用新型的直流偏移消除电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示，一种直流偏移消除电路，包括第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4、第一反馈电容C1、第二反馈电容C2、第一电压控制信号端口VC1、第二电压控制信号端口VC2、信号输入正端Vip、信号输入负端Vin、信号输出正端Vop、信号输出负端Von和运算放大器Op-amp，其中，第一晶体管M1的漏极与信号输入正端Vip相连接，第一晶体管M1的源极与运算放大器Op-amp的正输入端ip相连接；所述第二晶体管M2的漏极与信号输入负端Vin相连接，第二晶体管M2的源极与运算放大器Op-amp的负输入端in相连接；所述第三晶体管M3的漏极与运算放大器Op-amp的负输出端on相连接，第三晶体管M3的源极与信号的输出负端Von相连接；所述第四晶体管M4的漏极与运算放大器Op-amp的正输出端op相连接，第四晶体管M4的源极与信号的输出正端Vop相连接；所述第一晶体管M1和第二晶体管M2的栅极与第一电压控制信号VC1端口相连接，第三晶体管M3和第四晶体管M4的栅极与第二电压控制信号VC2端口相连接；所述第一反馈电容C1的两端分别与运算放大器Op-amp的正输入端ip和负输出端on相连接，所述第二反馈电容C2的两端分别与运算放大器Op-amp的负输入端in和正输出端op相连接。

这里的晶体管为PMOS管。

直流偏移消除电路工作过程如下：当电路上电工作时，运算放大器的正输入端ip和负输入端in检测到信号裢路中原信号的直流偏移成份将其转换成电压信号，然后由运算放大器的正输出端op和负输出端on反馈至信号裢路中，与原信号相减，从而调整最终的输出电压信号，削减信号裢路中的直流偏移分量。在此过程中，直流偏移消除电路表现为高通滤波器的特性，此高通滤波器的等效高通截止频率可通过第一电压控制信号VC1和第二电压控制信号VC2分别控制第一晶体管M1、第二晶体管M2和第三晶体管M3、第四晶体管M4的等效电阻的阻值变化来调节。

本实用新型通过第一电压控制信号VC1和第二电压控制信号VC2分别控制第一晶体管M1、第二晶体管M2和第三晶体管M3、第四晶体管M4的等效电阻的阻值，进而达到调节等效高通截止频率的目的，可以使得上述直流偏移消除电路在抑制或消除直流偏移的同时，尽量减小对信号中有用的低频分量的损害。相比于传统的直流负反馈环路法，其更适用于多标准多模式应用下信号的传输处理。此外本实用新型采用有源电阻代替无源电阻，减少了电路版图面积，提高了电路的集成度。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种直流偏移消除电路，其特征在于，包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一反馈电容、第二反馈电容、第一电压控制信号端口、第二电压控制信号端口、信号输入正端、信号输入负端、信号输出正端、信号输出负端和运算放大器，其中，第一晶体管的漏极与信号输入正端相连接，第一晶体管的源极与运算放大器的正输入端相连接；所述第二晶体管的漏极与信号输入负端相连接，第二晶体管的源极与运算放大器的负输入端相连接；所述第三晶体管的漏极与运算放大器的负输出端相连接，第三晶体管的源极与信号输出负端相连接；所述第四晶体管的漏极与运算放大器的正输出端相连接，第四晶体管的源极与信号输出正端相连接；所述第一晶体管和第二晶体管的栅极与第一电压控制信号端口相连接，第三晶体管和第四晶体管的栅极与第二电压控制信号端口相连接；所述第一反馈电容的两端分别与运算放大器的正输入端和负输出端相连接，所述第二反馈电容的两端分别与运算放大器的负输入端和正输出端相连接。

2.根据权利要求1所述的直流偏移消除电路，其特征在于，所述的晶体管为PMOS管。