ES2228464T3 - Convertidor activo diferencial asimetrico. - Google Patents

Convertidor activo diferencial asimetrico.

Info

Publication number
ES2228464T3
ES2228464T3 ES00905612T ES00905612T ES2228464T3 ES 2228464 T3 ES2228464 T3 ES 2228464T3 ES 00905612 T ES00905612 T ES 00905612T ES 00905612 T ES00905612 T ES 00905612T ES 2228464 T3 ES2228464 T3 ES 2228464T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
circuit
signal
convert
current
differential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES00905612T
Other languages
English (en)
Inventor
Vladimir Aparin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qualcomm Inc
Original Assignee
Qualcomm Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qualcomm Inc filed Critical Qualcomm Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2228464T3 publication Critical patent/ES2228464T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45Differential amplifiers
    • H03F3/45071Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00Networks using active elements
    • H03H11/02Multiple-port networks
    • H03H11/32Networks for transforming balanced signals into unbalanced signals and vice versa, e.g. baluns
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/42Networks for transforming balanced signals into unbalanced signals and vice versa, e.g. baluns

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica, que comprende: un dispositivo activo (200) que presenta un terminal de control, un terminal generador de carga y un terminal colector de carga y una resistencia (210) que presenta dos terminales; en el que se aplica un potencial de polarización por lo menos indirectamente al terminal generador de carga de dicho dispositivo activo, en el que uno de los dos terminales de dicha resistencia está conectado al terminal colector de carga de dicho dispositivo activo (200), y el otro de los dos terminales de dicha resistencia (210) está conectado al terminal de control de dicho dispositivo activo y en el que la señal de corriente diferencial se aplica a los terminales de la resistencia (210), y la señal asimétrica se pasa al terminal colector de carga de dicho dispositivo activo (200).

Description

Convertidor activo diferencial asimétrico.
I. Campo de la invención
La presente invención se refiere a circuitos para convertir o combinar señales y, en particular, a circuitos para convertir señales diferenciales en señales asimétricas. Más particularmente, la presente invención se refiere a la conversión de una señal diferencial de corriente alterna en una señal asimétrica.
II. Descripción de la técnica relacionada y antecedentes generales
La conversión de una señal diferencial en una señal asimétrica se utiliza en muchas aplicaciones de circuitos diferentes. Debido a su inmunidad a las interferencias de modo común, las señales diferenciales se utilizan a menudo para interconectar dispositivos electrónicos. A continuación, las señales diferenciales se convierten en señales asimétricas para su transmisión por medios alámbricos o inalámbricos. Las señales diferenciales también se utilizan a menudo en los dispositivos de conversión de frecuencia para rechazar las fugas del oscilador local y otras respuestas parásitas.
En la Figura 1, se ilustra un convertidor simple que utiliza un transformador inductivo. Con los inductores acoplados en la forma indicada, los cambios en la corriente que circula por las bobinas primarias 10 y 20 inducen tensiones a través de las bobinas secundarias 30 y 40, respectivamente, según la conocida relación:
(1)v = M X di/dt
en la que M es un factor constante que define el grado de acoplamiento entre las bobinas primarias y secundarias. Como consecuencia de la relación (1), el circuito de la Figura 1 convierte la diferencia de variación temporal entre las corrientes de entrada IN1 e IN2 en una tensión de salida OUT. Para la mayor parte de aplicaciones, las bobinas 10 y 20 serán idénticas entre sí, y las bobinas 30 y 40 también serán idénticas entre sí, de modo que cada señal de entrada encontrará la misma impedancia y experimentará una conversión según el mismo factor M.
La Figura 2 muestra una utilización representativa para dicho convertidor. Se introduce una señal de tensión diferencial \Delta, que presenta un componente de desplazamiento CC (posiblemente cero) \Delta_{dc} y un componente CA de señal débil \Delta_{ac}, en los terminales de polarización de un par diferencial de dispositivos activos 50 y 60. Los emisores de los dispositivos activos 50 y 60 están conectados entre sí y son polarizados por una fuente de corriente continua 70. Los colectores de los dispositivos activos 50 y 60 se polarizan a través de sus conexiones con los terminales de las bobinas primarias 10 y 20, y entre dichas bobinas se aplica una tensión CC de polarización V_{bias}.
Como se supone que la fuente 70 es una fuente ideal, toda la circulación de corriente CA queda confinada en el bucle formado por los dispositivos activos 50 y 60 y las bobinas primarias 10 y 20. Cuando la amplitud de la señal \Delta_{ca} fluctúa entre el signo positivo y el negativo, la corriente de polarización circula a través del bucle, primero en una dirección y luego en la otra, induciendo una tensión CA correspondiente en las bobinas secundarias según la relación (1) anterior.
El tamaño de un transformador inductivo es inversamente proporcional a la frecuencia de funcionamiento. Este factor determina que dichos transformadores sean inadecuados para muchas aplicaciones de baja frecuencia (incluidas las del rango de frecuencias VHF-UHF). Por ejemplo, un transformador inductivo discreto para funcionar a dichas frecuencias puede tener un tamaño de hasta 3,8 mm x 3,8 mm x 3,8 mm.
En cambio, cuando se intenta integrar dichos dispositivos en un microcircuito, surgen una serie de problemas diferentes. Uno de dichos problemas es el acoplamiento deficiente entre las bobinas primarias y secundarias (es decir, un valor de M bajo), lo cual da como resultado una baja eficacia de conversión. Otros problemas posibles son las pérdidas por disipación de los conductores metálicos; las pérdidas debidas a la baja resistencia del sustrato, incluidas las causadas por el acoplamiento capacitivo y magnético del inductor con el sustrato; y una gran área del circuito integrado ocupada, lo cual incrementa el coste de todo el circuito integrado.
A las frecuencias RF, la conversión de señales diferenciales en señales asimétricas también puede llevarse a cabo utilizando una línea de transmisión de media longitud de onda. En los rangos de VHF y UHF, no obstante, esta posibilidad no es factible para muchas aplicaciones, debido a la longitud física necesaria de la línea (incluso a f = 1 GHz, por ejemplo, \lambda/2 = 15 cm). En dichos casos, puede utilizarse un circuito equivalente de parámetros concentrados, como por ejemplo, la red LCL en pi representada en la Figura 3, para crear el mismo resultado. Debe observarse que, aunque aquí se representa una versión LCL, también es posible utilizar una versión CLC para obtener el mismo resultado.
A diferencia del transformador inductivo descrito anteriormente que convierte las corrientes de entrada en una tensión de salida, la línea de transmisión de media longitud de onda y el circuito en pi equivalente de la Figura 3 invierten la fase de una de las corrientes de entrada. Como se describe en el artículo técnico "Current combiner enhances active mixer performance" de Alvin K. Wong, Sheng H. Lee y Michael G. Wong, Microwaves & RF, marzo de 1994, págs. 158-185, esta operación puede verificarse a través de la siguiente descomposición de la Figura 3:
\bullet
obtención del circuito equivalente en la Figura 4A aplicando dos fuentes de corriente CA que tienen la misma magnitud i pero con un desfase de 180 grados en los nodos IN1 e IN2, sustituyendo el condensador 130 (de valor C) por su equivalente de dos condensadores 131 y 132 (cada uno de valor 2C) conectados en serie y observando que los inductores 110 y 120 son derivaciones a tierra para las señales CA;
\bullet
sustitución de la combinación paralela de la fuente de corriente aplicada al nodo IN1 (de valor i) y el inductor 110 (de valor L) por su equivalente Thévenin de una combinación en serie de una fuente de tensión de valor I x j\omegaL y un inductor de valor L;
\bullet
comprobación de que a la frecuencia resonante \omega_{o} la combinación en serie de un inductor de valor L y un condensador 131 (de valor 2C) se asemeja a un cortocircuito, y realización de esta sustitución para obtener la Figura 4B;
\bullet
sustitución de la combinación en serie de la fuente de tensión de valor I x j\omegaL y el condensador 132 (de valor 2C) por su equivalente Norton de una combinación en paralelo de una fuente de corriente de valor -i\omega^{2}L2C y un condensador de valor 2C;
\bullet
comprobación de que a la frecuencia resonante \omega_{o} la combinación en paralelo del inductor 120 (de valor L) y un condensador de valor 2C se asemeja a un circuito abierto, y realización de esta sustitución para obtener la Figura 4C;
\bullet
comprobación de que a la frecuencia resonante \omega_{o} la expresión -i\omega^{2}L2C se reduce a -i, y sustitución del valor de la fuente de corriente obtenido en la etapa previa por -i. Cuando se cambia -i por I para invertir la dirección de desplazamiento de la circulación de la corriente para esta fuente, se observa que las dos fuentes de la Figura 4C son idénticas y que sus corrientes se suman en el nodo de salida OUT.
De este modo, el circuito cambia la fase de la corriente aplicada a IN1 para que coincida con la de la corriente aplicada a IN2 y, por lo tanto, combina las dos corrientes.
Como utilización representativa de dicho convertidor, en la Figura 5 se representa un mezclador de convertidor reductor que convierte una señal RF de entrada en una señal de frecuencia intermedia (IF). Un oscilador local (no representado) genera una señal de tensión diferencial de frecuencia f_{LO} definida como la tensión entre V_{LO+} y V_{LO-}. Esta señal de tensión es convertida en una corriente alterna de polarización por el par diferencial 50 y 60. La señal RF de entrada m se aplica a la base de la fuente de corriente 80, lo cual determina que la corriente de polarización de los dispositivos activos 50 y 60 varíe con la amplitud de m, así como con la amplitud de la señal diferencial. En este caso, la f_{LO} elegida cumple f_{LO} > f_{m}. La señal de salida del nodo OUT contiene, por lo tanto, un componente de frecuencia (f_{LO} + f_{m}) que se elimina mediante filtración pasa baja (no representada), y otro componente de frecuencia intermedia (f_{LO} - f_{m}) que se modula sustancialmente de la misma forma que la señal de entrada m.
Aunque una implementación discreta de este circuito equivalente de parámetros concentrados tiene un tamaño muy inferior al de un transformador inductivo o una línea de transmisión de media longitud de onda para la misma frecuencia, todavía sería relativamente grande para utilizar en el rango VHF-UHF, debido a los inductores. Dicha utilización de componentes externos generará también costes de fabricación y de ensamblaje adicionales.
Este circuito tampoco es adecuado para su integración en un microcircuito, aunque en este caso no se necesita ningún acoplamiento inductivo. Los inductores fabricados en un circuito integrado (CI) adolecen de un "factor de calidad" (o "factor Q") insuficiente, calculado como la razón entre la reactancia y la resistencia y definido como la razón entre la energía almacenada por el circuito en cada ciclo de la frecuencia resonante y la energía disipada por el circuito [es decir, (\omega x E_{st})/P_{diss}]. Para compensar esta deficiencia, deben utilizarse trazas de inductor más anchas para reducir la pérdida resistiva. Sin embargo, un incremento de la anchura de la traza da por resultado un incremento cuadrático del área del circuito integrado consumida. Por otra parte, para evitar la diafonía, no deben situarse otras trazas de señal en este área, sino que éstas deben encaminarse para que la rodeen, lo cual ocasiona problemas adicionales de diseño de circuito y de eficacia de utilización del espacio.
Un inductor de nivel de circuito integrado con un área ampliada también se enfrenta a otros problemas. El sustrato de silicio es conductor, por lo tanto el flujo de corriente CA de la bobina genera corrientes de Foucault en el sustrato. Las pérdidas por disipación resultantes aumentan con el área cubierta por la bobina. Por consiguiente, la fabricación de inductores internos requiere una solución de compromiso entre diversos efectos perjudiciales, lo cual determina la imposibilidad de obtener componentes con un factor Q alto.
Debido a los factores descritos anteriormente, el límite superior práctico para los inductores de circuitos integrados de silicio es aproximadamente de 15 a 20 nH. No obstante, las aplicaciones en el rango de VHF requieren inductancias de cientos de nanohenrios. Por ejemplo, para conseguir la conversión diferencial-asimétrica a 70 MHz mediante el circuito de la Figura 3 con el condensador 130 con un valor de 130 pF, el valor de los inductores 110 y 120 deberá ser de 258,5 nH cada uno. Por consiguiente, la implementación monolítica de este convertidor para utilizarlo en aplicaciones RF a dichas frecuencias no es factible.
Además de estos obstáculos de implementación, también surgen problemas que afectan al rendimiento de este circuito convertidor. Por ejemplo, la carga de las entradas no es simétrica, puesto que la entrada en el nodo IN1 encuentra una impedancia mayor que la entrada del nodo IN2. Este efecto provoca un desequilibrio en el circuito, reduciendo el rechazo en modo común por el circuito que, en consecuencia, será más propenso a las interferencias o al ruido de modo común. En los mezcladores, este desequilibrio también afectará a características tan importantes como el rechazo de las fugas del oscilador local y otras respuestas parásitas. Asimismo, el desfase de 180 grados de la corriente en el nodo IN1 es estrictamente válido sólo a \omega_{o}, puesto que la conversión tiene lugar sólo en un rango de frecuencias muy estrecho determinado por el factor Q de los resonadores introducido. Además, se necesitan componentes pasivos adicionales para hacer coincidir la impedancia de salida con la impedancia de carga.
Sumario de la invención
Un convertidor según la presente invención no contiene ningún inductor y puede implementarse con facilidad en cualquier procedimiento de fabricación de CI. Debido a que las impedancias de entrada son iguales, las entradas están simétricamente cargadas y se mantiene un funcionamiento equilibrado. Se consigue una alta eficacia de salida igualando la impedancia de salida con la impedancia de carga sin necesidad de añadir otros componentes. El ancho de banda de funcionamiento del circuito también es mucho mayor que el de los convertidores puramente reactivos descritos anteriormente. La ganancia de conversión puede incrementarse con facilidad sin alterar la igualdad entre la impedancia de entrada y la impedancia de carga, siempre que la frecuencia de la señal esté dentro del ancho de banda de funcionamiento, cambiando simplemente el valor de la resistencia del circuito.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es un primer ejemplo de convertidor de técnica relacionada;
La Figura 2 es una aplicación representativa del convertidor de la Figura 1.
La Figura 3 es un segundo ejemplo de convertidor de técnica relacionada.
La Figura 4A es un equivalente de señal débil del circuito de la Figura 3.
La Figura 4B es un equivalente del circuito de la Figura 3.
La Figura 4C es otro equivalente del circuito de la Figura 3.
La Figura 5 es una aplicación representativa del convertidor de la Figura 3.
La Figura 6 es una ilustración de un circuito según la primera realización de la presente invención.
La Figura 7 es una versión complementaria del circuito de la Figura 6.
La Figura 8 es un equivalente de señal débil del circuito de la Figura 6.
La Figura 9 es una ilustración de un circuito según la primera realización de la presente invención en funcionamiento normal.
La Figura 10 es una ilustración de un circuito según la segunda realización de la presente invención.
La Figura 11 es una ilustración de un transistor bipolar de unión con emisor degenerado.
Descripción detallada de la presente invención
Como se representa en la Figura 6, la primera realización de la presente invención comprende un dispositivo activo 200 en una configuración de fuente común, con la puerta y el drenaje del dispositivo activo 200 conectados a la primera y a la segunda entrada de señal, respectivamente. El drenaje del dispositivo activo 200 también está conectado a la salida de señal asimétrica. Se incluye una resistencia 210 entre los nodos de entrada IN1 e IN2 para proporcionar una trayectoria de bucle cerrado para la corriente CA de entrada, y una fuente de corriente CC 220 que proporciona al nodo de entrada IN1 corriente del nodo a un potencial V_{bias}. En la Figura 7, se representa una versión complementaria de la primera realización.
El funcionamiento de este circuito es diferente al de los circuitos de técnica relacionada descritos anteriormente. En particular, el circuito no realiza la conversión inductiva de la corriente en una tensión (puesto que carece de inductores) ni invierte la fase de ninguna corriente.
A continuación, se hará referencia al circuito equivalente de señal débil representado en la Figura 8. Puesto que se supone que la fuente 320 es una fuente ideal, no se establece ninguna corriente CA a través de la misma. Asimismo, la tensión V_{bias} del nodo de polarización CC se halla en realidad al potencial de tierra CA. Para determinar la impedancia de salida del circuito, se dejan sin conectar las entradas. Debido a que no se establece flujo de corriente a través de la resistencia 210, los nodos IN1, IN2 y OUT y los terminales de puerta y drenaje del dispositivo activo 200 se hallan todos al mismo potencial.
Cuando se aplica una tensión CA v_{test} al nodo OUT, el dispositivo activo 200 genera una corriente g_{m} x v_{test} = -g_{m} x v_{gs}) que fluye a través del nodo OUT. Por consiguiente, la impedancia del circuito es 1/g_{m}, siendo g_{m} la transconductancia del dispositivo activo 200. Cuando se elige una g_{m} recíproca de la impedancia de carga, se establece la igualdad entre la impedancia de salida y la impedancia de carga sin necesidad de añadir ningún componente que puede afectar a la eficacia de conversión del circuito.
En funcionamiento normal, los nodos IN1 e IN2 son controlados por un par de fuentes de corriente CA que tienen la misma magnitud y presentan un desfase de 180 grados (los dispositivos activos 50 y 60 de la Figura 2 son un ejemplo de dicho par). Se supone que la corriente i_{IN1} sale del nodo IN1, mientras que la corriente i_{IN2} entra en el nodo IN2, como se representa en la Figura 9. Puesto que la única trayectoria CA disponible para la corriente i_{IN1} pasa por la resistencia 210, resulta que la corriente I_{IN1} abandona el nodo IN2. Debido a que i_{IN1} = i_{IN2}, se puede suponer que toda la corriente de entrada CA pasa por la resistencia 210, y que ninguna parte de ésta pasa por el dispositivo activo 200 ni por la carga.
Por lo tanto, la corriente generada por el dispositivo activo 200, g_{m} x v_{gs} fluye sólo a través de la carga, creando de ese modo una tensión g_{m} x v_{gs} x R_{L} en el nodo OUT, que es el mismo nodo que el nodo IN2. Debido a que la g_{m} elegida es 1/R_{L}, se deduce que V_{IN2} = V_{gs}. Además, como v_{gs} = -v_{IN1}, entonces v_{IN2} = -v_{IN1}. Puesto que i_{N1} e i_{IN2} son iguales pero antipararelas, dichas tensiones de entrada iguales pero antiparalelas sólo se pueden obtener si las impedancias de entrada en los nodos IN1 e IN2 son iguales. Dicho de otro modo, se cumple Z_{IN1} = Z_{IN2}, y el circuito está equilibrado en funcionamiento normal.
La ganancia de conversión del circuito es la razón entre la tensión en el nodo OUT y la señal de corriente diferencial de entrada. Debido a que la señal de entrada fluye sólo a través de la resistencia 210, es posible expresarla como la razón entre la caída de tensión a través de la resistencia 210 y el valor de la resistencia 210 (que ahora se designa por R). Como se sabe que la tensión en el nodo OUT es v_{IN2}, se puede expresar la ganancia de conversión como (v_{IN2} x R)/(v_{IN2} - v_{IN1}). Dado que v_{IN2} = -v_{IN1}, se concluye que la ganancia de conversión del circuito es R/2.
A altas frecuencias, cuando se efectúa un análisis completo del rendimiento del circuito se tienen en cuenta las capacitancias del dispositivo activo. Por lo tanto, a continuación se va a considerar el efecto de la capacitancia más significativa, es decir, la capacitancia puerta-fuente C_{gs}. En primer lugar, se determina \omega_{r}, la frecuencia de la ganancia de corriente unitaria para el dispositivo activo, siendo \omega_{r} = g_{m} / C_{gs}. Para dispositivos PMOS y PNP, \omega_{r} se halla habitualmente en el rango de 200 a 300 MHz, mientras que para los dispositivos NMOS y NPN, \omega_{r} se halla habitualmente en el rango de 20 a 80 GHz.
Se puede obtener la siguiente expresión modificada para la ganancia de conversión del circuito:
\frac{R}{2} \cdot \frac{1 + \frac{j\omega}{\omega_{T}}}{1 + \frac{j\omega}{2\omega_{T}}\left(1 + \frac{R}{R_{L}}\right)}
También puede expresarse el ancho de banda de 3 dB para el circuito como:
\omega_{3dB} = \frac{\omega_{T}}{\sqrt{\frac{1}{4}\left(1 + \frac{R}{R_{L}}\right)-2}}.
Con los valores habituales de \omega_{r} indicados anteriormente, es fácil deducir que mediante una selección adecuada de R es posible obtener un valor muy alto para \omega_{3dB}, siendo dicho valor mucho más elevado que cualquiera de los valores que puede obtenerse con el circuito de la Figura 3.
Debe observarse que la fuente de corriente CC 220 no está presente en el análisis de señal débil, puesto que sólo sirve para proporcionar corriente de polarización a la fuente conectada al nodo IN1. Como tal, dicha fuente puede comprender cualquier circuito que transmita CC, pero que tenga una gran impedancia a las frecuencias de funcionamiento, tal como un resonador LC paralelo o una línea de transmisión de cuarto de longitud de onda.
El nuevo circuito descrito aquí puede utilizarse en conjunción con cualquier circuito que genere una señal de corriente diferencial (por ejemplo, una etapa de ganancia diferencial o un mezclador equilibrado). Asimismo, el dispositivo activo 200 no está limitado a un FET o un MOSFET como el representado, sino que es igualmente adecuado para utilizar con cualquier otro dispositivo que pueda configurarse como una fuente de corriente dependiente de la tensión, tal como un FET, un transistor bipolar de unión (BJT), un BJT de heterounión fabricado, por ejemplo, en GaAs o SiGe, un MESFET, un transistor de alta movilidad electrónica (HEMT) o un transistor degenerado de cualquiera de estos tipos. En la Figura 11, se ilustra un ejemplo de BJT con emisor degenerado apto para la utilización del dispositivo activo 200.
En ciertas aplicaciones, la corriente suministrada por el dispositivo activo 200 puede ser insuficiente como corriente de polarización CC para el dispositivo conectado al nodo IN2. En tales casos, puede utilizarse la segunda realización de la presente invención. En esta realización, ilustrada en la Figura 10, se utiliza una segunda fuente de corriente CC 230 para complementar la corriente CC disponible en el nodo IN2. Como se ha indicado anteriormente con respecto a la primera fuente de corriente CC, esta segunda fuente de corriente CC no está presente en el análisis de señal débil y puede comprender cualquier circuito que transmita corriente CC pero que presente una gran impedancia a las frecuencias de funcionamiento.
La descripción anterior de las realizaciones preferidas se proporciona para permitir a los expertos en la materia crear o utilizar la presente invención. Los expertos en la materia podrán identificar claramente las diversas modificaciones de estas realizaciones, pudiéndose asimismo aplicar los principios genéricos presentados aquí a otras realizaciones, sin necesidad de utilizar la actividad inventiva. Por lo tanto, no se pretende limitar la presente invención a las realizaciones mostradas anteriormente, sino conferirle el alcance más amplio definido por las reivindicaciones, en coherencia con los principios y características novedosos dados a conocer en la presente memoria.

Claims (25)

1. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica, que comprende:
un dispositivo activo (200) que presenta un terminal de control, un terminal generador de carga y un terminal colector de carga y
una resistencia (210) que presenta dos terminales;
en el que se aplica un potencial de polarización por lo menos indirectamente al terminal generador de carga de dicho dispositivo activo,
en el que uno de los dos terminales de dicha resistencia está conectado al terminal colector de carga de dicho dispositivo activo (200), y el otro de los dos terminales de dicha resistencia (210) está conectado al terminal de control de dicho dispositivo activo y
en el que la señal de corriente diferencial se aplica a los terminales de la resistencia (210), y la señal asimétrica se pasa al terminal colector de carga de dicho dispositivo activo (200).
2. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 1, en el que dicho dispositivo activo (200) es un transistor de efecto de campo.
3. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 1, en el que dicho dispositivo activo (200) es un transistor bipolar de unión.
4. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 1, en el que dicho dispositivo activo (200) se selecciona de entre el grupo formado por un transistor de efecto de campo de metal semiconductor, un transistor bipolar de heterounión y un transistor de alta movilidad electrónica.
5. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 1, que comprende además una fuente de corriente continua (220) que presenta dos terminales,
en el que el potencial de polarización se aplica a uno de los dos terminales de dicha fuente de corriente continua (220), y el otro de los dos terminales de dicha fuente de corriente continua (220) se conecta al terminal de control de dicho dispositivo activo (200).
6. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 5, en el que dicho dispositivo activo (200) es un transistor de efecto de campo.
7. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 5, en el que dicho dispositivo activo (200) es un transistor bipolar de unión.
8. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 5, en el que dicho dispositivo activo (200) se selecciona de entre el grupo formado por un transistor de efecto de campo de metal semiconductor, un transistor bipolar de heterounión y un transistor de alta movilidad electrónica.
9. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 5, en el que dicha fuente de corriente continua (220) comprende un circuito de alta impedancia.
10. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 5, en el que dicha fuente de corriente continua (220) comprende un circuito resonante que presenta un inductor y un condensador conectado en paralelo con dicho inductor, en el que dicho circuito resonante presenta una impedancia alta.
11. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 5, en el que dicha fuente de corriente continua (220) comprende una línea de transmisión de cuarto de longitud de onda.
12. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 1, que comprende además una fuente de corriente continua (220) que presenta dos terminales,
en el que se aplica el potencial de polarización a uno de los dos terminales de dicha fuente de corriente continua (220), y el otro de los dos terminales de dicha fuente de corriente continua (220) está conectado al terminal colector de carga de dicho dispositivo activo (200).
13. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 12, en el que dicho dispositivo activo (200) es un transistor de efecto de campo.
14. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 12, en el que dicho dispositivo activo (200) es un transistor bipolar de unión.
15. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 12, en el que dicho dispositivo activo (200) se selecciona de entre el grupo formado por un transistor de efecto de campo de metal semiconductor, un transistor bipolar de heterounión y un transistor de alta movilidad electrónica.
16. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 5, en el que dicha fuente de corriente continua (220) comprende un circuito de alta impedancia.
17. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 12, en el que dicha fuente de corriente continua (220) comprende un circuito resonante que presenta un inductor y un condensador conectado en paralelo con dicho inductor, en el que dicho circuito resonante presenta una impedancia alta.
18. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 12, en el que dicha fuente de corriente continua (220) comprende una línea de transmisión de cuarto de longitud de onda.
19. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 1, que comprende además una primera fuente de corriente continua (220) que presenta dos terminales, y una segunda fuente de corriente continua (230) que presenta dos terminales,
en el que el potencial de polarización se aplica a uno de los dos terminales de dicha primera fuente de corriente continua (220), y el otro de los dos terminales de dicha primera fuente de corriente continua (220) está conectado al terminal de control de dicho dispositivo activo (200) y
en el que el potencial de polarización se aplica a uno de los dos terminales de dicha segunda fuente de corriente continua (230), y el otro de los dos terminales de dicha segunda fuente de corriente continua (230) está conectado al terminal colector de carga de dicho dispositivo activo (200).
20. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 19, en el que dicho dispositivo activo (200) es un transistor de efecto de campo.
21. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 19, en el que dicho dispositivo activo (200) es un transistor bipolar de unión.
22. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 19, en el que dicho dispositivo activo (200) se selecciona de entre el grupo formado por un transistor de efecto de campo de metal semiconductor, un transistor bipolar de heterounión y un transistor de alta movilidad electrónica.
23. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 19, en el que por lo menos una de dichas primera o segunda fuentes de corriente continua (220, 230) comprende un circuito de alta impedancia.
24. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 19, en el que por lo menos una de dichas primera o segunda fuentes de corriente continua (220, 230) comprende un circuito resonante que presenta un inductor y un condensador conectado en paralelo a dicho inductor, en el que dicho circuito resonante presenta una impedancia alta.
25. Circuito para convertir una señal de corriente diferencial en una señal asimétrica según la reivindicación 19, en el que por lo menos dicha primera o dicha segunda fuente de corriente continua (220, 230) comprende una línea de transmisión de cuarto de longitud de onda.
ES00905612T 1999-01-14 2000-01-13 Convertidor activo diferencial asimetrico. Expired - Lifetime ES2228464T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/231,852 US6150852A (en) 1999-01-14 1999-01-14 Active differential to single-ended converter
US231852 1999-01-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2228464T3 true ES2228464T3 (es) 2005-04-16

Family

ID=22870879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES00905612T Expired - Lifetime ES2228464T3 (es) 1999-01-14 2000-01-13 Convertidor activo diferencial asimetrico.

Country Status (15)

Country Link
US (1) US6150852A (es)
EP (1) EP1142107B1 (es)
JP (2) JP2002535864A (es)
KR (1) KR100704526B1 (es)
CN (1) CN1168205C (es)
AT (1) ATE277457T1 (es)
AU (1) AU759831B2 (es)
BR (1) BR0007511A (es)
CA (1) CA2360397A1 (es)
DE (1) DE60014032T2 (es)
ES (1) ES2228464T3 (es)
ID (1) ID30156A (es)
IL (1) IL144179A (es)
NO (1) NO20013482L (es)
WO (1) WO2000042703A1 (es)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE516012C2 (sv) * 1999-01-25 2001-11-05 Ericsson Telefon Ab L M Styreförspänningsanordning
US8149062B2 (en) 2000-09-12 2012-04-03 Black Sand Technologies, Inc. Power amplifier circuitry having inductive networks
US6549071B1 (en) 2000-09-12 2003-04-15 Silicon Laboratories, Inc. Power amplifier circuitry and method using an inductance coupled to power amplifier switching devices
US6573802B2 (en) * 2000-11-30 2003-06-03 Intersil Americas Inc. Single-ended to differential and differential to single-ended conversion using a common mode shunt
US6606489B2 (en) * 2001-02-14 2003-08-12 Rf Micro Devices, Inc. Differential to single-ended converter with large output swing
TWI347083B (en) 2006-09-26 2011-08-11 Fujitsu Ltd Conversion circuit for converting differential signal into single-phase signal
TWI338457B (en) * 2007-04-12 2011-03-01 Novatek Microelectronics Corp Reference voltage generator for analog-to-digital converter circuit
US8107910B2 (en) * 2007-08-29 2012-01-31 Qualcomm, Incorporated Differential to single-ended conversion for radio frequency devices
KR101390303B1 (ko) * 2007-09-12 2014-04-30 삼성전자주식회사 차동 대 단일단 변환기를 위한 장치
US9614498B2 (en) 2014-02-26 2017-04-04 Mitsubishi Electric Corporation Active balun circuit and transformer
US9602055B1 (en) * 2016-01-27 2017-03-21 Analog Devices Global Single-ended mixer with reduced loss

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3659120A (en) * 1969-07-29 1972-04-25 Pioneer Electronic Corp Switching circuit
JPS59181808A (ja) * 1983-03-31 1984-10-16 Toshiba Corp 増幅器
JPH06224657A (ja) * 1993-01-26 1994-08-12 Toshiba Corp 差動増幅回路用負荷回路
JP3043546B2 (ja) * 1993-07-30 2000-05-22 日本電気株式会社 差動増幅半導体集積回路
JP2730489B2 (ja) * 1994-07-29 1998-03-25 日本電気株式会社 差動増幅回路
US5903177A (en) * 1996-09-05 1999-05-11 The Whitaker Corporation Compensation network for pinch off voltage sensitive circuits

Also Published As

Publication number Publication date
WO2000042703A1 (en) 2000-07-20
NO20013482D0 (no) 2001-07-13
NO20013482L (no) 2001-09-14
EP1142107B1 (en) 2004-09-22
AU759831B2 (en) 2003-05-01
CN1168205C (zh) 2004-09-22
AU2726500A (en) 2000-08-01
EP1142107A1 (en) 2001-10-10
JP2002535864A (ja) 2002-10-22
BR0007511A (pt) 2002-01-29
US6150852A (en) 2000-11-21
KR100704526B1 (ko) 2007-04-09
DE60014032T2 (de) 2005-10-06
JP4625138B2 (ja) 2011-02-02
CN1337090A (zh) 2002-02-20
KR20010104327A (ko) 2001-11-24
ATE277457T1 (de) 2004-10-15
DE60014032D1 (de) 2004-10-28
JP2010252349A (ja) 2010-11-04
ID30156A (id) 2001-11-08
CA2360397A1 (en) 2000-07-20
IL144179A0 (en) 2002-05-23
IL144179A (en) 2005-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4625138B2 (ja) 差動電流信号を単一終結信号に変換する回路
Long Monolithic transformers for silicon RF IC design
Ma et al. Novel active differential phase splitters in RFIC for wireless applications
US9490745B1 (en) Voltage-controlled oscillator
Baylon et al. A Ka-band dual-band digitally controlled oscillator with− 195.1-dBc/Hz FoM ${_T} $ based on a compact high-$ Q $ dual-path phase-switched inductor
Georgescu et al. 2 GHz $ rm Q $-Enhanced Active Filter With Low Passband Distortion and High Dynamic Range
TWI382655B (zh) 用於類比及混合信號應用之折疊串接拓樸結構
CN105190880A (zh) 用于多模滤波器的电路和方法
Bevilacqua Fundamentals of integrated transformers: From principles to applications
Khatibi et al. An Efficient High-Power Fundamental Oscillator Above $ f_ {\max}/2$: A Systematic Design
CN104052405B (zh) 用于倍频器的系统和方法
Momeni et al. A high gain 107 GHz amplifier in 130 nm CMOS
Nasr et al. A 70–90-GHz High-Linearity Multi-Band Quadrature Receiver in ${\hbox {0.35-}}\mu {\hbox {m}} $ SiGe Technology
KR100909538B1 (ko) 다상 전압 제어 발진기
USRE45634E1 (en) Multiple-input and multiple-output amplifier using mutual induction in the feedback network
US20120169428A1 (en) Ac coupled stack inductor for voltage controlled oscillator
Ler et al. Compact, High-$ Q $, and Low-Current Dissipation CMOS Differential Active Inductor
Simpson et al. Multiband magnetless isolators and circulators with reconfigurable bandpass filtering capabilities
de Almeida et al. High-efficiency moderate-power amplifier using packaged GaN transistor with improved average PAE and gain for batteryless IoT applications
US8264288B2 (en) Quadrature voltage controlled oscillator including transmission line
Kadry et al. Angular-momentum biased circulator with locally generated modulation
JP2004040768A (ja) 集中定数素子ハイブリッド
Tang et al. CMOS active transformers and their applications in voltage-controlled quadrature oscillators
Khan et al. A 900 MHz 26.8 dBm differential Class-E CMOS power amplifier
Rennick Design of a high-efficiency load-insensitive Class-E CMOS power amplifier for wireless power transfer applications