DE19942810A1 - Mischerschaltungsanordnung mit Spiegelfrequenzunterdrückung - Google Patents
Mischerschaltungsanordnung mit SpiegelfrequenzunterdrückungInfo
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Abstract
Mischerschaltungsanordnung mit Spiegelfrequenzunterdrückung für einen Hochfrequenzempfänger mit Operationsverstärkern (21, 22), Mischstufen (30, 23) und einer Phasenschiebe- und Kombinationsschaltung (26). Die Operationsverstärker (21, 22) gegen Differenzausgangsstromsignale an die entsprechenden Mischstufen (30, 23) ab. Kondensatoren (28, 29) dienen dazu, das Ausgangsrauschen der Operationsverstärker (21, 22) zu korrelieren und auch das durch die Mischstufentransistoren gebildete Rauschen zu korrelieren, das an den Eingängen der Mischstufen (30, 23) auftritt, wobei die Spiegelfrequenzkomponenten dieses Rauschen durch die Wirkungsweisen der Mischstufen (30, 23) und die Phasenschiebe- und Kombinationsschaltung (26) ausgelöscht werden. Die Kondensatoren (28, 29) kompensieren auch die zweiten Harmonischen des Überlagerungsoszillators, die zu den Eingängen der Mischstufen (30, 23) hindurchtreten. Insgesamt läßt sich die Verstärkung, die Rauschzahl und die Linearität verbessern, ohne daß der Stromverbrauch erhöht wird.
Description
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer Mischerschal
tungsanordnung mit Spiegelfrequenzunterdrückung und befaßt
sich insbesondere, jedoch nicht ausschließlich mit einer Mi
scherschaltungsanordnung zur Verwendung in Hochfrequenzempfän
gern von Funktelefonen.
Bei der Konstruktion von Empfängern für Funk- oder Mobiltelefo
ne ist man ständig bemüht, die Linearitätseigenschaften, den
Leistungsverbrauch und den Rauschfaktor der Empfängerschaltung
zu verbessern, wobei die Empfängerverstärkung einen geeigneten
Wert einnimmt. Mischerschaltungsanordnungen mit Spiegelfre
quenzunterdrückung werden üblicherweise als Schaltungsblöcke
solcher Empfänger verwendet. Mischerschaltungsanordnungen mit
Spiegelfrequenzunterdrückung, in denen Hochfrequenzeingangs
signale einem ersten und einem zweiten parallelen Pfad zuge
führt werden, denen in Phase liegende Überlagerungsoszillator
signale und 90°-Überlagerungsoszillatorsignale zugeordnet sind
und anschließend kombiniert werden, werden im allgemeinen
Mischschaltungen vorgezogen, die einen Filter zur Spiegelfre
quenzsignalunterdrückung aufweisen. Diese Bevorzugung rührt
daher, daß der Rauschfaktor vergleichbar ist mit dem, wenn
ideale Spiegelfrequenzunterdrückungsfilter verwendet werden,
was natürlich nicht möglich ist, und daß sie weniger Chipflä
che benötigen und/oder weniger diskrete Bauelemente als Misch
stufen, die Spiegelfrequenzunterdrückungsfilter aufweisen. In
Abhängigkeit davon, welche Art von Mischerschaltungsanordnung
in einem Hochfrequenzempfänger verwendet wird, werden durch
seine Parameter die Haupteigenschaften des Empfängers be
stimmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde das Rauschverhalten
von Mischerschaltungsanordnungen mit Spiegelfrequenzunterdrüc
kung zu verbessern.
Gegenstand der Erfindung ist zum einem eine Mischerschaltungs
anordnung mit Spiegelfrequenzunterdrückung, Mischerschaltungs
anordnung mit Spiegelfrequenzunterdrückung, bei der Eingangs
signale einem ersten und einem zweiten parallelen Pfad zuge
führt werden, auf denen sich in Phase liegende Überlage
rungsoszillatorsignale und 90°-Überlagerungsoszillatorsignale
befinden, die anschließend kombiniert werden, wobei sich in
jedem Pfad eine Stromsignale bildende Schaltung befindet, die
von ersten und zweiten Ausgängen Stromdifferenzsignale, die
von den Eingangssignalen abhängen, an eine Mischstufe abgibt,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator zwischen die er
sten Ausgänge der Stromsignale bildenden Schaltungen des er
sten und des zweiten Pfades geschaltet ist.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Mischerschaltungsan
ordnung mit Spiegelfrequenzunterdrückung, gekennzeichnet durch
einen Eingang,
erste und zweite Stromsignale bildende Schaltungen von denen jede einen Eingang und erste und zweite Ausgänge aufweist,
erste und zweite Mischstufen von denen jede erste und zweite Signaleingänge, einen Überlagerungsoszillatorsignaleingang und ersten und zweite Ausgänge aufweist,
eine Kombinationsschaltung mit ersten bis vierten Eingängen und einem Ausgang,
einem Kondensator mit ersten und zweiten Elektroden und einem Ausgang,
wobei der Eingang mit dem Eingang der ersten Stromsignale bil denden Schaltung und dem Eingang der zweiten Stromsignale bil denden Schaltung verbunden ist, wobei die ersten und zweiten Ausgänge der ersten Stromsignale bildenden Schaltung mit einem ersten bzw. einem zweiten Signaleingang der ersten Mischstufe verbunden sind, wobei der erste und der zweite Ausgang der zweiten Stromsignale bildenden Schaltung mit dem ersten bzw. zweiten Signaleingang der zweiten Mischstufe verbunden sind, wobei die ersten und zweiten Ausgänge der ersten Mischstufe mit einem ersten bzw. einem zweiten Eingang der Kombinations schaltung verbunden sind, wobei der erste bzw. der zweite Aus gang der zweiten Mischstufe mit einem dritten bzw. einem vier ten Eingang der Kombinationschaltung verbunden sind, wobei der Ausgang der Kombinationsschaltung mit dem Ausgang verbunden ist, und wobei die ersten Elektrode des Kondensators mit dem ersten Ausgang der ersten Stromsignale bildenden Schaltung verbunden ist und die zweite Elektrode des Kondensators mit dem ersten Ausgang der zweiten Stromsignale bildenden Schal tung verbunden ist.
erste und zweite Stromsignale bildende Schaltungen von denen jede einen Eingang und erste und zweite Ausgänge aufweist,
erste und zweite Mischstufen von denen jede erste und zweite Signaleingänge, einen Überlagerungsoszillatorsignaleingang und ersten und zweite Ausgänge aufweist,
eine Kombinationsschaltung mit ersten bis vierten Eingängen und einem Ausgang,
einem Kondensator mit ersten und zweiten Elektroden und einem Ausgang,
wobei der Eingang mit dem Eingang der ersten Stromsignale bil denden Schaltung und dem Eingang der zweiten Stromsignale bil denden Schaltung verbunden ist, wobei die ersten und zweiten Ausgänge der ersten Stromsignale bildenden Schaltung mit einem ersten bzw. einem zweiten Signaleingang der ersten Mischstufe verbunden sind, wobei der erste und der zweite Ausgang der zweiten Stromsignale bildenden Schaltung mit dem ersten bzw. zweiten Signaleingang der zweiten Mischstufe verbunden sind, wobei die ersten und zweiten Ausgänge der ersten Mischstufe mit einem ersten bzw. einem zweiten Eingang der Kombinations schaltung verbunden sind, wobei der erste bzw. der zweite Aus gang der zweiten Mischstufe mit einem dritten bzw. einem vier ten Eingang der Kombinationschaltung verbunden sind, wobei der Ausgang der Kombinationsschaltung mit dem Ausgang verbunden ist, und wobei die ersten Elektrode des Kondensators mit dem ersten Ausgang der ersten Stromsignale bildenden Schaltung verbunden ist und die zweite Elektrode des Kondensators mit dem ersten Ausgang der zweiten Stromsignale bildenden Schal tung verbunden ist.
Die Stromsignalbildungsschaltungen sind vorzugsweise Schal
tungselemente, können jedoch alternativ auch Stromverstärker,
Phasenspalter oder ähnliche Schaltungen sein. Die Hauptanfor
derung besteht darin, daß sie Differenzstromsignale bilden,
die von den Eingangssignalen für die entsprechende Mischstufe
abhängig sind.
Durch die erfindungsgemäßen Anordnungen läßt sich der
Rauschfaktor ohne Erhöhung des Stromverbrauchs verbessern.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachste
hend beispielshalber anhand der Zeichnungen beschrieben. Dabei
zeigen:
Fig. 1 eine bekannte Mischerschaltungsanordnung mit Spiegel
frequenzunterdrückung,
Fig. 2 eine typische Umsetzstufe, Mischergrundschaltung oder
Mischstufe,
Fig. 3 eine zweite bekannte Mischerschaltungsanordnung mit
Spiegelfrequenzunterdrückung, anhand derer das Rauschen, das
in den Bauteilen der Mischerschaltungsanordnung mit Spiegel
frequenzunterdrückung vorhanden ist oder gebildet wird, erläu
tert wird und
Fig. 4 eine Mischerschaltungsanordnung mit Spiegelfrequenzun
terdrückung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung.
Fig. 1 zeigt eine Mischerschaltungsanordnung mit Spiegelfre
quenzunterdrückung, die auf einer üblichen Gilbert-Zelle auf
baut. Die Mischerschaltungsanordnung weist einen Eingangsan
schluß 1 auf, der mit den Signaleingängen sowohl eines ersten
Operationsverstärkers 2 als auch eines zweiten Operationsver
stärkers 3 über einen Verbindungspunkt 1A verbunden ist. Der
erste Operationsverstärker 2 hat erste und zweite Ausgänge,
die mit ersten und zweiten Signaleingängen einer ersten Misch
stufe 4 durch entsprechende Verbindungen 2A und 2B verbunden
sind. Der zweite Operationsverstärker 3 weist erste und zweite
Ausgänge auf, die mit dem ersten und dem zweiten Signaleingang
einer zweiten Mischstufe 5 über entsprechende Verbindungen 3A
und 3B verbunden sind. Die erste Mischstufe 4 ist so ausgebil
det, daß
sie in Phase liegende Überlagerungsoszillatorsignale an Über lagerungsoszillatoreingangsanschlüssen 7 empfangen kann. Die zweite Mischstufe 5 ist so ausgebildet, daß sie um 90° phasen verschobene Überlagerungsoszillatorsignale an den Überlage rungsoszillatoreingangsanschlüssen 8 empfangen kann. Diffe renzausgangsstromsignale der ersten und zweiten Mischstufe 4 und 5 werden ersten bis vierten Eingängen einer Phasenschiebe- und -Kombinationsschaltung 6 zugeführt, in der sie miteinander kombiniert werden. Die kombinierten Signale werden Ausgangsan schlüssen 9 zugeführt.
sie in Phase liegende Überlagerungsoszillatorsignale an Über lagerungsoszillatoreingangsanschlüssen 7 empfangen kann. Die zweite Mischstufe 5 ist so ausgebildet, daß sie um 90° phasen verschobene Überlagerungsoszillatorsignale an den Überlage rungsoszillatoreingangsanschlüssen 8 empfangen kann. Diffe renzausgangsstromsignale der ersten und zweiten Mischstufe 4 und 5 werden ersten bis vierten Eingängen einer Phasenschiebe- und -Kombinationsschaltung 6 zugeführt, in der sie miteinander kombiniert werden. Die kombinierten Signale werden Ausgangsan schlüssen 9 zugeführt.
Die Mischstufen 4 und 5 können jeweils eine Mischstufe nach
Fig. 2 aufweisen; Es können jedoch auch andere Mischstufen
verwendet werden.
Eine Analyse der Mischerschaltungsanordnung mit Spiegelfre
quenzunterdrückung nach Fig. 4 läßt ein bestimmtes Rauschver
halten solcher Anordnungen erkennen, aus denen sich Modifika
tionen der Anordnung zur Optimierung der Schaltungsanordnung
herleiten lassen.
In Fig. 3 wird ein einem Anschluß 10 zugeführtes Hochfre
quenzeingangsignal empfangen und in einem rauscharmen Verstär
ker (LNA) 11 verstärkt und ein an seinem Ausgang sich befinden
der Verbindungspunkt B ist mit Signaleingängen sowohl einer
in Phase arbeitenden Mischstufe 12 als auch einer 90°-
Mischstufe 13 verbunden. Überlagerungsoszillatorsignale, die
an einem Anschluß 14 vorliegen, werden direkt einem Überlage
rungsoszillatoreingang der 90°-Mischstufe 13 zugeführt und
über einen 90°-Phasenschieber 15 einem Überlagerungsoszilla
toreingang der in Phase arbeitenden Mischstufe 12 zugeführt.
Die Ausgangsanschlüsse der in Phase arbeitenden Mischstufe 12
und der 90°-Mischstufe 13 sind über Verbindungspunkte C und D
mit entsprechenden Eingängen einer Phasenschiebe- und
Kombinationsschaltung 16 verbunden, deren Ausgang über einen
Verbindungspunkt E mit einem Ausgangsanschluß 17 verbunden
ist. Die Arbeitsweise dieser Mischerschaltungsanordnung mit
Spiegelfrequenzunterdrückung ist dem Fachmann bekannt. Wenn
man annimmt, daß die Phasenschiebe- und Kombinationsschaltung
16 rauschfrei arbeitet, dann läßt sich das Rauschen an den
Verbindungspunkten der Schaltung auf folgende Weise errechnen.
Die Rauschleistung am Verbindungspunkt B ist:
NLNAt = NSAP + N'SA'P + NLNA + N'LNA (1)
wobei:
NS, N'S - Quellenrauschen der erwünschten Frequenzen bzw. Spiegelfrequenzen;
AP, A'P = Leistungsverstärkung des rauscharmen Verstärkers bei den erwünschten Frequenzen bzw. Spiegelfre quenzen;
NLNA, N'LNA = Rauschen der rauscharmen Verstärkerschaltung bei erwünschten Frequenzen bzw. Spiegelfrequenzen.
NS, N'S - Quellenrauschen der erwünschten Frequenzen bzw. Spiegelfrequenzen;
AP, A'P = Leistungsverstärkung des rauscharmen Verstärkers bei den erwünschten Frequenzen bzw. Spiegelfre quenzen;
NLNA, N'LNA = Rauschen der rauscharmen Verstärkerschaltung bei erwünschten Frequenzen bzw. Spiegelfrequenzen.
Die Rauschleistung an den Ausgängen jeder der in Phase arbei
tenden Mischstufe 12 bzw. 90°-Mischstufe 13 (Verbindungspunkte
C und D) ist . . . . . .
wobei . . .
NM, N'M = Rauschen aufgrund der Mischstufen 12 und 13 bei erwünschten Frequenzen bzw. Spiegelfrequen zen; und
GP, G'P = Leistungsverstärkung der Mischstufen 12 bzw. 13.
NM, N'M = Rauschen aufgrund der Mischstufen 12 und 13 bei erwünschten Frequenzen bzw. Spiegelfrequen zen; und
GP, G'P = Leistungsverstärkung der Mischstufen 12 bzw. 13.
Es sei darauf hingewiesen, daß der Faktor ½ in Gleichung (2)
die Tatsache wiedergibt, daß die Signalleistung am Ausgang des
rauscharmen Verstärkers zu gleichen Teilen zwischen der in
Phase arbeitenden Mischstufe 12 und der 90°-Mischstufe 13 auf
geteilt wird.
Eingangsrauschen sowie Rauschen des rauscharmen Verstärkers 11
am Ausgang der in Phase arbeitenden Mischstufe 12 wird mit dem
Eingangsrauschen 12 und dem Rauschen des rauscharmen Verstär
kers 11 am Ausgang der 90°-Mischstufe 13 korreliert. Jedoch
wird das in den Mischstufen 12 und 13 gebildete Rauschen nicht
korreliert.
Deshalb werden die Signale der in Phase arbeitenden Mischstufe
12 und der 90°-Mischstufe 13 summiert, es werden die Rausch
ströme vom Eingang und vom rauscharmen Verstärker 11 bei der
Signalfrequenz summiert, das Rauschen am Eingang und vom
rauscharmen Verstärker 11 bei der Spiegelfrequenz werden un
terdrückt und die Rauschleistung der in Phase arbeitenden
Mischstufe 12 und der 90°-Mischstufe 13 werden addiert. Des
halb ist die Gesamtausgangsrauschleistung nach der Addition
(am Verbindungspunkt E) . . .
Ntot = 2Ns AP GP + 2NLNAGP + 2(NM + N'M) (3)
Folglich ist die Rauschzahl . . .
wobei . . .
Es sei darauf hingewiesen, das die obige Gleichung (4) die
gleichen Ergebnisse ergibt wie sie durch bekannte Systeme mit
dergleichen Verstärkung und Linearität erreichbar sind, bei de
nen sich ein Spiegelfrequenzunterdrückungsfilter zwischen dem
rauscharmen Verstärker und der Mischstufe befindet. In der
Praxis kann das Eingangsschaltungselement gemeinsame Schal
tungsblöcke für I- und Q-Mischstufen aufweisen. In diesem Fall
ist das in dem gemeinsamen Schaltungsblock gebildete Rauschen
korreliert und folglich ist der Spiegelfrequenzanteil des Rau
schens unterdrückt. Die Theorie sagt daher, daß sich mit einer
Mischanordnung mit Spiegelfrequenzunterdrückung eine bessere
Rauschzahl erreichen läßt, wenn das Eingangsschaltungselement
für beide Mischstufen gemeinsam ist.
Es ist jedoch zweckmäßig getrennte Operationsverstärker für
jede Mischstufe zu verwenden. Solch eine Anordnung weist nicht
die Probleme auf, die sich aufgrund von Gleichspannungsver
schiebungen ergeben und die unvermeidbar sind, wenn Mischstu
fen mit einem einzigen Operationsverstärker gleichspannungsmä
ßig verbunden sind. Selbst eine kleine Gleichspannungsfehlan
passung zwischen den Eingängen der Mischstufen führt zu unaus
gewogenen Gleichströmen in diesen Stufen. Dies führt zu einem
Überkoppeln der Hochfrequenzsignale und der Überlagerungsos
zillatorsignale an die Mischstufenausgänge und wird auch den
Rauschsignalfluß vom Schaltungsweg des Überlagerungsoszilla
tors verstärken.
Gemäß Fig. 4 ist bei einer erfindungsgemäßen Mischerschal
tungsanordnung mit Spiegelfrequenzunterdrückung ein Eingangs
einschluß 20 mit den Signaleingängen sowohl eines ersten Ope
rationsverstärkers 21 als auch eines zweiten Operationsver
stärkers 22 über einen Verbindungspunkt F verbunden. Der erste
Operationsverstärker 21 weist erste und zweite Ausgänge auf,
die mit ersten bzw. zweiten Signaleingängen einer ersten
Mischstufe 30 durch einen ersten Verbindungspunkt G bzw. einen
zweiten Verbindungspunkt H verbunden sind. Der zweite Operati
onsverstärker 22 weist erste und zweite Ausgänge auf, die mit
ersten bzw. zweiten Signaleingängen einer zweiten Mischstufe
23 über dritte bzw. vierte Verbindungspunkte I bzw. J verbun
den sind. Die Mischstufe 30 ist so ausgebildet, daß sie in
Phase liegende Überlagerungsoszillate an Überlagerungsoszilla
toreingangsanschlüssen 24 empfängt. Die Mischstufe 23 ist so
ausgebildet, daß sie um 90° phasenverschobene Überlagerungso
zillatorsignale an Überlagerungsoszillatoreingangsanschlüssen
25 empfängt. Die Differenzausgangsstromsignale der ersten und
weiten Mischstufen 30 und 23 werden ersten bis vierten Eingän
gen einer Phasenschiebe- und -Kombinationsschaltung 26 zuge
führt, in der sie kombiniert werden. Das kombinierte Signal
wird Ausgangsanschlüssen 27 zugeführt. Ein erster Kondensator
28 ist zwischen die Verbindungspunkte G und I geschaltet, den
ersten Ausgängen des ersten und des zweiten Operationsverstär
kers 21 und 22 entsprechend, und ein zweiter Kondensator 29
ist zwischen die Verbindungspunkte H und J geschaltet, die den
zweiten Ausgängen des ersten und des zweiten Operationsver
stärkers 21 und 22 entsprechen. Die ersten Ausgänge der ersten
und zweiten Operationsverstärkers 21 und 22 sind äquivalent
zueinander, wie es die zweiten Ausgänge ebenso sind.
Jeder der Operationsverstärker 21 und 22 setzt das hochfre
quente Eintaktspannungssignal, das er an dem Anschluß 20 auf
nimmt, um und gibt in Abhängigkeit davon Ausgangsstromdiffe
renzsignale an seinem ersten bzw. zweiten Ausgang ab. Das
Stromsignal, das an dem ersten Ausgang des ersten bzw. des
zweiten Schaltungselements abgegeben wird ist gegenphasig zu
dem Signal, das an dem zweiten Ausgang des Schaltungselements
abgegeben wird. Da die Operationsverstärker 21 und 22 die
gleichen Eingangssignale erhalten und auch den gleichen Innen
aufbau aufweisen, sind die an ihren entsprechenden Ausgängen
anliegenden Signale auch nahezu gleich denen, die an den ent
sprechenden Ausgängen der anderen Operationsverstärker 21 und
22 anliegen. Die Arbeitsweise der Mischstufen 30 und 23 von
der Phasenschiebe- und -Kombinationsschaltung 26 ist bekannt.
Die Verbindung der ersten Ausgänge bzw. der zweiten Ausgänge
der Operationsverstärker 21 und 22 durch die Kondensatoren 28
und 29 hat eine Reihe von vorteilhaften Wirkungen für die Ar
beitsweise der Mischerschaltungsanordnung mit Spiegelfre
quenzunterdrückung, wie sie weiter unten beschrieben sind:
Die Kondensatoren 28 und 29 bewirken, daß das Ausgangsrauschen der Operationsverstärker 21 und 22 zueinander korreliert wird. Sie bewirken auch, daß das an den Signaleingängen der Misch stufen 30 und 23 durch die in ihnen enthaltenen Transistoren korreliert wird. Die Rauschkomponenten aus diesen beiden Quel len, die bei der Spiegelfrequenz liegen, werden somit durch die Wirkungsweise der Mischstufen 30 und 23 und die Phasen schiebe- und Kombinationsschaltung 26 unterdrückt. Ferner wird die Leistung der zweiten Harmonischen der Überlagerungsoszil latorfrequenz, die durch die Signaleingänge der Mischstufen 30 und 23 eingegeben werden, beträchtlich vermindert. Dies ist dadurch gegeben, daß die zweiten Harmonischen, die durch die in Phase liegenden Überlagerungsoszillatorsignale und die um 90° phasenverschobenen Überlagerungsoszillatorsignale in den Mischstufen 30 und 23 gebildet werden, an den Signaleingängen der Mischstufen 30 und 23 um 180° phasenverschoben erscheinen. Die Kondensatoren 28 und 29 kompensieren die zweiten Harmoni schen der Überlagerungsoszillatorsignale, die an ihnen auftre ten, indem sie deren Amplitude vermindern. Bei den bekannten Mischerschaltungsanordnungen mit Spiegelfrequenzunterdrückung wird durch die zweiten Harmonischen der Überlagerungsoszilla torfrequenz die Schaltfunktion der Transistoren innerhalb der Mischstufen erheblich gestört und dies führt zu einer Verstär kungsverschlechterung, insbesondere bei hohen Frequenzen.
Die Kondensatoren 28 und 29 bewirken, daß das Ausgangsrauschen der Operationsverstärker 21 und 22 zueinander korreliert wird. Sie bewirken auch, daß das an den Signaleingängen der Misch stufen 30 und 23 durch die in ihnen enthaltenen Transistoren korreliert wird. Die Rauschkomponenten aus diesen beiden Quel len, die bei der Spiegelfrequenz liegen, werden somit durch die Wirkungsweise der Mischstufen 30 und 23 und die Phasen schiebe- und Kombinationsschaltung 26 unterdrückt. Ferner wird die Leistung der zweiten Harmonischen der Überlagerungsoszil latorfrequenz, die durch die Signaleingänge der Mischstufen 30 und 23 eingegeben werden, beträchtlich vermindert. Dies ist dadurch gegeben, daß die zweiten Harmonischen, die durch die in Phase liegenden Überlagerungsoszillatorsignale und die um 90° phasenverschobenen Überlagerungsoszillatorsignale in den Mischstufen 30 und 23 gebildet werden, an den Signaleingängen der Mischstufen 30 und 23 um 180° phasenverschoben erscheinen. Die Kondensatoren 28 und 29 kompensieren die zweiten Harmoni schen der Überlagerungsoszillatorsignale, die an ihnen auftre ten, indem sie deren Amplitude vermindern. Bei den bekannten Mischerschaltungsanordnungen mit Spiegelfrequenzunterdrückung wird durch die zweiten Harmonischen der Überlagerungsoszilla torfrequenz die Schaltfunktion der Transistoren innerhalb der Mischstufen erheblich gestört und dies führt zu einer Verstär kungsverschlechterung, insbesondere bei hohen Frequenzen.
Das Einbringen der Kondensatoren 28 und 29 führt somit zu ei
ner Verbesserung der Gesamtumsetzverstärkung des Rauschfaktors
und des Abhörpunktes dritter Ordnung der Mischerschaltungsan
ordnung mit Spiegelfrequenzunterdrückung. Die Verbesserungen
sind um so stärker, je höher die Überlagerungsoszillatorfre
quenz ist. Für Hochfrequenzempfänger, die bei 900 oder 1.800
MHz arbeiten, ergibt sich eine optimale Wirkungsweise, wenn
Kondensatoren 28 und 29 vorgesehen werden, die einen Wert im
Bereich von 0,5 bis 4 pF aufweisen. Jedoch wird die Größe der
Kondensatoren 28 und 29, die erforderlich ist, um die optima
len Vorteile zu erreichen, insbesondere von der Frequenz des
Hochfrequenzeingangssignals und den Eigenschaften des Aufbaus
der Mischerschaltungsanordnung mit Spiegelfrequenzunterdrüc
kung abhängen. Durch das Einbringen der Kondensatoren 28 und
29 in die Mischerschaltungsanordnung mit Spiegelfrequenzunter
drückung wird der Gesamtstromverbrauch der Schaltung nicht er
höht.
Claims (7)
1. Mischerschaltungsanordnung mit Spiegelfrequenzunterdrüc
kung, bei der Eingangssignale einem ersten und einem zwei
ten parallelen Pfad zugeführt werden, auf denen sich in
Phase liegende Überlagerungsoszillatorsignale und 90°-
Überlagerungsoszillatorsignale befinden, die anschließend
kombiniert werden, wobei sich in jedem Pfad eine Stromsi
gnale bildende Schaltung befindet, die von ersten und zwei
ten Ausgängen Stromdifferenzsignale, die von den Eingangs
signalen abhängen, an eine Mischstufe abgibt, dadurch ge
kennzeichnet, daß
ein Kondensator (28) zwischen die ersten Ausgänge der
Stromsignale bildenden Schaltungen (21, 22) des ersten und
des zweiten Pfades geschaltet ist.
2. Mischerschaltungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Kondensator (29)
zwischen die zweiten Ausgänge der Stromsignale bildenden
Schaltungen (21, 22) des ersten und zweiten Pfads geschaltet
ist.
3. Mischerschaltungsanordnung mit Spiegelfrequenzunterdrüc
kung, gekennzeichnet durch
einen Eingang,
erste und zweite Stromsignale bildende Schaltungen (21, 22) von denen jede einen Eingang und erste und zweite Ausgänge aufweist,
erste und zweite Mischstufen (30, 23) von denen jede erste und zweite Signaleingänge, einen Überlagerungsoszillator signaleingang (24, 25) und ersten und zweite Ausgänge auf weist,
eine Kombinationsschaltung (26) mit ersten bis vierten Ein gängen und einem Ausgang (27), einen Kondensator (28) mit ersten und zweiten Elektroden und einem Ausgang,
wobei der Eingang mit dem Eingang der ersten Stromsignale bildenden Schaltung (21) und dem Eingang der zweiten Stromsignale bildenden Schaltung (22) verbunden ist, wobei die ersten und zweiten Ausgänge der ersten Stromsig nale bildende Schaltung (21) mit einem ersten bzw. ei nem zweiten Signaleingang der ersten Mischstufe (30) ver bunden sind, wobei der erste und der zweite Ausgang der zweiten Stromsignale bildenden Schaltung (22) mit dem er sten bzw. zweiten Signaleingang der zweiten Mischstufe (23) verbunden sind, wobei die ersten und zweiten Ausgänge der ersten Mischstufe (30) mit einem ersten bzw. einem zweiten Eingang der Kombinationsschaltung (26) verbunden sind, wobei der erste bzw. der zweite Ausgang der zweiten Misch stufe (23) mit einem dritten bzw. einem vierten Eingang der Kombinationschaltung (26) verbunden sind, wobei der Ausgang der Kombinationsschaltung (26) mit dem Ausgang (27) verbunden ist, und wobei die ersten Elektrode des Kondensa tors (28) mit dem ersten Ausgang der ersten Stromsignale bildenden Schaltung (21) verbunden ist und die zweite Elek trode des Kondensators (28) mit dem ersten Ausgang der zweiten Stromsignale bildenden Schaltung (22) verbunden ist.
erste und zweite Stromsignale bildende Schaltungen (21, 22) von denen jede einen Eingang und erste und zweite Ausgänge aufweist,
erste und zweite Mischstufen (30, 23) von denen jede erste und zweite Signaleingänge, einen Überlagerungsoszillator signaleingang (24, 25) und ersten und zweite Ausgänge auf weist,
eine Kombinationsschaltung (26) mit ersten bis vierten Ein gängen und einem Ausgang (27), einen Kondensator (28) mit ersten und zweiten Elektroden und einem Ausgang,
wobei der Eingang mit dem Eingang der ersten Stromsignale bildenden Schaltung (21) und dem Eingang der zweiten Stromsignale bildenden Schaltung (22) verbunden ist, wobei die ersten und zweiten Ausgänge der ersten Stromsig nale bildende Schaltung (21) mit einem ersten bzw. ei nem zweiten Signaleingang der ersten Mischstufe (30) ver bunden sind, wobei der erste und der zweite Ausgang der zweiten Stromsignale bildenden Schaltung (22) mit dem er sten bzw. zweiten Signaleingang der zweiten Mischstufe (23) verbunden sind, wobei die ersten und zweiten Ausgänge der ersten Mischstufe (30) mit einem ersten bzw. einem zweiten Eingang der Kombinationsschaltung (26) verbunden sind, wobei der erste bzw. der zweite Ausgang der zweiten Misch stufe (23) mit einem dritten bzw. einem vierten Eingang der Kombinationschaltung (26) verbunden sind, wobei der Ausgang der Kombinationsschaltung (26) mit dem Ausgang (27) verbunden ist, und wobei die ersten Elektrode des Kondensa tors (28) mit dem ersten Ausgang der ersten Stromsignale bildenden Schaltung (21) verbunden ist und die zweite Elek trode des Kondensators (28) mit dem ersten Ausgang der zweiten Stromsignale bildenden Schaltung (22) verbunden ist.
4. Mischerschaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß
ein zweiter Kondensator (29) erste und zweite Elektroden
aufweist, daß die erste Elektrode des zweiten Kondensators
(29) mit dem zweiten Ausgang der ersten Stromsignale bil
denden Schaltung (21) verbunden ist, und das die zweite
Elektrode des zweiten Kondensators (29) mit dem zweiten
Ausgang der zweiten Stromsignale bildenden Schaltung (22)
verbunden ist.
5. Mischerschaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stromsignale bildenden Schaltungen Operationsverstärker
sind.
6. Hochfrequenzempfänger mit einer Mischerschaltungsanordnung
mit Spiegelfrequenzunterdrückung nach einem der vorherge
henden Ansprüche.
7. Mobiltelefon mit einem Hochfrequenzempfänger nach Anspruch
6.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB9819428A GB2341502B (en) | 1998-09-08 | 1998-09-08 | Image reject mixer circuit arrangements |
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Publication Number | Publication Date |
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DE19942810A1 true DE19942810A1 (de) | 2000-03-09 |
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DE19942810A Ceased DE19942810A1 (de) | 1998-09-08 | 1999-09-08 | Mischerschaltungsanordnung mit Spiegelfrequenzunterdrückung |
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US (1) | US6324388B1 (de) |
DE (1) | DE19942810A1 (de) |
FR (1) | FR2783110B1 (de) |
GB (1) | GB2341502B (de) |
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