DE102014112774A1

DE102014112774A1 - Mischstufe, modulatorschaltung und stromsteuerschaltung

Info

Publication number: DE102014112774A1
Application number: DE201410112774
Authority: DE
Inventors: Herbert Knapp; Saverio Trotta
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2013-09-05
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2015-03-05
Anticipated expiration: 2034-09-05
Also published as: KR101700482B1; US20160336978A1; CN104426481A; US9673845B2; US20150065071A1; US20150249474A1; US9748984B2; US9941911B2; DE102014112774B4; CN104426481B; KR20150028209A; US9065507B2; US20170264323A1

Abstract

Eine Mischstufe (10) umfasst eine erste Modulationsstufe (20), die ein Eingangssignal von einem ersten gemeinsamen Knoten der Mischstufe empfängt, einen ersten Lokaloszillatoreingang, der ein Lokaloszillatorsignal empfängt, und einen ersten Modulationssignalausgang, der dafür ausgelegt ist, ein erstes moduliertes Signal bereitzustellen. Eine zweite Modulationsstufe (30) der Mischstufe weist einen zweiten Eingang, der eine phaseninvertierte Darstellung des Eingangssignals von einem zweiten gemeinsamen Knoten der Mischstufe empfängt, einen zweiten Lokaloszillatoreingang, der das Lokaloszillatorsignal empfängt, und einen zweiten Modulationssignalausgang, der dafür ausgelegt ist, ein zweites moduliertes Signal bereitzustellen, auf. Eine Stromerzeugungsschaltung (60) führt dem ersten gemeinsamen Knoten und dem zweiten gemeinsamen Knoten einen Versorgungsstrom zu. Eine Stromsteuerschaltung (100) ist dafür ausgelegt, dem Strom mindestens eines Knotens des ersten gemeinsamen Knotens und des zweiten gemeinsamen Knotens einen Offsetstrom zu überlagern.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Ausführungsformen betreffen eine Mischstufe, eine Modulatorschaltung zur Bereitstellung eines Einseitenbandsignals unter Verwendung einer Mischstufe und eine Stromsteuerschaltung für eine Mischstufe.
HINTERGRUND
Mischstufen oder Signalmischer werden in verschiedenen Implementierungen verwendet, zum Beispiel in Kommunikationssystemen. Bei diesen Anwendungen können Mischstufen verwendet werden, um ein Basisband- oder Zwischenfrequenzsignal vor der Übermittlung oder dem Senden des erzeugten modulierten Trägerfrequenzsignals auf eine Trägerfrequenz zu mischen oder zu überlagern. Beispiele für diese Anwendungen sind Sende- oder Empfangsstufen von Mobiltelekommunikations-Handapparaten oder -Basisstationen, terrestrische Funksender und dergleichen. Im Allgemeinen werden Mischstufen in mehreren Anwendungen verwendet, bei denen ein Informationssignal mittels drahtloser oder verdrahteter Übertragungstechniken übertragen oder empfangen werden soll.
Ein konkretes Qualitätskriterium für eine Mischstufe ist die erzielte Signalqualität, zum Beispiel im Hinblick auf ein Spektrum des Signals, das an einem Ausgang der Mischstufe bereitgestellt wird. Zum Beispiel kann es erforderlich sein, das eine Modulatorschaltung zur Bereitstellung eines Einseitenband-modulierten Signals (SSB) ein Spektrum bereitstellt, das nur das einzige übertragene Seitenband ohne Spektralkomponenten der Trägerfrequenz oder des komplementären Seitenbands zeigt. Zu diesem Zweck werden manchmal Hartley-Modulatoren verwendet, die naturgemäß aufgrund ihres Konzepts Trägerunterdrückung und Unterdrückung eines der zwei Seitenbänder bereitstellen. Ferner werden manchmal Mischstufen wie zum Beispiel Gilbertzellen verwendet, die auch eine naturgemäße Unterdrückung der Träger- oder Lokaloszillator-(LO-)Frequenz gewährleisten können. Diese Art von Mischstufen oder Modulatoren wird deshalb auch als symmetrische Vorrichtungen bezeichnet.
Mischstufen umfassen typischerweise mehrere Halbleitervorrichtungen, z.B. Bipolartransistoren oder Feldeffekttransistoren, die aufgrund von Prozessschwankungen etwas unterschiedliche Kenngrößen aufweisen. Aufgrund dieser Unterschiede in den teilnehmenden Komponenten und auch aufgrund von Schwankungen in den als Eingangssignal für die Modulationsstufen verwendeten Signalen können auch symmetrische Vorrichtungen einige zusätzliche Schaltkreise erfordern, um die vorhandenen Ungleichgewichte auszugleichen.
Zusätzliche Ausgleichsschaltkreise können jedoch im Hinblick auf Fläche und Produktionskosten kostspielig sein, insbesondere wenn die Ungleichgewichte mit hoher Genauigkeit ausgeglichen werden sollen. Die Kosten und Komplexität solcher Ausgleichsschaltkreise sollten verringert werden.
KURZFASSUNG
Ausführungsformen können eine Verringerung der Komplexität von Ausgleichsschaltungen für eine Mischstufe mit zwei Modulationsstufen erzielen, indem eine Stromsteuerschaltung mit einem gemeinsamen Knoten zwischen einem Eingang der ersten Modulationsstufe und einer Stromerzeugungsschaltung und mit einem zweiten gemeinsamen Knoten zwischen einem zweiten Eingang der zweiten Modulationsstufe und der Stromsteuerschaltung gekoppelt wird. Die Stromsteuerschaltung ist dafür ausgelegt, dem Strom mindestens eines Knotens des ersten gemeinsamen Knotens und des zweiten gemeinsamen Knotens einen Offsetstrom zu überlagern. Das heißt, ein Offsetstrom kann direkt einem Versorgungsstrom oder dem Eingangssignal an einem Knoten zwischen der Stromerzeugungsschaltung und dem Eingang der Modulationsstufen überlagert werden. Dies kann die Komplexität der Stromsteuerschaltung vermindern und daher zu Kosten- und Flächenersparnissen der Mischstufe sowie zu einer Zunahme der Zuverlässigkeit der Mischstufe führen.
Gemäß bestimmen Ausführungsformen verwendet eine Stromsteuerschaltung, die einen Strom, der einem Informationssignaleingang einer Mischstufe zugeführt wird, überlagert, eine Stromspiegelschaltung, die dafür ausgelegt ist, den Ausgangsstrom bereitzustellen. Zu diesem Zweck ist die Stromspiegelschaltung mit dem Ausgangsanschluss der Stromsteuerschaltung gekoppelt. Mit der Stromspiegelschaltung ist ein Digital-Analog-Umsetzer gekoppelt, so dass eine Schwankung der Ausgangsspannung des Digital-Analog-Umsetzers eine Schwankung des Ausgangsstroms der Stromspiegelschaltung verursacht. Die Verwendung einer Stromspiegelschaltung, um einen den Informationssignaleingang einer Mischstufe zu überlagernden Strom bereitzustellen, kann direktes Koppeln der Stromspiegelschaltung mit einem Eingang einer Modulationsstufe erlauben, da ein Ausgang der Stromsteuerschaltung eine hohe Impedanz aufweist, so dass sich ein Strom dem Eingang der Modulationsstufe überlagert, ohne in eine andere Komponente einer Mischstufe zu fließen.
Eine Modulatorschaltung gemäß weiteren Ausführungsformen umfasst zwei Ausführungsformen von Mischstufen, um die Möglichkeit zu gewährleisten, ein Einseitenband-moduliertes Signal abzuleiten oder zu erzeugen. Das heißt, die Modulatorschaltung umfasst eine erste Mischstufe und eine zweite Mischstufe. Die Ausgänge der Mischstufen werden kombiniert, d.h. die Modulatorschaltung umfasst ferner einen Signalkombinierer. Der Signalkombinierer ist mit einem ersten Mischstufenausgang der ersten Mischstufe sowie mit einem zweiten Mischstufenausgang der zweiten Mischstufe gekoppelt. Der erste Mischstufenausgang ist mit dem ersten Modulationssignalausgang und dem zweiten Modulationssignalausgang der ersten Mischstufe gekoppelt, und der zweite Mischstufenausgang ist mit dem ersten Modulationssignalausgang und mit dem zweiten Modulationssignalausgang der zweiten Mischstufe gekoppelt.
Das heißt, der Signalkombinierer ist mit jedem der Modulationssignalausgänge beider Mischstufen gekoppelt, um in der Lage zu sein, Signale zu kombinieren, die einen Beitrag jedes der Modulationssignalausgänge der zweiten Stufen aufweisen. Durch Überlagern, z.B. Addieren, der Signale des ersten Mischstufenausgangs und des zweiten Mischstufenausgangs kann ein resultierendes Signal bereitgestellt werden, in dem eines der durch das Mischen der Signale in den Mischstufen erzeugten Seitenbänder zu einem gewissen Grad unterdrückt werden kann. Die Verwendung von Ausführungsformen von Mischstufen für den Modulator kann auch die Möglichkeit gewährleisten, Stromsteuerschaltungen der Mischstufen so zu steuern, dass der Beitrag eines mit der Lokaloszillatorfrequenz oszillierenden Signals vermindert wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Im Folgenden werden bestimmten Ausführungsformen von Geräten und/oder Verfahren lediglich anhand von Beispielen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
1 eine Ausführungsform einer Mischstufe;
2 eine weitere Ausführungsform einer Mischstufe;
3 eine herkömmliche Mischstufe;
4 einen herkömmlichen Hartley-Modulator;
5 Signalkurven des Hartley-Modulators von 4;
6 eine Ausführungsform einer Modulatorschaltung zur Bereitstellung eines Einseitenband-modulierten Signals;
7 Signalkurven einer herkömmlichen Modulatorschaltung zur Bereitstellung eines Einseitenband-modulierten Signals;
8 Signalkurven einer Ausführungsform einer Modulatorschaltung zur Bereitstellung eines Einseitenband-modulierten Signals;
9 eine weitere Ausführungsform einer Mischstufe;
10 eine Ausführungsform einer Stromsteuerschaltung für eine Mischstufe; und
11 eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Bereitstellung eines modulierten Signals.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es werden nun verschiedene beispielhafte Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben, in denen bestimmte beispielhafte Ausführungsformen dargestellt sind. In den Figuren können die Dicken von Linien, Schichten und/oder Regionen der Klarheit halber übertrieben sein.
Obwohl bei beispielhaften Ausführungsformen verschiedene Modifikationen und alternative Formen möglich sind, werden dementsprechend Ausführungsformen davon in den Figuren als Beispiele gezeigt und werden hier ausführlich beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass keine Absicht besteht, beispielhafte Ausführungsformen auf die konkreten offenbarten Formen zu beschränken, sondern im Gegenteil sollen beispielhafte Ausführungsformen alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abdecken, die in den Schutzumfang der Offenbarung fallen. Gleiche Zahlen beziehen sich bei der Beschreibung der Figuren durchweg auf gleiche oder ähnliche Elemente.
Wenn ein Element als mit einem anderen Element ”verbunden” oder ”gekoppelt” bezeichnet wird, versteht sich, dass es direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt sein kann oder dazwischentretende Elemente anwesend sein können. Im Gegensatz dazu sind, wenn ein Element als mit einem anderen Element ”direkt verbunden” oder ”direkt gekoppelt” bezeichnet wird, keine dazwischentretenden Elemente anwesend. Andere zur Beschreibung der Beziehung zwischen Elementen verwendeten Wörter sollten auf ähnliche Weise gedeutet werden (z.B. ”zwischen” im Gegensatz zu ”direkt zwischen”, ”angrenzend” im Gegensatz zu ”direkt angrenzend” usw.).
Die hier gebrauchte Terminologie dient lediglich zum Zwecke der Beschreibung konkreter Ausführungsformen und ist nicht als Beschränkung von beispielhaften Ausführungsformen beabsichtigt. Im vorliegenden Gebrauch sollen die Singularformen ”ein”, ”eine” und ”der/die/das” auch die Pluralformen aufweisen, sofern dies der Kontext nicht deutlich anders angibt. Ferner versteht sich, dass die Ausdrücke ”umfasst”, ”umfassend”, ”aufweisen” und/oder ”aufweisend”, wenn sie hier gebraucht werden, die Anwesenheit angegebener Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, aber nicht ausschließen, dass andere Merkmale, ganze Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon ein- oder mehrfach hinzugefügt werden.
Sofern es nicht anders definiert wird, haben alle hier gebrauchten Ausdrücke (darunter technische und wissenschaftliche Ausdrücke) dieselbe Bedeutung wie gemeinhin von Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet, zu dem die beispielhaften Ausführungsformen gehören, verstanden. Ferner versteht sich, dass Ausdrücke, z.B. die in gemeinhin verwendeten Wörterbüchern definierten, als eine Bedeutung aufweisend gedeutet werden sollen, die mit ihrer Bedeutung im Kontext der relevanten Technik vereinbar ist, und nicht in einem idealisierten oder zu formalen Sinn zu deuten sind, wenn es nicht hier ausdrücklich so definiert wird.
1 zeigt eine Ausführungsform einer Mischstufe 10. Die Mischstufe 10 umfasst eine erste Modulationsstufe (MOD1) 20 und eine zweite Modulationsstufe (MOD2) 30. Die erste Modulationsstufe 20 umfasst einen Eingang 22, der dafür ausgelegt ist, ein Eingangssignal zu empfangen, einen ersten Lokaloszillator-(LO-)-Eingang 24, der dafür ausgelegt ist, ein Lokaloszillatorsignal zu empfangen, das mit einer vorbestimmten Lokaloszillatorfrequenz oszilliert, und einen ersten Modulationssignalausgang 26, der dafür ausgelegt ist, ein moduliertes Signal bereitzustellen. Das modulierte Signal hängt von dem Lokaloszillatorsignal und von dem Eingangssignal ab. Modulationsstufen oder Modulatoren dieser Art werden zum Beispiel verwendet, um in Mobiltelekommunikationsanwendungen ein Signal, das Informationen enthält, auf eine Trägerfrequenz zu modulieren. Das modulierte Hochfrequenz-(HF-) bzw. Radiofrequenz-(RF-)Signal wird dann verstärkt und Strahlern zugeordneter Antennensysteme zugeführt. Ein idealer Modulator, der ein Eingangssignal mit einer Frequenz f_if und einer Lokaloszillatorfrequenz f_lo moduliert, erzeugt ein Ausgangssignal mit einem Spektrum, das bei den Frequenzen f_lo – f_if und f_lo+ f_if Spitzen aufweist.
In praktischen Implementierungen sind Frequenzkomponenten, die f_lo und f_if entsprechen, jedoch auch in den modulierten Signalen an einem Signalausgang der Modulatoren anwesend. Symmetrische Modulatoren versuchen, dieser Unvollkommenheit teilweise abzuhelfen, indem redundante Schaltkreise und Differenzsignale verwendet werden, dergestalt, dass DC-Offsets des Eingangssignals und des Lokaloszillatorsignals einander an einem Differenzausgang des symmetrischen Mischers mindestens teilweise aufheben. Für einen ähnlichen Zweck umfasst die Mischstufe 10 von 1 ferner die zweite Modulationsstufe 30 mit einem zweiten Eingang 32, einem zweiten Lokaloszillatoreingang 34 und einem zweiten Modulationssignalausgang 36. Der zweite Eingang 32 ist dafür ausgelegt, eine phaseninvertierte Darstellung des Eingangssignals zu empfangen.
Der erste Eingang 22 der ersten Modulationsstufe 20 ist mit einem ersten gemeinsamen Knoten 40a der Mischstufe 10 gekoppelt, und der zweite Eingang 32 der zweiten Modulationsstufe 30 ist mit einem zweiten gemeinsamen Knoten 40b der Mischstufe 10 gekoppelt. Der erste gemeinsame Knoten 40a und der zweite gemeinsame Knoten 40b sind mit einem Informationssignaleingang 50 der Mischstufe 10 gekoppelt, wodurch deshalb die Möglichkeit gewährleistet wird, die Mischstufe 10 mit einem Differenz- oder Komplementäreingangssignal des Informationssignals zu betreiben. D.h., ein Differenzsignal kann in verschiedenen Zweigen der Schaltung auf die Lokaloszillatorfrequenz moduliert werden.
Die Ausführungsform einer Mischstufe 10 umfasst ferner eine Stromerzeugungsschaltung 60 zur Bereitstellung eines Versorgungsstroms, wobei die Stromerzeugungsschaltung 60 mit dem ersten gemeinsamen Knoten 40a und mit dem zweiten gemeinsamen Knoten 40b gekoppelt ist. Die Bereitstellung eines Versorgungsstroms für den ersten gemeinsamen Knoten 40a und den zweiten gemeinsamen Knoten 40b kann erforderlich sein, um einen Arbeitspunkt für die erste Modulationsstufe 20 und die zweite Modulationsstufe 30 bereitzustellen. Das heißt, die Stromerzeugungsschaltung 60 liefert einen DC-Strom, mit dem sich ein Strom des an dem Informationssignaleingang 50 bereitgestellten Signals an dem ersten gemeinsamen Knoten 40a und an dem zweiten gemeinsamen Knoten 40b überlagert, um an dem ersten Eingang 22 und dem zweiten Eingang 32 der stromgesteuerten Modulationsstufen 20 und 30 verwendet zu werden.
Die Mischstufe 10 umfasst ferner eine Stromsteuerschaltung 100, die mit dem ersten gemeinsamen Knoten 40a und mit dem zweiten gemeinsamen Knoten 40b gekoppelt ist. Die Stromsteuerschaltung 100 ist dafür ausgelegt, dem Strom mindestens eines Knotens des ersten gemeinsamen Knotens 40a und des zweiten gemeinsamen Knotens 40b einen Offsetstrom zu überlagern. Das heißt, ein Strom kann zusätzlich dem Strom an dem ersten gemeinsamen Knoten 40a oder an dem zweiten gemeinsamen Knoten 40b oder beiden gemeinsamen Knoten 40a und 40b gleichzeitig überlagert werden. Dies kann wiederum die Möglichkeit gewährleisten, das Signal an dem ersten Modulationssignalausgang 26 mit Bezug auf das Signal an dem zweiten Modulationssignalausgang 36 auszugleichen. Ausgleich kann verwendet werden, um Asymmetrien im Layout zu kompensieren. Ferner kann Ausgleich verwendet werden, um Schwankungen der Kenngrößen der Halbleitervorrichtungen, die die erste Modulationsstufe 20 und die zweite Modulationsstufe 30 bilden, zu kompensieren.
Mindestens einem des ersten gemeinsamen Knotens 40a und des zweiten gemeinsamen Knotens 40b einen Strom zu überlagern, kann die Möglichkeit gewährleisten, Signalkomponenten des Lokaloszillatorsignals im modulierten Signal, das durch Verwendung des ersten Modulationssignalausgangs 26 und des zweiten Modulationssignalausgangs 36 als Differenzausgang der Mischstufe 10 bestimmt wird, zu unterdrücken. Als allgemeine Regel kann Selbstvorspannung oder Asymmetrie im Modulator zu einem signifikanten Beitrag eines Signals mit der Lokaloszillatorfrequenz am Ausgang der Mischstufe 10 führen. Dementsprechend erzeugt ein unvollkommenes Lokaloszillatorsignal starke Signalkomponenten mit einer Frequenz, die der Frequenz des Eingangssignals und seiner phaseninvertierten Darstellung, die dem Informationssignaleingang 50 zugeführt wird, entspricht. Anders ausgedrückt, führt die Selbstvorspannung oder eine Abweichung des Tastverhältnisses des Lokaloszillatorsignals (LO-Signals) zu Ungleichgewichten in der Gesamtschaltung bzw. könnte diese einführen. Ungleichgewichte führen zu einer begrenzten Unterdrückung des LO-Signals selbst (LO-Lecken) oder verursachen die Anwesenheit von Informationssignalkomponenten in den modulierten Signalen. Unvollkommenheiten in dem Informationssignal an dem Informationssignaleingang 50 führen zu begrenzter Unterdrückung des Lokaloszillatorsignals in den modulierten Signalausgängen 26 und 36.
Die Stromsteuerschaltung 100 kann jedoch die Anwesenheit einer Lokaloszillatorsignalkomponente in dem ersten modulierten Signal und dem zweiten modulierten Signal vermeiden, indem mindestens einem des ersten gemeinsamen Knotens 40a oder des zweiten gemeinsamen Knotens 40b ein Offsetstrom eingespeist oder überlagert wird, um so etwaige Ungleichgewichte auszugleichen oder um so ein künstliches Ungleichgewicht einzuführen, um eine hohe Unterdrückung des Lokaloszillatorsignals LO im Ausgangssignal zu erzielen.
Anders ausgedrückt, kann die Stromsteuerschaltung 100 verwendet werden, um eine effektive LO-Unterdrückung der Mischstufe 10 zu erzielen, d.h. eine effiziente oder hohe Unterdrückung der Anwesenheit einer Komponente mit der Lokaloszillatorfrequenz im Ausgangssignal der Mischstufe 10.
Indem der Strom direkt dem ersten gemeinsamen Knoten 40a oder dem zweiten gemeinsamen Knoten 40b überlagert wird, kann die Komplexität der Stromsteuerschaltung 100 verglichen mit herkömmlichen Ansätzen, bei denen eine Einspeisung eines zusätzlichen Stroms oder die Überlagerung eines Stroms in der Stromerzeugungsschaltung 60 durchgeführt wird, verringert werden. Wenn der durch die Stromschaltung überlagerte Offsetstrom in endlichen Quantitäten modifiziert wird, kann die Granularität verringert werden. Das heißt, Verglichen mit herkömmlichen Ansätzen, die eine Überlagerung eines zusätzlichen Stroms mittels der Stromerzeugungsschaltung 60 durchführen, muss nur eine vergleichsweise kleine Menge verschiedener möglicher Ströme durch die Stromsteuerschaltung erzeugt werden.
Ein Beispiel für einen solchen herkömmlichen Ansatz ist in 3 dargestellt. Die Stromerzeugungsschaltung 240 des herkömmlichen Ansatzes von 3 umfasst zwei Transistoren 242a und 242b als Stromquelle. Gemäß dem herkömmlichen Ansatz wird ein Strom an den Eingängen der ersten und zweiten Modulationsstufe 220 und 230 durch eine Modulation des Stroms an den Basisanschlüssen der Stromquellen 242a und 242b moduliert. Das heißt, der Zwischenfrequenzeingang 250 der Gilbertzelle 200 wird mit den Basisanschlüssen der jeweiligen Transistoren 242a und 242b gekoppelt. Ein zusätzlicher Ausgleich der Eingangsströme der Modulationsstufen 220 und 230 wird durch eine zusätzliche Offsetspannung erzielt, die mittels einer herkömmlichen Spannungssteuerschaltung 260, die einen Digital-Analog-Umsetzer aufweist, an die Basisanschlüsse der Transistoren 242a und 242b angelegt wird. Aufgrund der Verstärkung der Transistoren kann die herkömmliche Stromsteuerschaltung 260 jedoch eine ziemlich hohe Auflösung erfordern.
Wenn der Strom wie gemäß der Ausführungsform von 1 und 2 direkt den Eingängen der Modulationsstufen 20 und 30 überlagert wird, kann eine kleinere Auflösung ausreichen, um ein vergleichbares Ergebnis zu erzielen. Das heißt, Mischstufen gemäß bestimmten Ausführungsformen können Schaltkreise mit signifikant geringerer Komplexität verwenden. Dies kann sich auch in billigere Vorrichtungen umsetzen, die aufgrund einer Verringerung der Komplexität weniger Halbleiterfläche und Produktionskosten erfordern, sowie eine bessere Zuverlässigkeit oder Langzeitstabilität gewährleisten.
Gemäß weiteren Ausführungsformen ist die Stromsteuerschaltung 100 gemäß 1 dafür ausgelegt, den Offsetstrom in endlichen Quantitäten zu modifizieren. Gemäß bestimmten Ausführungsformen (z.B. 2) umfasst die Stromsteuerschaltung 100 einen Digital-Analog-Umsetzer zum Steuern des Offsetstroms auf effiziente Weise. Die Auflösung des Digital-Analog-Umsetzers kann verglichen mit herkömmlichen Ansätzen signifikant kleiner sein und kann zum Beispiel kleiner als 10 Bit oder sogar darunter sein, zum Beispiel 4, 5, 6, 7, 8 oder 9 Bit. Weitere Ausführungsformen können jedoch auch eine andere beliebige Anzahl von Bit verwenden. Eine niedrigere Auflösung des Digital-Analog-Umsetzers kann ausreichend sein, weil der Offsetstrom direkt entweder einem oder beiden der gemeinsamen Knoten 40a oder 40b überlagert wird. Gemäß bestimmten Ausführungsformen ist die Stromsteuerschaltung 100 dafür ausgelegt, dem gemeinsamen Knoten 40a einen ersten Offsetstrom zu überlagern und dem zweiten gemeinsamen Knoten 40b einen komplementären Offsetstrom, um so dem ersten gemeinsamen Knoten 40a und dem zweiten gemeinsamen Knoten 40b einen Strom desselben Betrags zu überlagern. Zu diesem Zweck soll ein komplementäres Signal oder ein komplementärer Strom als ein Strom aufgefasst werden, der denselben Betrag, aber entgegengesetzte Phase aufweist. Allgemein ausgedrückt soll ein komplementäres Signal, sei es Strom oder Spannung, als ein Signal gleicher Amplitude, aber mit entgegengesetzter Phase, aufgefasst werden.
Gemäß bestimmten Ausführungsformen ist die Stromerzeugungsschaltung 60 dafür ausgelegt, zu unterstützen, einen Offsetstrom direkt dem ersten gemeinsamen Knoten 40a und dem zweiten gemeinsamen Knoten 40b zu überlagern. Zu diesem Zweck umfasst die Stromerzeugungsschaltung 60 zwei unabhängige Stromquellen, d.h. eine erste Stromquelle, die mit dem ersten gemeinsamen Knoten 40a gekoppelt ist, und eine andere zweite Stromquelle, die mit dem zweiten gemeinsamen Knoten 40b gekoppelt ist.
Mit Bezug auf 1 ist auch zu beachten, dass eine Mischstufe wie dort dargestellt sowohl zum Heraufmischen eines Signals als auch zum Heruntermischen eines Signals verwendet werden kann. In jedem Fall wird das Signal, das durch die Mischstufe zu verarbeitende Informationen umfasst, dem Informationseingangssignal zugeführt. Bei der Heraufmischanwendung, wie zum Beispiel in einem Sendeverstärker einer Mobiltelekommunikationsvorrichtung, kann das dem Informationssignaleingang zugeführte Signal das Zwischenfrequenzsignal sein, während das Lokaloszillatorsignal ein Signal sein kann, das mit der zur Übertragung des Hochfrequenzsignals verwendeten gewünschten Trägerfrequenz oszilliert. Zu diesem Zweck können bestimmte der folgenden Ausführungsformen den Informationssignaleingang als Zwischenfrequenz-(ZF-)Eingang bezeichnen, wenn Heraufmischszenarien beschrieben werden.
Wenn dagegen Herabmischen durchgeführt wird, wird das Hochfrequenzsignal, das zum Beispiel über eine drahtlose Übertragung empfangen wird, dem Informationssignaleingang zugeführt. In diesem Fall umfasst das Hochfrequenzsignal die zu verarbeitenden oder zu rekonstruierenden Informationen. Ähnlich würde das Lokaloszillatorfrequenzsignal der Trägerfrequenz entsprechen, und an einem Modulationssignalausgang kann eine Signalkomponente abgeleitet werden, die die Zwischenfrequenz aufweist.
Zu diesem Zweck können weitere Ausführungsformen von Mischstufen, die Herabmischanwendungen unterstützen, eine Impedanzanpassungsschaltung umfassen, die zwischen die Stromsteuerschaltung 100 und den ersten gemeinsamen Knoten 40a und den zweiten gemeinsamen Knoten 40b gekoppelt ist. Die Impedanzanpassungsschaltung ist betreibbar, um eine Eingangsimpedanz der Stromsteuerschaltung 100 zu vergrößern, um so zu vermeiden, dass Strom in die Stromsteuerschaltung leckt, wenn bei der Herabmischanwendung das Hochfrequenzsignal den Informationssignaleingängen zugeführt wird. Dies kann Stromlecken in die Stromsteuerschaltung selbst vermeiden, wenn diese bei hohen Frequenzen eine naturgemäß niedrige Eingangsimpedanz aufweist.
Gemäß weiteren Ausführungsformen der Mischstufe 10 ist die erste Modulationsstufe 20 eine symmetrische Mischstufe und auch die zweite Modulationsstufe 30 ist eine symmetrische Mischstufe. Symmetrische Mischstufen können LO-Unterdrückungsfähigkeiten bereitstellen, d.h. Unterdrückung einer mit der Lokaloszillatorfrequenz oszillierenden Signalkomponente in dem Signal, das an dem ersten Modulationssignalausgang 26 und an dem zweiten Modulationssignalausgang 36 bereitgestellt wird. Das Lecken von Lokaloszillatorsignalkomponenten kann daher weiter verringert werden oder die Anforderung zum Überlagern von Offsetströmen an dem ersten gemeinsamen Knoten 40a und an dem zweiten gemeinsamen Knoten 40b kann verringert werden. Dies kann zu Stromsteuerschaltungen mit niedrigerer Auflösung führen. Mischstufen gemäß diesen Ausführungsformen können auch als doppelsymmetrische Mischstufen bezeichnet werden, da sie naturgemäße Ausgleichsfähigkeiten mit Bezug auf das Informationssignal sowie mit Bezug auf das Lokaloszillatorsignal aufweisen.
In 2 ist eine praktische Implementierung einer doppelsymmetrischen Mischstufe gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Die Anwendung ist für Heraufmischen des Signals ausgelegt, das an dem Informationssignaleingang 50 bereitgestellt wird, der daher auch als Zwischenfrequenz-Signaleingang bezeichnet werden kann. Die Ausführungsform von 2 umfasst die Grundkomponenten von 1, so dass die folgende Beschreibung der Ausführungsform von 2 teilweise die Beschreibung von 1 verwendet und daher nur Unterschiede kurz besprochen werden.
Wie bereits erwähnt ist die Mischstufe 10 von 2 eine doppelsymmetrische Mischstufe und daher sind die erste Modulationsstufe 20 und die zweite Modulationsstufe 30 selbst symmetrisch, um naturgemäße Niedersignalunterdrückung am ersten Modulationssignalausgang 26 der ersten Modulationsstufe 20 und am Modulationssignalausgang 36 der zweiten Modulationsstufe 30 bereitzustellen. Der Informationssignaleingang 50 ist betreibbar, um ein Eingangssignal als ein Informationssignal sowie eine phaseninvertierte Darstellung des Eingangssignals zu empfangen, um so eine symmetrische oder Differenz-Betriebsart zu erlauben. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann der Informationssignaleingang jedoch auch betreibbar sein, um ein einziges Eingangssignal zu empfangen, und die Modulationsstufe 10 selbst kann betreibbar sein, um die phaseninvertierte Darstellung des Eingangssignals mittels geeigneter Schaltkreise abzuleiten. Da beide Modulationsstufen 20 und 30 symmetrisch sind, unterstützt der Lokaloszillatoreingang einen Differenzeingang des Lokaloszillatorsignals und einer phaseninvertierten Darstellung eines Lokaloszillatorsignals. Zu diesem Zweck umfasst der erste Lokaloszillatoreingang 24 einen ersten Anschluss 24a, der dafür ausgelegt ist, das Lokaloszillatorsignal zu empfangen und einen zweiten Anschluss 24b, der dafür ausgelegt ist, eine phaseninvertierte Darstellung des Lokaloszillatorsignals zu empfangen. Äquivalent umfasst die zweite Modulationsschaltung einen zweiten Lokaloszillatoreingang 34 mit einem ersten Anschluss 34a und einem zweiten Anschluss 34b.
Um einen Differenzausgang bereitzustellen, der Ausgleich des Signals erlaubt, umfasst der erste Modulationssignalausgang 26 einen ersten Knoten 26a und einen zweiten Knoten 26b. Die erste Modulationsstufe 20 liefert ein erstes moduliertes Teilsignal, das von dem Lokaloszillatorsignal und von dem Eingangssignal am ersten Knoten 26a abhängt, und ein zweites moduliertes Teilsignal, das von der phaseninvertierten Darstellung des Lokaloszillatorsignals und von dem Eingangssignal am zweiten Knoten 26b abhängt. Bei der konkreten beispielhaften Ausführungsform von 2 wird das erste modulierte Teilsignal am ersten Knoten 26a mittels eines ersten Transistors 28a erzeugt, und das zweite modulierte Teilsignal am zweiten Knoten 26b wird mittels eines zweiten Transistors 28b erzeugt. Die Emitter der Transistoren 28a und 28b sind mit dem gemeinsamen Knoten 40a gekoppelt und empfangen daher den Strom des Eingangssignals, so wie er durch den Informationssignaleingang 50 geliefert wird. Der Basisanschluss des ersten Transistors 28a wird durch das Lokaloszillatorsignal 24a gesteuert, und der Basisanschluss des zweiten Transistors 28b wird durch die phaseninvertierte Darstellung des Lokaloszillatorsignals gesteuert. Die Kollektoranschlüsse des ersten Transistors 28a und des zweiten Transistors 28b sind mit dem ersten Knoten 26a bzw. dem zweiten Knoten 26b gekoppelt. Ferner sind Lastwiderstände 29a und 29b den Transistoren 28a und 28b zugeordnet und zwischen den Emitter der Transistoren 28a und 28a und den ersten gemeinsamen Knoten 40a gekoppelt. Die konkrete Implementierung der Modulationsstufen 20 und 30 basiert in 2 auf bipolaren NPN-Transistoren. Weitere Ausführungsformen können auch andere Implementierungen verwenden, wie z.B. PNP-Transistoren, Feldeffekttransistoren (FET) oder dergleichen. Da der Emitterstrom jedes der Transistoren 20a oder 20b durch den Strom des Eingangssignals moduliert wird oder diesem entspricht, während gleichzeitig der Basisstrom durch das Lokaloszillatorsignal moduliert wird, entspricht der Strom an dem ersten Knoten 26a und dem zweiten Knoten 26b im Wesentlichen einer Multiplikation der zwei Ströme. Insbesondere werden die Frequenzen von Wechselstromsignalen in dem an dem ersten Knoten 26a und dem zweiten Knoten 26b bereitgestellten Signal addiert. Durch Subtrahieren der Signale an dem ersten Knoten 26a und dem zweiten Knoten 26b können Beiträge des Lokaloszillatorsignals im Prinzip zu einem gewissen Grad unterdrückt werden.
Die zweite Modulationsstufe 30 verwendet dieselben Prinzipien, so dass die Komponenten in der zweiten Modulationsstufe 30 nur kurz aufgezählt werden. Die zweite Modulationsstufe 30 umfasst einen dritten Transistor 38a und einen vierten Transistor 38b sowie zwei Widerstände 29a und 29b. Der Modulationssignalausgang 36 umfasst ferner einen dritten Knoten 36a und einen vierten Knoten 36b. Der dritte Knoten 36a stellt ein drittes moduliertes Teilsignal bereit, das von dem Lokaloszillatorsignal und von der phaseninvertierten Darstellung des Eingangssignals abhängt. Das vierte modulierte Teilsignal, das am vierten Knoten bereitgestellt wird, hängt von der phaseninvertierten Darstellung des Lokaloszillatorsignals und von der phaseninvertierten Darstellung des Eingangssignals ab.
Um Unterdrückung von DC-Komponenten im Informationssignaleingang zu erzielen, werden die Knoten 26a, 26b, 36b und 36a miteinander kreuzgekoppelt, was aufgrund des Umstands, dass Ausgangsknoten, die von phaseninvertierten Eingängen abhängen, miteinander gekoppelt sind, so dass sich die Signale aufsummieren, zu einer Subtraktion der jeweiligen Signalkomponenten führt. Insbesondere ist der Knoten 26a, der vom Informationssignal abhängt, mit 36b gekoppelt, der von der phaseninvertierten Darstellung des Eingangssignals abhängt. Zu diesem Zweck umfasst ein Mischsignalausgang 110 der Mischstufe 10 einen ersten Anschluss 110a und einen zweiten Anschluss 110b. Der erste Anschluss 110a ist mit dem ersten Knoten 26a und mit dem vierten Knoten 36b gekoppelt, während der zweite Anschluss 110b mit dem zweiten Knoten 26b und mit dem dritten Knoten 36a gekoppelt ist.
Um die direkte Überlagerung eines Offsetstroms mittels einer Stromsteuerschaltung 100 zu erlauben, umfasst die Stromerzeugungsschaltung 60 zwei unabhängige Stromquellen, die mittels eines gemeinsamen Stromspiegels 62 gesteuert werden. Das heißt, eine erste Stromquelle 64a ist mit dem ersten gemeinsamen Knoten 40a gekoppelt und eine zweite andere Stromquelle 64b ist mit dem zweiten gemeinsamen Knoten 40b gekoppelt. Bei der konkreten Implementierung von 2 wird die erste Stromquelle 64a mittels eines weiteren Transistors 66a gebildet, dessen Basisanschluss durch einen Stromspiegel 62 gesteuert wird, und die zweite Stromquelle 64b wird durch den äquivalenten Transistor 66b gebildet, dessen Basisstrom auch durch einen Stromspiegel 62 gesteuert wird. Die Ausführungsform von 2 gewährleistet eine hohe Eingangsimpedanz der Stromsteuerschaltung 100 sowie eine hohe Eingangsimpedanz für die Stromerzeugungsschaltung 60. Zu diesem Zweck kann ein Strom durch die Stromsteuerschaltung 100 direkt den ersten gemeinsamen Knoten 40a und den zweiten gemeinsamen Knoten 40b überlagert werden und daher dazu dienen, den Ausgang der ersten Modulationsstufe 20 mit Bezug auf die zweite Modulationsstufe 30 gegebenenfalls zusätzlich auszugleichen.
Die doppelsymmetrische Mischstufe wie in 2 dargestellt wird manchmal auch als Gilbertzelle bezeichnet. Ausführungsformen können daher auch als Gilbertzellen bezeichnet werden, mit einer Stromsteuerschaltung 100, die mit einem ersten gemeinsamen Knoten 40a zwischen einer Stromerzeugungsschaltung 60 und einem Eingang einer ersten Modulationsstufe 20 sowie einem zweiten gemeinsamen Knoten 40b zwischen der Stromerzeugungsschaltung 60 und einem Eingang der zweiten Modulationsstufe 30 gekoppelt ist.
3 zeigt kurz einen herkömmlichen Ansatz, wie zusätzlicher Ausgleich des Signals am Ausgang einer Gilbertzelle erzielt werden kann. Bei dem herkömmlichen Ansatz von 3 wird der Strom an den Eingängen der ersten und zweiten Modulationsstufe 220 und 230 durch eine Modulation des Stroms der Basisanschlüsse der Stromquellen 242a und 242b moduliert. Das heißt, der Zwischenfrequenzeingang 250 der Gilbertzelle 200 ist mit den Basisanschlüssen der jeweiligen Transistoren 242a und 242b gekoppelt. Zusätzlicher Ausgleich der Eingangsströme der Modulationsstufen 220 und 230 wird durch eine zusätzliche Offsetspannung erzielt, die mittels einer herkömmlichen Spannungssteuerschaltung 260, die einen Digital-Analog-Umsetzer aufweist, an die Basisanschlüsse der Transistoren 242a und 242b angelegt wird. Aufgrund der exponentiellen Kurven der Transistoren kann die herkömmliche Stromsteuerschaltung 260 jedoch verglichen mit Ausführungsformen eine viel höhere Auflösung erfordern, um eine Feinabstimmung des ausgeglichenen Stroms zu erzielen. Ihre Implementierungskomplexität kann daher viel höher als die Komplexität der entsprechenden Stromsteuerschaltung 100 einer Ausführungsform sein.
4 zeigt eine mögliche Anwendung einer Mischstufe gemäß einer Ausführungsform. Insbesondere zeigt 4 einen Hartley-Modulator zur Erzeugung eines Einseitenband-modulierten Signals. Insbesondere ist in 4 die Aufwärtsumsetzung eines Zwischenfrequenz- oder Informationssignals 310 schematisch dargestellt. Der Hartley-Modulator wird auch als I/Q-Modulator bezeichnet, da die einzelnen zu mischenden Signale, d.h. das Trägerfrequenzsignal oder LO-Signal 312 und das Zwischenfrequenzsignal 310 oder Informationssignal, sowohl als eine in-Phase- als auch als eine Quadraturkomponente verwendet werden. Der Einseitenband-Modulator umfasst eine erste Mischstufe 320a in dem in-Phase-Pfad 330a und eine zweite Mischstufe 320b in dem Quadratur-Pfad 330b. Ein erstes Eingangssignal für die erste Mischstufe 320 im I-Pfad ist das Lokaloszillatorsignal 312 ohne Phasenverschiebung, und das zweite Eingangssignal für die erste Mischstufe 320 ist das Zwischenfrequenzsignal 310 ohne Phasenverschiebung. Die zweite Mischstufe 320b empfängt jedoch eine phasenverschobene Darstellung des Lokaloszillatorsignals sowie eine phasenverschobene Darstellung des Zwischenfrequenzsignals. Insbesondere ist das Lokaloszillatorsignal mit Bezug auf das Lokaloszillatorsignal 312 im I-Pfad 330a um –90° phasenverschoben. Das Zwischenfrequenzsignal ist an einem Eingang des zweiten Modulators 320b um –90° phasenverschoben. Da die Mischstufen 320a und 320b beide Ausgangssignale erzeugen, die im Idealfall Frequenzen bei f_lo + f_if und f_lo – f_if umfassen, besitzen die durch die Mischstufen 320a und 320b bereitgestellten Ausgangssignale besonders nützliche Phasenbeziehungen dieser zwei Signalkomponenten mit Bezug aufeinander. Insbesondere ist die obere Frequenzkomponente oder das obere Bild mit der Frequenz f_lo + f_if des Q-Pfads 330b mit Bezug auf dieselbe Signalkomponente im I-Pfad um –180° phasenverschoben. Summieren der Signale des I-Pfads 330a und des Q-Pfads 330b an einem Ausgang 340 des Hartley-Modulators löscht im Prinzip das obere Seitenbandsignal (USB). Wenn Modulatorstufen, die eine naturgemäße Trägerunterdrückung, d.h. eine Unterdrückung des Lokaloszillatorsignals, gewährleisten, verwendet werden, kann ein Signal an einem Ausgang des Hartley-Modulators abgeleitet werden, das nur Frequenzkomponenten bei der gewünschten Frequenz von f_lo – f_if aufweist, während das Bild mit f_lo + f_if sowie die Leckkomponente der Lokaloszillatorfrequenz f_lo unterdrückt sind.
Aufgrund der naturgemäßen Störungen der Signale sowie der Unzulänglichkeiten in den bereitgestellten Lokaloszillator-Zwischenfrequenzsignalen sind jedoch normalerweise beide Komponenten in herkömmlichen Hartley-Modulator-Implementierungen anwesend. Das heißt, das Ausgangsspektrum eines Hartley-Modulators oder eines Einseitenband-Modulators wie in 4 dargestellt umfasst im Allgemeinen alle diese Komponenten, was in 5 schematisch dargestellt ist. Bei dem Einseitenband-Modulator ist die gewünschte Signalkomponente, d.h. das gewünscht Seitenband, um f_lo + f_if zentriert. Ein Teil des nicht vollständigen unterdrückten Bildes, d.h. ein Bild-Seitenband 412, ist um f_lo und f_ifzentriert, während eine unerwünschte Komponente des Signaloszillatorsignals 414 sich bei f_lo befindet. In Anwendungen, bei denen die Trägerfrequenz viel höher als die Zwischenfrequenz ist, so dass die Distanz zwischen der Trägerfrequenz 414 und dem gewünschten Seitenband 410 klein ist, kann es praktisch unmöglich und außerdem energieverschwendend sein, Filter auf das Ausgangssignal anzuwenden, um so zu versuchen, die Frequenzkomponente bei f_lo und darüber hinaus zu filtern.
Die Verwendung von Ausführungsformen von Mischstufen in den Modulatorschaltungen kann die Möglichkeit gewährleisten, das LO-Lecken der Lokaloszillatorfrequenz 414 in dem Einseitenband-modulierten Signal effizient zu unterdrücken. 6 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer Modulatorschaltung 800 zur Bereitstellung eines Einseitenband-modulierten Signals. Die Modulatorschaltung 800 umfasst gemäß einer Ausführungsform eine erste Mischstufe 810 und eine zweite Mischstufe 820. Die erste Mischstufe 810 hat einen ersten Mischstufenausgang, der dem Mischsignalausgang 110 von 2 entspricht. Die erste Mischstufe 810 wird im I-Pfad 330a der Modulatorschaltung 800 verwendet, und die zweite Mischstufe 820 wird im Q-Pfad 330b der Modulatorschaltung verwendet. Folglich weist das erste Lokaloszillatorsignal 814 der ersten Mischstufe eine Phasenbeziehung von 90° mit Bezug auf das entsprechende Lokaloszillatorsignal 824 der zweiten Mischstufe 820 auf. Dasselbe gilt für die Zwischenfrequenzsignale oder die Informationssignale 816 der ersten Mischstufe 810 mit Bezug auf das Zwischenfrequenz- oder Informationseingangssignal 826 der zweiten Mischstufe 820.
Die Modulatorschaltung 800 umfasst ferner einen Signalkombinierer 840, der dafür ausgelegt ist, das Signal des ersten Mischstufenausgangs 812 mit dem Signal des zweiten Mischstufenausgangs 822 zu kombinieren, um eine Darstellung des Einseitenband-modulierten Signals an einem Ausgang 850 des Modulators bereitzustellen. Das heißt, der Signalkombinierer kann betreibbar sein, um die Signale des Ausgangs der ersten Mischstufe 810 und der zweiten Mischstufe 820 zu addieren, um ein Einseitenband-moduliertes Signal bereitzustellen, bei dem die Signalkomponente des Bildseitenbands stark verringert oder im Idealfall völlig unterdrückt ist.
Außerdem können optionale HF-Puffer 832 und 842 zwischen dem Mischsignalausgang der Mischstufen 810 und 820 und den Mischstufenausgängen 812 bzw. 822 angeordnet werden, um den Phasenausgleich der Signale, die dem Signalkombinierer 840 zugeführt werden, zu verbessern.
Gemäß der konkreten Ausführungsform von 6 umfasst die Modulatorschaltung 800 ferner einen optionalen Hüllkurvendetektor 860, der mit dem Ausgang 850 des Signalkombinierers 840 gekoppelt ist. Um in der Lage zu sein, die erste und/oder die zweite Mischstufe 810 und 820 ordnungsgemäß zu steuern, ist der Einseitenband-Signalanalysator dafür ausgelegt, die Anwesenheit eines Beitrags eines mit der Lokaloszillatorfrequenz oszillierenden Signals in dem Signal am Ausgang 850 des Signalkombinierers 840 zu bestimmen. Der Hüllkurvendetektor 860 ist mit der Stromsteuerschaltung 818 der ersten Mischstufe 810 und/oder der Stromsteuerschaltung 828 der zweiten Mischstufe 820 gekoppelt. Die Kopplung kann mittels einer MCU durchgeführt werden.
7 und 8 zeigen, bis zu welchem Ausmaß die Anwesenheit einer der Lokaloszillatorfrequenz oder der Trägerfrequenz entsprechenden Signalkomponente in dem durch die Modulatorschaltung von 6 bereitgestellten Einseitenbandmodulierten Signal unterdrückt werden kann.
Zu diesem Zweck ist in 7 ein Frequenzspektrum einer Ausgabe der Modulatorschaltung 800 von 6 dargestellt. Die Y-Achse zeigt das Spektrum beginnend von 85 GHz und endend bei 87 GHz. Für Veranschaulichungszwecke wird die Trägerfrequenz, d.h. die Frequenz des Lokaloszillatorsignals, als 85,5 GHz gewählt und die Zwischenfrequenz des Informationssignals als 500 MHz gewählt. 7 zeigt die Leistungsfähigkeit der Modulatorschaltung von 6 ohne Verwendung des Einzel-Hüllkurvendetektors 860. Die Y-Achse des Spektrums von 7 zeigt die Leistung am Ausgang 850 der Modulatorschaltung 800, falls ein sinusförmiges Signal als ein Zwischenfrequenzsignal an den Informationssignaleingängen der Mischstufen 810 und 820 bereitgestellt wird. Wie in 7 dargestellt, enthält das gewünschte untere Seitenband 410 die meiste Leistung im Ausgangssignal. Es ist jedoch auch das unerwünschte obere Seitenbandbild 412 bei einer Frequenz von 86 GHz deutlich sichtbar. Auch ist in dem Bild 414 ein starkes LO-Lecken dargestellt. Das heißt, eine mit einer Lokaloszillatorfrequenz oszillierende Komponente trägt zu einem relativ hohen Teil zur Ausgangsleistung in dem Signal am Ausgang 850 der Modulatorschaltung 800 bei. Wie in 7 dargestellt, beträgt der Beitrag des Lokaloszillatorsignals im Ausgangsspektrum ungefähr –18,4 dB.
8 zeigt dasselbe Spektrum in dem Fall, dass der Hüllkurvendetektor 860 funktionsfähig ist und die Stromsteuerschaltungen 818 bzw. 828 geeignet steuert. Insbesondere kann der Hüllkurvendetektor 860 Digital-Analog-Umsetzer (DAC) in den Stromsteuerschaltungen auf geeignete Werte steuern. Wie in 8 dargestellt, kann der Beitrag des Lokaloszillatorsignals 414 um einen beträchtlichen Betrag bis herunter auf etwa –56 dB verringert werden, und sogar niedriger sein als der Beitrag des unerwünschten oberen Seitenbandsignals, das ungefähr –51,9 dB beträgt.
8 zeigt somit, bis zu welchem Grad die gewünschte Trägerfrequenzoder Lokaloszillatorfrequenzunterdrückung durch Verwendung von Ausführungsformen von Mischstufen wie zuvor offenbart erzielt werden kann.
9 zeigt eine Heruntermischanwendung einer Ausführungsform. Das heißt, weitere Ausführungsformen können in einer Mischstufe verwendet werden, die zur Abwärtsumsetzung verwendet wird. Diese Anwendung kann zu einem besseren DC-Offset und einem besseren IP2 führen, wenn das Gleichgewicht der Schaltung mittels einer Ausführungsform wie in 9 dargestellt vergrößert wird. Wenn eine Ausführungsform als Abwärtsumsetzer verwendet wird, wird das Anlegen des Signals an den Informationssignaleingang 50 geändert. Bei der für Abwärtsumsetzung verwendeten konkreten Ausführungsform kann die Hochfrequenz, d.h. die durch bestimmte Empfangsantennenschaltungen empfangene modulierte Trägerfrequenz, an den Informationssignaleingang 50 angelegt werden, und die Zwischenfrequenz wird am Mischsignalausgang 110 der Schaltung bereitgestellt. Dies könnte auch als Auswechseln der Hochfrequenz- und Zwischenfrequenzports der Mischstufe 10 von 2 bezeichnet werden. Bei der Abwärtsumsetzungskonfiguration von 9 können zusätzliche Impedanzanpassungsschaltungen 910 und 920 anwesend sein. Zum Beispiel kann eine Impedanzanpassungsschaltung 910 zwischen die Stromsteuerschaltung 100 und den ersten gemeinsamen Knoten 40a sowie den zweiten gemeinsamen Knoten 40b gekoppelt werden. Die Impedanzanpassungsschaltung kann dazu dienen, die Eingangsimpedanz der Stromsteuerschaltung 100 zu vergrößern, wenn die naturgemäße Eingangsimpedanz der Stromsteuerschaltung 100 bei der hohen Trägerfrequenz, im Gegensatz zu der niedrigeren Zwischenfrequenz bei der Anwendung von 2, nicht hoch genug ist. In dem konkreten Beispiel von 9 wird eine λ/4.-Übertragungsleitung als Impedanzanpassungsschaltung verwendet, um zu verhindern, dass Strom in die Stromsteuerschaltung 100 fließt, statt wie erforderlich in die Modulationsstufen 20 und 30. Es können auch beliebige andere Schaltkreise als Impedanzanpassungsschaltungen 910 verwendet werden, um die Funktionalität bereitzustellen, wenn sie erforderlich ist. Anders ausgedrückt, kann eine beliebige Art von Hochfrequenzdrossel (HF-Drossel) in Reihe mit dem Ausgang der Stromsteuerschaltung angeordnet werden, um Lecken des Hochfrequenzsignals zu vermeiden. Zum selben Zweck können zusätzliche Impedanzanpassungsschaltungen 920 zwischen dem Ausgang der Stromquelle 60 und dem ersten gemeinsamen Knoten 40a und dem zweiten gemeinsamen Knoten 40b angewendet werden.
Obwohl 9 eine Stromerzeugungsschaltung 60 in etwa wie die Stromerzeugungsschaltung 60 von 2 zeigt, können weitere Ausführungsformen eine vereinfachte Stromerzeugungsschaltung verwenden, wobei die zwei Stromquellen der Ausführungsform von 9 zusammengelegt sind, um zu einer einzigen Stromquelle zu werden.
10 zeigt eine konkrete Ausführungsform dafür, wie eine Stromsteuerschaltung 100 implementiert werden kann, um als Stromsteuerschaltung 100 in einer Mischstufe gemäß einer Ausführungsform zu dienen.
Die Stromsteuerschaltung 100 besitzt einen Ausgangsanschluss 110, um einem Strom, der einem Informationssignaleingang einer Mischstufe zugeführt wird, einen Offsetstrom zu überlagern. Die Stromsteuerschaltung ist in der linken Darstellung von 10 schematisch dargestellt, während die rechte Darstellung ein Beispiel für eine praktische Implementierung einer Ausführungsform einer Stromsteuerschaltung 100 gibt.
Die Stromsteuerschaltung besitzt einen Ausgangsanschluss 110, der in 10 als eine Last dargestellt ist. Der Ausgangsanschluss dient dazu, einen Ausgangsstrom bereitzustellen, um einem Strom, der einem Informationssignaleingang einer Mischstufe wie zum Beispiel der in 1 und 2 dargestellten Mischstufe zugeführt wird, einen Offsetstrom zu überlagern. Die Stromsteuerschaltung umfasst ferner eine Stromspiegelschaltung 120, die dafür ausgelegt ist, den Ausgangsstrom bereitzustellen, wobei die Stromspiegelschaltung 120 mit dem Ausgangsanschluss 110 gekoppelt ist. Bei der konkreten Ausführungsform von 10 ist ein Digital-Analog-Umsetzer 130 mit der Stromspiegelschaltung 120 gekoppelt, so dass eine Schwankung der Ausgangsspannung des Digital-Analog-Umsetzers 130 eine Schwankung des Ausgangsstroms der Stromspiegelschaltung 120 verursacht. Bei der konkreten Implementierung von 10 ist es möglich, einen Ausgang des Digital-Analog-Umsetzers 130 direkt mit einem Steueranschluss 132 oder einem Basisanschluss eines Transistors des Stromspiegels 120 zu koppeln. Weitere Ausführungsformen sind betreibbar, um komplementäre Offsetströme zu liefern. Zu diesem Zweck kann die Stromsteuerschaltung 100 ferner eine zweite Stromspiegelschaltung 140 umfassen, die dafür ausgelegt ist, eine phaseninvertierte Darstellung des Offsetstroms am Ausgang 110 bereitzustellen. Zu diesem Zweck kann ein Differenz-Digital-Analog-Umsetzer 130 verwendet werden, mit einem zweiten Ausgang, der direkt mit einem Steueranschluss eines weiteren Transistors 134 der Stromsteuerschaltung gekoppelt ist.
Der Vollständigkeit halber ist in 11 eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Ausgleichen einer Mischstufe, die eine erste Modulationsstufe und eine zweite Modulationsstufe, eine Stromerzeugungsschaltung, die dafür ausgelegt ist, einem ersten gemeinsamen Knoten und einem zweiten gemeinsamen Knoten, die mit dem Eingang der ersten und zweiten Modulationsstufe gekoppelt sind, einen Versorgungsstrom zuzuführen, aufweist, als Flussdiagramm dargestellt.
Das Verfahren umfasst, dem ersten gemeinsamen Knoten und dem zweiten gemeinsamen Knoten bei 1000 ein Informationssignal zuzuführen.
Das Verfahren umfasst ferner, dem Strom mindestens eines Knotens des ersten gemeinsamen Knotens und des zweiten gemeinsamen Knotens bei 1002 einen Offsetstrom zu überlagern, so dass der Offsetstrom dem Strom des Informationssignals direkt überlagert wird.
Ausführungsformen können ferner ein Computerprogramm bereitstellen, das einen Programmcode zum Ausführen eines der obigen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einem Prozessor oder einer Mikrocontrollereinheit MCU ausgeführt wird. Für Fachleute ist ohne weiteres erkennbar, dass Schritte verschiedener oben beschriebener Verfahren durch programmierte Computer ausgeführt werden können. Bestimmte Ausführungsformen sollen hier auch Computerprogrammspeichervorrichtungen, z.B. digitale Datenspeichermedien, abdecken, die maschinen- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren, wobei die Anweisungen bestimmte oder alle der Schritte der oben beschriebenen Verfahren ausführen. Die Programmspeichervorrichtungen können z.B. digitale Speicher, magnetische Speichermedien wie magnetische Datenträger und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare digitale Datenspeichermedien sein. Die Ausführungsformen sollen auch Computer abdecken, die dafür programmiert sind, die Schritte der oben beschriebenen Verfahren auszuführen, oder (am Einsatzort) programmierbare Logikarrays (F)PLAs) oder (am Einsatzort) programmierbare Gatearray ((F)PGAs), die dafür programmiert sind, die Schritte der oben beschriebenen Verfahren auszuführen.
Die Beschreibung und die Zeichnungen veranschaulichen lediglich die Prinzipien der Offenbarung. Somit versteht sich, dass Fachleute in der Lage sein werden, verschiedene Anordnungen zu konzipieren, die, obwohl sie hier nicht ausdrücklich beschrieben oder gezeigt werden, die Prinzipien der Offenbarung realisieren und in ihren Gedanken und Schutzumfang fallen. Ferner sollen alle hier angeführten Beispiele hauptsächlich ausdrücklich nur pädagogischen Zwecken dienen, um den Leser beim Verständnis der Prinzipien der Offenbarung und der vom Erfinder bzw. den Erfindern zur Erzielung eines Fortschritts in der Technik beigetragenen Konzepten zu helfen, und sind als ohne Beschränkung auf solche spezifisch angeführten Beispiele und Bedingungen aufzufassen. Außerdem sollen alle vorliegenden Aussagen, die Prinzipien, Aspekte und Ausführungsformen der Offenbarung darlegen, sowie spezifische Beispiele dafür, Äquivalente davon einschließen.
Funktionsblöcke, die als ”Mittel zum ...” (Ausführen einer bestimmten Funktion) bezeichnet werden, sollen als Funktionsblöcke aufgefasst werden, die Schaltkreise umfassen, die dafür ausgelegt sind, jeweils eine bestimmte Funktion auszuführen. Ein ”Mittel für etwas” kann daher auch als ”für etwas ausgelegtes oder geeignetes Mittel” verstanden werden. Aus einem Mittel, das dafür ausgelegt ist, eine bestimmte Funktion auszuführen, folgt daher nicht, dass solche Mittel notwendigerweise die Funktion (an einem gegebenen Zeitpunkt) ausführen.
Funktionen verschiedener in den Figuren gezeigter Elemente, darunter etwaige Funktionsblöcke, die als ”Mittel”, ”Mittel zum Bereitstellen eines Sensorsignals”, ”Mittel zum Erzeugen eines Sendesignals” usw. bezeichnet sind, können durch Verwendung von dedizierter Hardware, wie etwa eines ”Signalbereitstellers”, ”einer Signalverarbeitungseinheit”, ”eines Prozessors”, ”einer Steuerung” usw. bereitgestellt werden, und auch als Hardware mit der Fähigkeit zur Ausführung von Software in Verbindung mit geeigneter Software. Jede hier als ”Mittel” beschriebene Entität kann außerdem ”einem oder mehreren Modulen”, ”einer oder mehrerer Vorrichtungen”, ”einer oder mehreren Einheiten” usw. entsprechen oder als solche implementiert sein. Bei Bereitstellung durch einen Prozessor können die Funktionen durch einen einzigen dedizierten Prozessor, durch einen einzigen geteilten Prozessor oder durch eine Vielzahl einzelner Prozessoren, von denen einige geteilt sein können, bereitgestellt werden. Die ausdrückliche Verwendung des Ausdrucks ”Prozessor” oder ”Steuerung” sollte außerdem nicht als sich ausschließlich auf Hardware mit der Fähigkeit zur Ausführung von Software beziehend aufgefasst werden und kann implizit und ohne Beschränkung Hardware eines digitalen Signalprozessors (DSP), einen Netzwerkprozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein am Einsatzort programmierbares Gatearray (FPGA), einen Nurlesespeicher (ROM) zum Speichern von Software, Direktzugriffsspeicher (RAM) und nichtflüchtigen Speicher aufweisen. Es kann auch andere Hardware, herkömmlich und/oder angepasst, vorgesehen sein.
Für Fachleute sollte ersichtlich sein, dass jegliche Blockdiagramme hier Konzeptansichten von beispielhaften Schaltkreisen repräsentieren, die die Prinzipien der Offenbarung realisieren. Ähnlich versteht sich, dass etwaige Flussdiagramme, Ablaufdiagramme, Zustandsübergangsdiagramme, Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse repräsentieren, die im Wesentlichen in einem computerlesbaren Medium repräsentiert und somit durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden können, gleichgültig, ob ein solcher Computer oder Prozessor ausdrücklich gezeigt ist oder nicht.
Weiterhin werden die folgenden Ansprüche hiermit in die ausführliche Beschreibung integriert, wobei jeder Anspruch für sich selbst als separate Ausführungsform stehen kann. Obwohl jeder Anspruch für sich selbst als separate Ausführungsform stehen kann, ist anzumerken, dass, obwohl sich ein abhängiger Anspruch in den Ansprüchen auf eine spezifische Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann, andere Ausführungsformen auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs aufweisen können. Solche Kombinationen werden hier vorgeschlagen, sofern nicht angegeben wird, dass eine spezifische Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner ist beabsichtigt, auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch aufzunehmen, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig bezüglich des unabhängigen Anspruchs erfolgt.
Ferner ist zu beachten, dass in der Beschreibung oder in den Ansprüchen offenbarte Verfahren durch eine Vorrichtung implementiert werden können, die Mittel zum Ausführen jedes der jeweiligen Schritte dieser Verfahren aufweist.
Ferner versteht sich, dass die Offenbarung mehrerer Schritte oder Funktionen, die in der Beschreibung oder in den Ansprüchen offenbart werden, nicht als in der spezifischen Reihenfolge aufzufassen sind. Deshalb beschränkt die Offenbarung mehrerer Schritte oder Funktionen diese nicht auf eine bestimmte Reihenfolge, solange solche Schritte oder Funktionen nicht aus technischen Gründen austauschbar sind. Ferner kann bei bestimmten Ausführungsformen ein einzelner Schritt mehrere Teilschritte aufweisen oder in diese zerlegt werden. Solche Teilschritte können vorgesehen werden und Teil der Offenbarung dieses einzelnen Schritts sein, sofern es nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird.

Claims

Mischstufe (10), umfassend: eine erste Modulationsstufe (20), umfassend: einen ersten Eingang (22), der dafür ausgelegt ist, ein Eingangssignal zu empfangen, wobei der Eingang mit einem ersten gemeinsamen Knoten (40a) der Mischstufe (10) gekoppelt ist, einen ersten Lokaloszillatoreingang (24), der dafür ausgelegt ist, ein Lokaloszillatorsignal zu empfangen, das mit einer vorbestimmten Lokaloszillatorfrequenz oszilliert, und einen ersten Modulationssignalausgang (26), der dafür ausgelegt ist, ein erstes moduliertes Signal bereitzustellen, das von dem Lokaloszillatorsignal und von dem Eingangssignal abhängt; eine zweite Modulationsstufe (30), umfassend: einen zweiten Eingang (32), der dafür ausgelegt ist, eine phaseninvertierte Darstellung des Eingangssignals zu empfangen, wobei der zweite Eingang mit einem zweiten gemeinsamen Knoten (40b) der Mischstufe (10) gekoppelt ist, einen zweiten Lokaloszillatoreingang (32), der dafür ausgelegt ist, das Lokaloszillatorsignal zu empfangen, und einen zweiten Modulationssignalausgang (36), der dafür ausgelegt ist, ein zweites moduliertes Signal bereitzustellen, das von dem Lokaloszillatorsignal und von der phaseninvertierten Darstellung des Eingangssignals abhängt; Informationssignaleingang (50), der mit dem ersten gemeinsamen Knoten (40a) und mit dem zweiten gemeinsamen Knoten (40b) gekoppelt ist; eine Stromerzeugungsschaltung (60), die dafür ausgelegt ist, einen Versorgungsstrom bereitzustellen, wobei die Stromerzeugungsschaltung (60) mit dem ersten gemeinsamen Knoten (40a) und mit dem zweiten gemeinsamen Knoten (40b) gekoppelt ist; und eine Stromsteuerschaltung (100), die mit dem ersten gemeinsamen Knoten (40a) und mit dem zweiten gemeinsamen Knoten (40b) gekoppelt ist, wobei die Stromsteuerschaltung (100) dafür ausgelegt ist, dem Strom mindestens eines Knotens des ersten gemeinsamen Knotens (40a) und des zweiten gemeinsamen Knotens (40b) einen Offsetstrom zu überlagern.
Mischstufe (10) nach Anspruch 1, wobei die Stromsteuerschaltung (100) dafür ausgelegt ist, den Offsetstrom in endlichen Quantitäten zu modifizieren. Mischstufe (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stromsteuerschaltung (100) einen Digital-Analog-Umsetzer (130) umfasst, der dafür ausgelegt ist, den Offsetstrom zu steuern.
Mischstufe (10) nach Anspruch 3, wobei der Digital-Analog-Umsetzer (130) eine Auflösung von weniger als 10 Bit aufweist.
Mischstufe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stromsteuerschaltung (100) dafür ausgelegt ist, dem ersten gemeinsamen Knoten (40a) einen ersten Offsetstrom und dem zweiten gemeinsamen Knoten (40b) einen zweiten Offsetstrom zu überlagern, wobei der zweite Offsetstrom dem ersten Offsetstrom komplementär ist.
Mischstufe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stromsteuerschaltung (60) eine erste Stromquelle (64a), die mit dem ersten gemeinsamen Knoten (40a) gekoppelt ist, und eine andere zweite Stromquelle (64b), die mit dem zweiten gemeinsamen Knoten (40b) gekoppelt ist, umfasst.
Mischstufe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine zwischen die Stromsteuerschaltung (100) und den ersten gemeinsamen Knoten (40a) und zwischen die Stromsteuerschaltung (100) und den zweiten gemeinsamen Knoten (40b) gekoppelte Impedanzanpassungsschaltung (910) umfasst, wobei die Impedanzanpassungsschaltung (910) betreibbar ist, um eine Eingangsimpedanz der Stromsteuerschaltung (100) zu vergrößern.
Mischstufe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Modulationsstufe (20) eine symmetrische Mischstufe ist, die einen ersten Knoten (26a), und einen zweiten Knoten (26b) in dem Modulationssignalausgang (26) umfasst, wobei die erste Modulationsstufe (20) betreibbar ist, um ein erstes moduliertes Teilsignal bereitzustellen, das von dem Lokaloszillatorsignal und von dem Eingangssignal an dem ersten Knoten (26a) abhängt, und um ein zweites moduliertes Teilsignal bereitzustellen, das von einer phaseninvertierten Darstellung des Lokaloszillatorsignals und von dem Eingangssignal an einem zweiten Knoten (26b) abhängt; und wobei die zweite Modulationsstufe (30) eine symmetrische Mischstufe ist, die einen dritten Knoten (36a) und einen vierten Knoten (36b) in dem Modulationssignalausgang (36) umfasst, wobei die zweite Modulationsstufe betreibbar ist (30), um ein drittes moduliertes Teilsignal bereitzustellen, das von dem Lokaloszillatorsignal und von einer phaseninvertierten Darstellung des Eingangssignals an dem dritten Knoten (36a) abhängt, und um ein viertes moduliertes Teilsignal bereitzustellen, das von einer phaseninvertierten Darstellung des Lokaloszillatorsignals und von der phaseninvertierten Darstellung des Eingangssignals an dem vierten Knoten (364) abhängt; und wobei ein Mischsignalausgang (110) der Mischstufe (10) einen ersten Anschluss (110a) und einen zweiten Anschluss (110b) umfasst, wobei der erste Anschluss (110a) mit dem ersten Knoten (26a) und mit dem vierten Knoten (36b) gekoppelt ist und der zweite Anschluss (110b) mit dem zweiten Knoten (26b) und mit dem dritten Knoten (36b) gekoppelt ist.
Mischstufe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Informationssignaleingang (50) einen mit dem ersten gemeinsamen Knoten (40a) gekoppelten dritten Anschluss (50a) und einen mit dem zweiten gemeinsamen Knoten (40b) gekoppelten vierten Anschluss (50b) umfasst, wobei der dritte Anschluss (50a) dafür ausgelegt ist, das Informationssignal zu empfangen, und der vierte Anschluss (50b) dafür ausgelegt ist, eine phaseninvertierte Darstellung des Informationssignals zu empfangen.
Stromsteuerschaltung (100), die einen Ausgangsanschluss (110) aufweist, um einem Strom, der einem Informationssignaleingang (50) einer Mischstufe (10) zugeführt wird, einen Offsetstrom zu überlagern, umfassend: eine Stromspiegelschaltung (120), die dafür ausgelegt ist, den Ausgangsstrom bereitzustellen, wobei die Stromspiegelschaltung (120) mit dem Ausgangsanschluss (110) gekoppelt ist; und einen Digital-Analog-Umsetzer (130), der mit der Stromspiegelschaltung (120) gekoppelt ist, so dass eine Schwankung der Ausgangsspannung des Digital-Analog- Umsetzers (130) eine Schwankung des Ausgangsstroms der Stromspiegelschaltung (120) verursacht.
Stromsteuerschaltung (100) nach Anspruch 10, wobei der Ausgang des Digital-Analog-Umsetzers (130) direkt mit einem Steueranschluss eines Transistors (132) der Stromspiegelschaltung (120) gekoppelt ist.
Stromsteuerschaltung (100) nach Anspruch 10 oder 11, ferner umfassend: eine zweite Stromspiegelschaltung (140), die dafür ausgelegt ist, einen zweiten Ausgangsstrom bereitzustellen, der zum Ausgangsstrom komplementär ist, wobei die zweite Stromspiegelschaltung (140) mit dem Ausgangsanschluss (110) der Stromsteuerschaltung (100) gekoppelt ist.
Modulatorschaltung (800) zum Bereitstellen eines Einseitenband-modulierten Signals, wobei die Modulatorschaltung (800) Folgendes umfasst: eine erste Mischstufe (810), umfassend eine erste Modulationsstufe, umfassend einen ersten Eingang, der dafür ausgelegt ist, ein Eingangssignal zu empfangen, wobei der Eingang mit einem ersten gemeinsamen Knoten der ersten Mischstufe (810) gekoppelt ist, einen ersten Lokaloszillatoreingang, der dafür ausgelegt ist, ein Lokaloszillatorsignal zu empfangen, das mit einer vorbestimmten Lokaloszillatorfrequenz oszilliert, und einen ersten Modulationssignalausgang, der dafür ausgelegt ist, ein erstes moduliertes Signal bereitzustellen, das von dem Lokaloszillatorsignal und von dem Eingangssignal abhängt; eine zweite Modulationsstufe, umfassend: einen zweiten Eingang, der dafür ausgelegt ist, eine phaseninvertierte Darstellung des Eingangssignals zu empfangen, wobei der zweite Eingang mit einem zweiten gemeinsamen Knoten der ersten Mischstufe (810) gekoppelt ist, einen zweiten Lokaloszillatoreingang, der dafür ausgelegt ist, das Lokaloszillatorsignal zu empfangen, und einen zweiten Modulationssignalausgang, der dafür ausgelegt ist, ein zweites moduliertes Signal bereitzustellen, das von dem Lokaloszillatorsignal und von der phaseninvertierten Darstellung des Eingangssignals abhängt; einen ersten Informationssignaleingang (816), der mit dem ersten gemeinsamen Knoten und mit dem zweiten gemeinsamen Knoten gekoppelt ist; eine Stromerzeugungsschaltung, die dafür ausgelegt ist, einen Versorgungsstrom bereitzustellen, wobei die Stromerzeugungsschaltung mit dem ersten gemeinsamen Knoten und mit dem zweiten gemeinsamen Knoten gekoppelt ist; und eine Stromsteuerschaltung, die mit dem ersten gemeinsamen Knoten und mit dem zweiten gemeinsamen Knoten gekoppelt ist, wobei die Stromsteuerschaltung dafür ausgelegt ist, dem Strom mindestens eines Knotens des ersten gemeinsamen Knotens und des zweiten gemeinsamen Knotens einen Offsetstrom zu überlagern; und einen ersten Mischstufenausgang (812), wobei der erste Mischstufenausgang (812) mit dem ersten Modulationssignalausgang und mit dem zweiten Modulationssignalausgang der ersten Mischstufe (810) gekoppelt ist; und eine zweite Mischstufe (820), umfassend: eine dritte Modulationsstufe, umfassend: einen dritten Eingang, der dafür ausgelegt ist, das Eingangssignal zu empfangen, wobei der Eingang mit einem dritten gemeinsamen Knoten der zweiten Mischstufe (820) gekoppelt ist, einen dritten Lokaloszillatoreingang, der dafür ausgelegt ist, das Lokaloszillatorsignal zu empfangen, das mit der vorbestimmten Lokaloszillatorfrequenz oszilliert und einen dritten Modulationssignalausgang, der dafür ausgelegt ist, ein drittes moduliertes Signal bereitzustellen, das von dem Lokaloszillatorsignal und von dem Eingangssignal abhängt; eine vierte Modulationsstufe, umfassend:
einen vierten Eingang, der dafür ausgelegt ist, die phaseninvertierte Darstellung des Eingangssignals zu empfangen, wobei der vierte Eingang mit einem vierten gemeinsamen Knoten der zweiten Mischstufe (820) gekoppelt ist, einen vierten Lokaloszillatoreingang, der dafür ausgelegt ist, das Lokaloszillatorsignal zu empfangen, und einen vierten Modulationssignalausgang, der dafür ausgelegt ist, ein viertes moduliertes Signal bereitzustellen, das von dem Lokaloszillatorsignal und von der phaseninvertierten Darstellung des Eingangssignals abhängt; einen zweiten Informationssignaleingang (826), der mit dem dritten gemeinsamen Knoten und mit dem vierten gemeinsamen Knoten gekoppelt ist; und eine zweite Stromerzeugungsschaltung, die dafür ausgelegt ist, einen Versorgungsstrom bereitzustellen, wobei die zweite Stromerzeugungsschaltung mit dem dritten gemeinsamen Knoten und mit dem vierten gemeinsamen Knoten gekoppelt ist; und eine zweite Stromsteuerschaltung, die mit dem dritten gemeinsamen Knoten und mit dem vierten gemeinsamen Knoten gekoppelt ist, wobei die Stromsteuerschaltung dafür ausgelegt ist, dem Strom mindestens eines Knotens des dritten gemeinsamen Knotens und des vierten gemeinsamen Knotens einen Offsetstrom zu überlagern; und einen zweiten Mischstufenausgang (822), wobei der zweite Mischstufenausgang mit dem dritten Modulationssignalausgang und mit dem vierten Modulationssignalausgang der zweiten Mischstufe (820) gekoppelt ist; und einen Signalkombinierer (840), der dafür ausgelegt ist, das Signal des ersten Mischstufenausgangs (812) und des zweiten Mischstufenausgangs (822) zu kombinieren, um eine Darstellung des Einseitenband-modulierten Signals bereitzustellen.
Modulatorschaltung (800) nach Anspruch 13, die ferner einen mit dem Ausgang des Signalkombinierers (840) gekoppelten Hüllkurvendetektor (860) umfasst, wobei der Hüllkurvendetektor (860) dafür ausgelegt ist, die Anwesenheit eines Beitrags eines mit der Lokaloszillatorfrequenz oszillierenden Signals in dem Signal am Ausgang des Signalkombinierers (840) zu bestimmen.
Modulatorschaltung (800) nach Anspruch 14, wobei der Hüllkurvendetektor (860) mit der Stromsteuerschaltung (818) der ersten Mischstufe (810) und mit der Stromsteuerschaltung (828) der zweiten Mischstufe (820) gekoppelt und dafür ausgelegt ist, die Stromsteuerschaltungen so zu steuern, dass der Beitrag des mit Lokaloszillatorfrequenz oszillierenden Signals vermindert wird.
Modulatorschaltung (800) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, ferner umfassend: einen ersten HF-Puffer (832) zwischen dem ersten Mischstufenausgang (812) und dem ersten Modulationssignalausgang und dem zweiten Modulationssignalausgang der ersten Mischstufe (810); und einen zweiten HF-Puffer (842) zwischen dem zweiten Mischstufenausgang (822) und dem dritten Modulationssignalausgang und dem vierten Modulationssignalausgang der zweiten Mischstufe (820).