KR101197267B1 - Cmos mixer for use in a direct conversion receiver - Google Patents

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KR101197267B1
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조지아 테크 리서치 코오포레이션
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Abstract

직접확산수신기에 사용하기 위한 혼합기가 개시되어 있다. 이러한 본 발명의 실시예에 따른 혼합기는 전계효과트랜지스터(FET: Field Effect Transistor)들 M1~M6과, 전류원 IBias와, 2개의 부하저항(RLoad)들과, 또 다른 FET M21과, 2개의 인덕터들 L1,L2를 포함한다. FET M21은 본 발명의 실시예에 따른 전류블리딩 회로(Current Bleeding Circuitry)를 구성하며, 2개의 인덕터를 제외한 다른 구성요소들은 소위 길버트 셀 혼합기(Gilbert Cell Mixer)를 구성한다. A mixer for use in a direct diffusion receiver is disclosed. The mixer according to this embodiment of the present invention is a field effect transistors (FET: Field Effect Transistors) M1 ~ M6, the current source IBias, two load resistors (RLoad), another FET M21, two inductors L1, L2. The FET M21 constitutes a current bleeding circuitry according to an embodiment of the present invention, and other components except two inductors constitute a so-called Gilbert Cell Mixer.

혼합기, 직접확산수신기, 전류블리딩 회로, 인덕터 Mixers, direct diffusion receivers, current bleeding circuits, inductors

Description

직접확산 수신기에 사용하기 위한 혼합기{CMOS MIXER FOR USE IN A DIRECT CONVERSION RECEIVER} Mixer for use in direct diffusion receivers {CMOS MIXER FOR USE IN A DIRECT CONVERSION RECEIVER}

도 1은 본 발명이 적용되는 직접 변환 수신기의 구성을 보여주는 도면. 1 is a view showing the configuration of a direct conversion receiver to which the present invention is applied.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 혼합기의 회로 구성을 보여주는 도면. 2 shows a circuit configuration of a mixer according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 혼합기의 등가 회로를 보여주는 도면. FIG. 3 shows an equivalent circuit of the mixer shown in FIG. 2. FIG.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 혼합기의 회로 구성을 보여주는 도면. 4 shows a circuit configuration of a mixer according to a second embodiment of the present invention.

도 5는 도 4에 도시된 혼합기의 등가 회로를 보여주는 도면. FIG. 5 shows an equivalent circuit of the mixer shown in FIG. 4. FIG.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 혼합기의 변환이득을 보여주는 그래프. 6 is a graph showing the conversion gain of the mixer according to the second embodiment of the present invention.

도 7a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 혼합기의 플리커 코너 주파수를 보여주는 그래프. 7A is a graph showing the flicker corner frequencies of the mixer according to the first embodiment of the present invention.

도 7b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 혼합기의 플리커 코너 주파수를 보여주는 그래프. 7b is a graph showing the flicker corner frequency of the mixer according to the second embodiment of the present invention.

본 발명은 통신시스템의 혼합기에 관한 것으로, 특히 직접변환 수신기에 사 용하기 위한 혼합기에 관한 것이다. The present invention relates to a mixer in a communication system, and more particularly to a mixer for use in a direct conversion receiver.

일반적으로 혼합기 또는 혼합기 회로(mixer or mixer circuit)(이하 "혼합기"라 통칭함)는 입력되는 신호를 원하는 주파수 대역의 신호로 변환하는 회로를 말한다. 이러한 혼합기는 통신시스템의 송신기 및 수신기 등에서 사용되고 있을 뿐만 아니라 기타 다른 영역들에서도 광범위하게 적용되고 있다. In general, a mixer or mixer circuit (hereinafter, referred to as a "mixer") refers to a circuit that converts an input signal into a signal of a desired frequency band. Such mixers are not only used in transmitters and receivers in communication systems, but also widely applied in other areas.

대표적인 사용의 예로, 이동 통신시스템의 직접확산 수신기(Direct Conversion Receiver)에 사용하기 위한 혼합기가 있다. 상기 혼합기는 고주파수(Radio Frequency; 이하 "RF"라 칭함)신호를 입력하고 이 입력된 RF신호를 인가되는 국부발진기(Local Oscillator; 이하 "LO"라 칭함)로부터의 신호와 혼합함으로써 중간주파수(Intermediate Frequency; 이하 "IF"라 칭함)신호를 출력한다. 이러한 혼합기는 상보형 금속산화물 반도체(Complementary Metal-Oxide Semiconductor; 이하 "CMOS"라 칭함)로 구현되는 것이 일반적이다. An example of typical use is a mixer for use in a direct conversion receiver of a mobile communication system. The mixer inputs a radio frequency (hereinafter referred to as "RF") signal and mixes the input RF signal with a signal from a local oscillator (hereinafter referred to as "LO") to which the applied RF signal is applied. Frequency (hereinafter referred to as "IF") signal is output. Such a mixer is generally implemented as a complementary metal oxide semiconductor (hereinafter referred to as "CMOS").

도 1은 본 발명이 적용되는 이동 통신시스템의 직접확산 수신기의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a direct spread receiver of a mobile communication system to which the present invention is applied.

도 1을 참조하면, 안테나(Antennae) 10은 무선상의 신호를 수신한다. 대역통과필터(BPF; Band Pass Filter) 20은 상기 안테나 10에 의해 수신된 신호를 대역통과필터링한다. 저잡음증폭기(LNA; Low Noise Amplifier) 30은 상기 대역통과필터 20에 의해 대역통과필터링된 RF신호를 입력하여 저잡음증폭한다. 혼합기 40은 상기 저잡음증폭기 30에 의해 저잡음증폭된 RF신호를 입력하고, 이 입력된 RF신호를 국부발진기(도시하지 않음)로부터 인가되는 국부발진신호와 혼합하여 주파수변환된 IF신호를 출력한다. Referring to FIG. 1, an antenna 10 receives a signal on a radio. A band pass filter (BPF) 20 performs band pass filtering on the signal received by the antenna 10. The low noise amplifier (LNA) 30 inputs the RF signal filtered through the band pass filter by the band pass filter 20 to low noise amplify the signal. The mixer 40 inputs the RF signal low noise amplified by the low noise amplifier 30, mixes the input RF signal with a local oscillation signal applied from a local oscillator (not shown), and outputs a frequency converted IF signal.

도 1에 도시된 혼합기 40은 전술한 바와 같이 CMOS 혼합기로 구현될 수 있다. 이러한 CMOS 혼합기들을 설계함에 있어서 주요한 관심 사항은 변환이득(conversion gain) 및 선형성(linearity)을 향상시키고, 플리커 잡음(flicker noise)을 감소시키는 것이다. 여기서, 플리커 잡음이란 주파수에 반비례하고 저주파 CMOS의 경우 수 MHz 미만에서 두드러지게 나타나는 잡음으로, 소위 "1/f 잡음"이라고도 불리운다. 플리커 잡음을 감소시키기 위해 종래기술에 따른 CMOS 혼합기들이 아래와 같이 제안된 바 있다. Mixer 40 shown in FIG. 1 may be implemented as a CMOS mixer as described above. A major concern in designing such CMOS mixers is to improve conversion gain and linearity, and to reduce flicker noise. Here, flicker noise is noise that is inversely proportional to frequency and is prominent in a low frequency CMOS below several MHz, and is also called "1 / f noise". In order to reduce flicker noise, conventional CMOS mixers have been proposed as follows.

< 종래기술 1(Prior Art 1) > ; <Prior Art 1>;

Zhang, Z.; Chen, Z.; Lau, J., "A 900MHz CMOS balanced harmonic mixer for direct conversion receivers," IEEE Radio and Wireless Conference, 2000. pp. 219-222, Sept. 2000 Zhang, Z .; Chen, Z .; Lau, J., "A 900 MHz CMOS balanced harmonic mixer for direct conversion receivers," IEEE Radio and Wireless Conference, 2000. pp. 219-222, Sept. 2000

종래기술 1은 정적인 전류 블리딩 회로를 가지는 혼합기(Mixer with Static Current Bleeding circuitry)를 제안하였다. 그러나, 이 종래 기술 1은 다음과 같은 단점들이 있다. Prior art 1 proposes a mixer with a static current bleeding circuitry. However, this prior art 1 has the following disadvantages.

첫째, 전류 블리딩 회로(current bleeding circuitry)로부터 추가적인 플리커 잡음이 발생한다. First, additional flicker noise occurs from current bleeding circuitry.

둘째, 매우 작은 국부발진기(LO) 스위치 전류 때문에 LO 스위치측으로 보여지는 임피던스(rds)가 커진다. 이에 따라, 상당한 RF 전류(some RF currents)가 LO 스위칭 디바이스들이 아닌 PMOS 블리딩 회로로 유입될 것이고, 이렇게 유입되는 전류에 의해 변환 이득은 감소하게 된다. Second, the impedance (rds) seen by the LO switch side is large due to the very small local oscillator (LO) switch current. Thus, some RF currents will flow into the PMOS bleeding circuit rather than LO switching devices, and the resulting gain reduces the conversion gain.

셋째, 상당한 RF 전류가 테일 캐패시턴스로 나뉘어서 흐르게 될 것이다(Some RF currents will be shunted out to tail capacitance). Third, some RF currents will be shunted out to tail capacitance.

넷째, LO 스위치의 크기가 고유의 플리커 잡음을 감소시킬만큼 증가된다면 테일 캐패시턴스 또한 증가될 것이고 더 많은 RF 전류가 테일 캐패시턴스로 나뉘어서 흐르게 될 것이다 Fourth, if the size of the LO switch is increased to reduce the inherent flicker noise, the tail capacitance will also increase and more RF current will flow in divided by the tail capacitance.

< 종래기술 2(Prior Art 2) > ;<Prior Art 2>;

Hooman Darabi, Janice Chiu, "A Noise cancellation technique in active-RF CMOS mixers," ISSCC, session 29, pp. 544-545, 2005 Hooman Darabi, Janice Chiu, "A Noise cancellation technique in active-RF CMOS mixers," ISSCC, session 29, pp. 544-545, 2005

종래기술 2는 동적인 전류블리딩 회로를 가지는 혼합기(Mixer with Dynamic Current Bleeding circuitry)를 제안하였다. 그러나, 이 종래기술 2는 다음과 같은 단점들이 있다. Prior art 2 proposes a mixer with a dynamic current bleeding circuitry. However, this prior art 2 has the following disadvantages.

첫째, 테일노드전압이 PMOS 회로를 동적인 전류주입 PMOS 회로를 턴온 및 턴오프시키기에 충분할 정도로 높아야 한다. First, the tail node voltage must be high enough to turn the PMOS circuit on and off for the dynamic current injection PMOS circuit.

둘째, 테일 노드에서 높은 전압을 생성하기 위해서 매우 높은 LO 전력이 요구된다. Second, very high LO power is required to generate a high voltage at the tail node.

셋째, 변환이득이 0dB에 가까울 정도로 매우 낮기 때문에 능동형 혼합기와 별다른 차이가 없다. Third, the conversion gain is so low that it is close to 0dB that it is no different from an active mixer.

넷째, LO+ 스위치들 또는 LO- 스위치들에서의 잡음 전압들이 다르다. 사실, LO+ 스위치들 또는 LO- 스위치들로 동시에 동적으로 동일한 양의 전류를 주입하는 것이 불가능하다. 특히, I/Q 혼합기 구현에 있어서, 동기화하는 것은 매우 어렵다. Fourth, the noise voltages at the LO + switches or LO- switches are different. In fact, it is impossible to inject the same amount of current dynamically at the same time into LO + switches or LO- switches. In particular, for I / Q mixer implementations, it is very difficult to synchronize.

< 종래기술 3(Prior Art 3) > ; <Prior Art 3>;

H. Sjoland, Ali Karimi-Sanjaani, and A.A. Abidi, "A merged CMOS LNA and Mixer for a WCDMA receiver," IEEE J. Solid State Circuits, vol. 38, NO.6, pp. 1045-1050, June, 2003 H. Sjoland, Ali Karimi-Sanjaani, and A.A. Abidi, "A merged CMOS LNA and Mixer for a WCDMA receiver," IEEE J. Solid State Circuits, vol. 38, NO. 6, pp. 1045-1050, June, 2003

종래기술 3은 하나의 병렬로 접속된 인덕터를 가지는 혼합기(Mixer with one paralleled connected Inductor)를 제안하였다. 그러나, 이 종래기술 2는 다음과 같은 단점들이 있다. Prior art 3 proposed a mixer with one paralleled connected inductor. However, this prior art 2 has the following disadvantages.

첫째, 높은 LO 전류들이 사용되기 때문에 다른 방식들에 비해 사용가능한 헤드룸(headroom)이 좁아야 한다. First, because high LO currents are used, the available headroom should be narrower than other approaches.

둘째, 인덕터의 크기는 10나노헨리(nH) 정도로 커야 하고, 인덕터의 Q는 작은 크기의 인덕터의 Q에 비해 낮아야 한다. Second, the size of the inductor should be as large as 10 nanohenry (nH), and the Q of the inductor should be lower than that of the small size of the inductor.

셋째, 직접 메커니즘이 아닌 단지 간접 메커니즘에 의해 플리커 잡음을 감소시키기 위해 테일 캐패시턴스를 공진시키는 것이 유효하다. Third, it is effective to resonate the tail capacitance to reduce flicker noise by only an indirect mechanism, not a direct mechanism.

< 종래기술 4(Prior Art 4) > ; <Prior Art 4>;

G. Montagna, R. Castello et al., "A 72mW CMOS 802.11a Direct Conversion Receiver with 3.5dB NF and 200kHz 1/f Noise Corner," Symposium on VLSI Circuits Dig. Oct., 2004 G. Montagna, R. Castello et al., "A 72mW CMOS 802.11a Direct Conversion Receiver with 3.5dB NF and 200kHz 1 / f Noise Corner," Symposium on VLSI Circuits Dig. Oct., 2004

Sining Zhou and Mau-Chung Frank Chang, "A CMOS Passive Mixer with Low Flicker Noise for Low-Power Direct-Conversion Receiver," IEEE J. Solid State Circuits, vol. 40, NO.5, pp. 1084-1093, May, 2005 Sining Zhou and Mau-Chung Frank Chang, "A CMOS Passive Mixer with Low Flicker Noise for Low-Power Direct-Conversion Receiver," IEEE J. Solid State Circuits, vol. 40, NO.5, pp. 1084-1093, May, 2005

종래기술 4는 능동형의 혼합기(Mixer with Passive implementation)를 제안하였다. 그러나, 이 종래기술 4는 다음과 같은 단점들이 있다. Prior art 4 proposed a Mixer with Passive implementation. However, this prior art 4 has the following disadvantages.

첫째, 변환이득이 좋지 않다. First, the conversion gain is not good.

둘째, 베이스밴드 잡음에의 기여분을 최소화하기에 요구되는 LNA 이득이 매우 높다. Second, the LNA gain required to minimize the contribution to baseband noise is very high.

셋째, 매우 높은 이득의 LNA는 아주 용이하게 발진을 시킬 수가 있다. Third, very high gain LNAs can oscillate very easily.

넷째, LNA가 매우 높은 이득을 가지기 때문에 높은 선형성의 혼합기가 요구된다. Fourth, because LNA has a very high gain, a high linearity mixer is required.

다섯째, 다른 방식들에 비해 대역폭상의 이득 평탄도(gain flatness)가 좋지 않기 때문에 광범위한 적용에 적합하지 않다. Fifth, it is not suitable for a wide range of applications because of poor gain flatness in bandwidth compared to other schemes.

따라서 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술에 따른 혼합기들이 가지는 문제점을 해결하기 위한 혼합기를 제안한다. Therefore, the present invention proposes a mixer for solving the problems of the mixers according to the prior art as described above.

이러한 본 발명의 제1 견지에 따르면, 혼합기는 제1 신호를 입력하기 위한 제1 입력단 및 제2 입력단과, 제2 신호를 입력하기 위한 제3 입력단 및 제4 입력단과, 제3 신호를 출력하기 위한 제1 출력단 및 제2 출력단과, 전원전압단과 상기 제1 출력단의 사이에 접속된 제1 부하저항과, 상기 전원전압단과 상기 제2 출력단의 사이에 접속된 제2 부하저항을 포함한다. According to the first aspect of the present invention, the mixer includes a first input terminal and a second input terminal for inputting a first signal, a third input terminal and a fourth input terminal for inputting a second signal, and outputting a third signal. And a first load resistor connected between the power supply voltage terminal and the first output terminal, and a second load resistor connected between the power supply voltage terminal and the second output terminal.

또한, 상기 혼합기는 상기 제1 출력단에 접속되는 소오스단자와, 상기 제3 입력단에 접속되는 게이트단자와, 드레인단자를 구비하는 제1 트랜지스터와, 상기 제2 출력단에 접속되는 소오스단자와, 상기 제4 입력단에 접속되는 게이트단자와, 드레인단자를 구비하는 제2 트랜지스터와, 상기 제1 및 제2 트랜지스터들의 드레인단자들에 접속되는 소오스단자와, 상기 제1 입력단에 접속되는 게이트단자와, 전류원에 접속되는 드레인단자를 구비하는 제3 트랜지스터와, 상기 제1 출력단에 접속되는 소오스단자와, 상기 제4 입력단에 접속되는 게이트단자와, 드레인단자를 구비하는 제4 트랜지스터와, 상기 제2 출력단에 접속되는 소오스단자와, 상기 제3 입력단에 접속되는 게이트단자와, 드레인단자를 구비하는 제5 트랜지스터와, 상기 제4 및 제5 트랜지스터들의 드레인단자들에 접속되는 소오스단자와, 상기 제2 입력단에 접속되는 게이트단자와, 상기 전류원에 접속되는 드레인단자를 구비하는 제6 트랜지스터와, 상기 전원전압단에 접속되는 드레인단자와, 전압원에 접속되는 게이트단자와, 상기 제3 트랜지스터 및 상기 제6 트랜지스터의 소오스단자들에 접속되는 소오스단자를 구비하는 제7 트랜지스터와, 상기 제7 트랜지스터의 소오스단자와 상기 제3 트랜지스터 및 상기 제6 트랜지스터의 소오스단자들의 사이에 각각 접속되는 2개의 인덕터들을 포함한다. 바람직하기로, 상기 인덕터들은 각각 3.3나노헨리(nH)의 값을 갖는다. The mixer may include a source terminal connected to the first output terminal, a gate terminal connected to the third input terminal, a first transistor including a drain terminal, a source terminal connected to the second output terminal, and the first output terminal. A second transistor having a gate terminal connected to the fourth input terminal, a drain terminal, a source terminal connected to the drain terminals of the first and second transistors, a gate terminal connected to the first input terminal, and a current source. A third transistor having a drain terminal connected thereto, a source terminal connected to the first output terminal, a gate terminal connected to the fourth input terminal, a fourth transistor having a drain terminal, and a second output terminal connected to the second output terminal A fifth transistor including a source terminal, a gate terminal connected to the third input terminal, a drain terminal, and the fourth and fifth transistors A sixth transistor including a source terminal connected to the drain terminals, a gate terminal connected to the second input terminal, a drain terminal connected to the current source, a drain terminal connected to the power supply voltage terminal, and a voltage source A seventh transistor including a gate terminal, a source terminal connected to source terminals of the third and sixth transistors, a source terminal of the seventh transistor, a source of the third transistor, and a sixth transistor; Two inductors each connected between the terminals. Preferably, the inductors each have a value of 3.3 nanohenry (nH).

본 발명의 제2 견지에 따르면, 혼합기는 고주파수(RF)신호를 입력하기 위한 제1 입력단(RF+) 및 제2 입력단(RF-)과, 국부발진(LO)신호를 입력하기 위한 제3 입력단(LO+) 및 제4 입력단(LO-)과, 중간주파수(IF) 신호를 출력하기 위한 제1 출력단(IF+) 및 제2 출력단(IF-)과, 전원전압단(VDD)과 상기 제1 출력단(IF+)의 사이에 접속된 제1 부하저항과, 상기 전원전압단(VDD)과 상기 제2 출력단(IF-)의 사이에 접속된 제2 부하저항을 포함한다. According to a second aspect of the present invention, a mixer includes a first input terminal RF + and a second input terminal RF- for inputting a high frequency RF signal, and a third input terminal for inputting a local oscillation LO signal. LO + and the fourth input terminal LO-, the first output terminal IF + and the second output terminal IF- for outputting the intermediate frequency IF signal, the power supply voltage terminal VDD and the first output terminal A first load resistor connected between IF +) and a second load resistor connected between the power supply voltage terminal VDD and the second output terminal IF−.

또한, 상기 혼합기는 상기 제1 출력단(IF+)에 접속되는 소오스단자와, 상기 제3 입력단(LO+)에 접속되는 게이트단자와, 드레인단자를 구비하는 제1 트랜지스터(M1)와, 상기 제2 출력단(IF-)에 접속되는 소오스단자와, 상기 제4 입력단(LO-)에 접속되는 게이트단자와, 드레인단자를 구비하는 제2 트랜지스터(M2)와, 상기 제1 및 제2 트랜지스터들(M1,M2)의 드레인단자들에 접속되는 소오스단자와, 상기 제1 입력단(RF+)에 접속되는 게이트단자와, 전류원(IBias)에 접속되는 드레인단자를 구비하는 제3 트랜지스터(M3)와, 상기 제1 출력단(IF+)에 접속되는 소오스단자와, 상기 제4 입력단(LO-)에 접속되는 게이트단자와, 드레인단자를 구비하는 제4 트랜지스터(M4)와, 상기 제2 출력단(IF-)에 접속되는 소오스단자와, 상기 제3 입력단(LO+)에 접속되는 게이트단자와, 드레인단자를 구비하는 제5 트랜지스터(M5)와, 상기 제4 및 제5 트랜지스터들(M4,M5)의 드레인단자들에 접속되는 소오스단자와, 상기 제2 입력단(RF-)에 접속되는 게이트단자와, 상기 전류원(IBias)에 접속되는 드레인단자를 구비하는 제6 트랜지스터(M6)와, 상기 전원전압단(VDD)에 접속되는 드레인단자와, 전압원(VBias)에 접속되는 게이트단자와, 상기 제3 트랜지스터(M3) 및 상기 제6 트랜지스터(M6)의 소오스단자들에 접속되는 소오스단자를 구비하는 제7 트랜지스터(M21)와, 상기 제7 트랜지스터(M21)의 소오스단자와 상기 제3 트랜지스터(M3) 및 상기 제6 트랜지스터(M6)의 소오스단자들의 사이에 각각 접속되는 2개의 인덕터들(L1,L2)를 포함한다. 바람직하기로, 상기 인덕터들은 각각 3.3나노헨리(nH)의 값을 갖는다. The mixer includes a first transistor M1 having a source terminal connected to the first output terminal IF +, a gate terminal connected to the third input terminal LO +, a drain terminal, and the second output terminal. A second transistor M2 having a source terminal connected to (IF-), a gate terminal connected to the fourth input terminal LO-, a drain terminal, the first and second transistors M1, A third transistor M3 including a source terminal connected to the drain terminals of M2, a gate terminal connected to the first input terminal RF +, a drain terminal connected to a current source IBias, and the first A fourth transistor M4 having a source terminal connected to an output terminal IF +, a gate terminal connected to the fourth input terminal LO-, a drain terminal, and a second output terminal IF-. A source terminal, a gate terminal connected to the third input terminal LO +, and a drain terminal A fifth transistor M5, a source terminal connected to the drain terminals of the fourth and fifth transistors M4 and M5, a gate terminal connected to the second input terminal RF-, and the current source. A sixth transistor M6 having a drain terminal connected to IBias, a drain terminal connected to the power supply voltage terminal VDD, a gate terminal connected to a voltage source VBias, and the third transistor M3. ) And a seventh transistor M21 including a source terminal connected to the source terminals of the sixth transistor M6, a source terminal of the seventh transistor M21, the third transistor M3, and the third transistor. Two inductors L1 and L2 are respectively connected between the source terminals of the six transistors M6. Preferably, the inductors each have a value of 3.3 nanohenry (nH).

전술한 바와 같은 내용은 당해 분야 통상의 지식을 가진 자는 후술되는 본 발명의 구체적인 설명으로 보다 잘 이해할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 특징들 및 기술적인 장점들을 다소 넓게 약술한 것이다. The foregoing has outlined rather broadly the features and technical advantages of the present invention in order that those skilled in the art may better understand the detailed description of the invention that follows.

본 발명의 청구범위의 주제를 형성하는 본 발명의 추가적인 특징들 및 장점들이 후술될 것이다. 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 동일한 목적들을 달성하기 위하여 다른 구조들을 변경하거나 설계하는 기초로서 발명의 개시된 개념 및 구체적인 실시예가 용이하게 사용될 수도 있다는 사실을 인식하여야 한다. 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 또한 발명과 균등한 구조들이 본 발명의 가장 넓은 형태의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는다는 사실을 인식하여야 한다. Additional features and advantages of the invention will be described hereinafter which form the subject of the claims of the invention. Those skilled in the art should recognize that the disclosed concepts and specific embodiments of the invention may be readily used as a basis for modifying or designing other structures for achieving the same purposes of the present invention. Those skilled in the art should also recognize that structures equivalent to the invention do not depart from the spirit and scope of the broadest form of the invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호들 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, a detailed description of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that reference numerals and like elements among the drawings are denoted by the same reference numerals and symbols as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

A. 본 발명의 원리 A. Principles of the Invention

본 출원의 발명자들은 전술한 바와 같은 종래기술에 따른 혼합기들이 가지는 문제점들을 해소하기 위해 다음과 같은 사실에 착안하였다. The inventors of the present application have focused on the following facts to solve the problems of the mixers according to the prior art as described above.

(Fact 1) RF 입력단의 전류는 좋은 변환이득을 위해서는 커야한다. (Fact 1) The current at the RF input must be large for good conversion gain.

(Fact 2) LO 스위칭단의 전류는 플리커 잡음 펄스의 높이를 낮출 수 있도록 작아야 한다. (Fact 2) The current at the LO switching stage must be small to reduce the height of the flicker noise pulses.

(Fact 3) LO 스위치의 크기는 MOS의 고유의 플리커 잡음을 감소시키기에 충분하도록 커야 한다. The size of the (Fact 3) LO switch should be large enough to reduce the inherent flicker noise of the MOS.

(Fact 4) LO 스위치의 크기가 증가한다면 테일캐패시턴스(Cp)가 증가된다. (Fact 4) If the size of the LO switch increases, the tail capacitance (Cp) increases.

(Fact 5) 테일캐패시턴스가 증가한다면 플리커 잡음은 간접 메커니즘에 의해 증가된다. (Fact 5) If tail capacitance is increased, flicker noise is increased by indirect mechanism.

(Fact 6) 작은 인덕터 크기, 인덕터의 높은 Q값, 인덕터의 높은 SRF값이 요구된다. (Fact 6) Small inductor size, high Q value of inductor and high SRF value of inductor are required.

전술한 사실들중에서 (Fact 1) 및 (Fact 2)를 고려할 때 본 출원의 발명자들은 LO 스위칭 전류를 감소시키기 위하여 정적인 전류블리딩 회로(static current bleeding circuitary)를 사용하기로 한다. In view of (Fact 1) and (Fact 2) among the foregoing facts, the inventors of the present application decide to use a static current bleeding circuitary to reduce the LO switching current.

또한, 전술한 사실들중에서 (Fact 3), (Fact 4) 및 (Fact 5)를 고려할 때 본 출원의 발명자들은 테일캐패시턴스(Cp)를 공진시키기 위하여 2개의 인덕터들을 사용하기로 한다. 이와 같은 2개의 인덕터들은 전류블리딩 회로인 PMOS로의 RF 전류 흐름을 막을 수 있기 때문에 변환이득을 증가시킬 수 있을 것이다. In addition, among the foregoing facts, considering (Fact 3), (Fact 4) and (Fact 5), the inventors of the present application decide to use two inductors to resonate the tail capacitance Cp. These two inductors can increase the conversion gain because they can block the RF current flow to the PMOS, the current bleeding circuit.

또한, 전술한 사실들중에서 (Fact 6)을 고려할 때 본 출원의 발명자들은 2개의 작은 크기의 인덕터를 사용한다. 예를 들어, 상기 인덕터로는 3.3나노헨리(nH)의 인덕터가 사용될 수 있다. Also, considering (Fact 6) among the foregoing facts, the inventors of the present application use two small size inductors. For example, an inductor of 3.3 nanohenry (nH) may be used as the inductor.

B. 제1 실시예 B. First Embodiment

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 혼합기의 회로 구성을 보여주는 도면이다. 2 is a diagram showing the circuit configuration of the mixer according to the first embodiment of the present invention.

상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 혼합기는 전계효과트랜지스터(FET: Field Effect Transistor)들 M1~M6과, 전류원 IBias와, 2개의 부하저항(RLoad)들과, 또 다른 FET들 M11,M12를 포함한다. FET들 M11,M12는 본 발명의 실시예에 따른 전류블리딩 회로(Current Bleeding Circuitry)를 구성하며, 다른 구성요소들은 소위 길버트 셀 혼합기(Gilbert Cell Mixer)를 구성한다. Referring to FIG. 2, the mixer according to the embodiment of the present invention is a field effect transistors (FETs) M1 to M6, a current source IBias, two load resistors (RLoads), and another FETs. M11, M12. The FETs M11 and M12 constitute a current bleeding circuitry according to an embodiment of the present invention, and other components constitute a so-called Gilbert Cell Mixer.

이러한 혼합기는 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 직접확산 수신기의 혼합기 40가 될 수 있다. 이러한 경우 상기 혼합기는 RF부인 BPF 20 및 LNA 30의 출력단(RF+,RF-)에 접속되고, 이후의 IF부(도시하지 않음)의 입력단(IF+,IF-)에 접속 되고, 또한 국부발진기(LO)(도시하지 않음)의 발진신호 출력단(LO+,LO-)에 접속된다. 이에 따라 상기 혼합기는 RF신호를 입력하고, 이 입력된 RF신호를 국부발진기에 의해 발진된 신호와 혼합하고, 혼합결과인 IF신호를 출력하게 된다. Such a mixer may be, for example, mixer 40 of a direct diffusion receiver as shown in FIG. 1. In this case, the mixer is connected to the output terminals RF + and RF- of the RF units BPF 20 and LNA 30, and then to the input terminals IF + and IF- of the IF unit (not shown), and also to the local oscillator LO. (Not shown) is connected to the oscillation signal output terminals LO + and LO-. Accordingly, the mixer inputs an RF signal, mixes the input RF signal with a signal oscillated by a local oscillator, and outputs an IF signal that is a mixing result.

FET들 M1~M6은 P형 MOS FET로 구현될 수 있다. M1의 게이트단자는 국부발진기(LO)의 제1 출력단(LO+)에 접속되고, 소오스단자는 제1 부하저항(RLoad)의 일측과 IF 처리부의 제1 입력단(IF+)에 접속되고, 드레인단자는 M2의 드레인단자 및 M3의 소오스단자에 접속된다. M2의 게이트단자는 국부발진기(LO)의 제2 출력단(LO-)과 M4의 게이트단자에 접속되고, 소오스단자는 제2 부하저항(RLoad)의 일측과 IF부의 제2 입력단(IF-)에 접속되고, 드레인단자는 M1의 드레인단자 및 M3의 소오스단자에 접속된다. M3의 게이트단자는 RF부의 제1 출력단(RF+)에 접속되고, 소오스단자는 M1의 드레인단자 및 M2의 드레인단자에 접속되고, 드레인단자는 전류원 IBias의 일측에 접속된다. 상기 전류원 IBias의 다른 일측은 접지단에 접속된다. The FETs M1-M6 can be implemented with a P-type MOS FET. The gate terminal of M1 is connected to the first output terminal LO + of the local oscillator LO, the source terminal is connected to one side of the first load resistor RLoad and the first input terminal IF + of the IF processing unit, and the drain terminal is It is connected to the drain terminal of M2 and the source terminal of M3. The gate terminal of M2 is connected to the second output terminal LO- of the local oscillator LO and the gate terminal of M4, and the source terminal is connected to one side of the second load resistor RLoad and the second input terminal IF- of the IF unit. The drain terminal is connected to the drain terminal of M1 and the source terminal of M3. The gate terminal of M3 is connected to the first output terminal RF + of the RF section, the source terminal is connected to the drain terminal of M1 and the drain terminal of M2, and the drain terminal is connected to one side of the current source IBias. The other side of the current source IBias is connected to the ground terminal.

M4의 게이트단자는 국부발진기(LO)의 제2 출력단(LO-)과 M2의 게이트단자에 접속되고, 소오스단자는 제1 부하저항(RLoad)의 일측과 IF부의 제1 입력단(IF+)에 접속되고, 드레인단자는 M5의 드레인단자 및 M6의 소오스단자에 접속된다. M5의 게이트단자는 국부발진기(LO)의 제1 출력단(LO+)에 접속되고, 소오스단자는 제2 부하저항(RLoad)의 일측과 IF부의 제2 입력단(IF-)에 접속되고, 드레인단자는 M4의 드레인단자 및 M6의 소오스단자에 접속된다. M6의 게이트단자는 RF 부의 제2 출력단(RF-)에 접속되고, 소오스단자는 M4의 드레인단자 및 M5의 드레인단자에 접속되고, 드레인단자는 전류원 IBias의 일측에 접속된다. 상기 전류원 IBIAS의 다른 일측은 접지단에 접속된다. The gate terminal of M4 is connected to the second output terminal LO- of the local oscillator LO and the gate terminal of M2, and the source terminal is connected to one side of the first load resistor RLoad and the first input terminal IF + of the IF unit. The drain terminal is connected to the drain terminal of M5 and the source terminal of M6. The gate terminal of M5 is connected to the first output terminal LO + of the local oscillator LO, the source terminal is connected to one side of the second load resistor RLoad and the second input terminal IF- of the IF section, and the drain terminal is It is connected to the drain terminal of M4 and the source terminal of M6. The gate terminal of M6 is connected to the second output terminal RF- of the RF unit, the source terminal is connected to the drain terminal of M4 and the drain terminal of M5, and the drain terminal is connected to one side of the current source IBias. The other side of the current source IBIAS is connected to the ground terminal.

제1부하저항은 일측이 IF부의 제1 입력단(IF+)과 M1의 소오스단자에 동시에 접속되고, 다른 일측이 전원전압단(VDD)에 접속된다. 제2 부하저항은 일측이 IF부의 제2 입력단(IF-)과 M5의 소오스단자에 동시에 접속되고, 다른 일측이 전원전압단(VDD)에 접속된다. One side of the first load resistor is simultaneously connected to the first input terminal IF + of the IF unit and the source terminal of M1, and the other side is connected to the power supply voltage terminal VDD. One side of the second load resistor is simultaneously connected to the second input terminal IF- of the IF unit and the source terminal of M5, and the other side is connected to the power supply voltage terminal VDD.

FET M11의 게이트단자는 도시하지 않은 전압원 VBias에 접속되고, 소오스단자는 전원전압단(VDD)에 접속되고, 드레인단자는 M1 및 M2의 드레인단자들과 M3의 소오스단자에 공통적으로 접속된다. FET M12의 게이트단자는 도시하지 않은 전압원 VBias에 접속되고, 소오스단자는 전원전압단(VDD)에 접속되고, 드레인단자는 M4 및 M5의 드레인단자들과 M6의 소오스단자에 공통적으로 접속된다. The gate terminal of the FET M11 is connected to a voltage source VBias (not shown), the source terminal is connected to the power supply voltage terminal VDD, and the drain terminal is commonly connected to the drain terminals of M1 and M2 and the source terminal of M3. The gate terminal of the FET M12 is connected to a voltage source VBias (not shown), the source terminal is connected to the power supply voltage terminal VDD, and the drain terminal is commonly connected to the drain terminals of M4 and M5 and the source terminal of M6.

도 3은 도 2에 도시된 혼합기를 도 1의 RF부에서 바라보았을 때의 등가적인 해석 회로도이다. FIG. 3 is an equivalent analysis circuit diagram when the mixer shown in FIG. 2 is viewed from the RF section of FIG. 1.

도 3을 참조하면, 노드 N11에는 M11의 저항성분인 RBias의 일측과, LO로부터의 발진신호가 인가됨에 응답하여 스위칭되는 M1의 저항성분인 1/gm의 일측과, M2의 저항성분인 1/gm의 일측과, RF부로부터의 RF신호가 인가됨에 응답하여 M3이 스위칭됨에 따라 생성되는 전류원인 IRF+의 일측이 접속된다. 상기 전류원 IRF+의 다른 일측과 M11의 저항성분인 RBias의 다른 일측은 접지단에 접속된다. 노드 N12에는 M12의 저항성분인 RBias의 일측과, LO로부터의 발진신호가 인가됨에 응답하여 스위칭되는 M5의 저항성분인 1/gm의 일측과, M4의 저항성분인 1/gm의 일측과, RF부로부터의 RF신호가 인가됨에 응답하여 M6이 스위칭됨에 따라 생성되는 전류원인 IRF-의 일측이 접속된다. 상기 전류원 IRF-의 다른 일측과 M12의 저항성분인 RBias의 다른 일측은 접지단에 접속된다. Referring to FIG. 3, at node N11, one side of RBias, which is the resistance component of M11, one side of 1 / gm, which is the resistance component of M1, which is switched in response to the oscillation signal from LO, and 1/1, which is the resistance component of M2, is applied to node N11. One side of gm and one side of IRF +, which is a current source generated as M3 is switched in response to the application of an RF signal from the RF unit, are connected. The other side of the current source IRF + and the other side of RBias, which is a resistance component of M11, are connected to the ground terminal. At node N12, one side of RBias, which is the resistance component of M12, one side of 1 / gm, which is the resistance component of M5 switched in response to the oscillation signal from LO, one side of 1 / gm, which is the resistance component of M4, and RF One side of IRF-, which is a current source generated as M6 is switched in response to the application of the RF signal from the negative terminal, is connected. The other side of the current source IRF- and the other side of RBias, the resistance component of M12, is connected to the ground terminal.

전술한 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 혼합기에서 소위 1/f 잡음인 플리커 잡음은 아래에서 설명되는 바와 같이 M11 및 M12에 의해 구성되는 전류블리딩 회로에 의해 효과적으로 제거될 것이다. In the mixer according to the embodiment of the present invention constructed as shown in Figs. 2 and 3 described above, the so-called 1 / f noise flicker noise is generated by the current bleeding circuit constituted by M11 and M12 as described below. Will be effectively removed.

상기 혼합기에서 발생되는 플리커 잡음의 발생원은 M1 및 M5이다. 즉, M1 및 M5의 소오스단자들로 많은 전류가 흐르게 되면 그만큼 플리커 잡음이 많이 발생하기 때문에 M1 및 M5의 소오스단자들로는 적은 전류를 흐르게 할 필요가 있다. Sources of flicker noise generated in the mixer are M1 and M5. That is, when a large amount of current flows through the source terminals of M1 and M5, much flicker noise is generated, so it is necessary to flow a small current through the source terminals of M1 and M5.

한편, 상기 혼합기에서의 변환 성능이 양호하도록 하기 위해서는 M3 및 M6를 통해 흐르는 전류, 즉 M1 및 M5의 소오스단자들 각각으로부터 M3 및 M6를 각각 거쳐 흐르는 전류의 양이 크도록 할 필요가 있다. On the other hand, in order for the conversion performance in the mixer to be good, the amount of current flowing through M3 and M6, that is, the current flowing through M3 and M6 from the source terminals of M1 and M5, respectively, needs to be large.

위와 같은 전자의 필요성과 후자의 필요성은 사실 서로 양립할 수 없다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는 상기 전류블리딩 회로를 사용함으로써 이러한 양자의 필요성을 모두 만족시킨다. 즉, M1 및 M5의 소오스단자들로 흐르는 전류를 적게 함으로써 첫번째 필요성을 만족시키고, 이와 함께 전류블리딩 회로인 M11 및 M12를 통해 흐르는 전류가 많게 함으로써 결과적으로 M3 및 M6를 통해 흐르는 전류가 많게 함으로써 두번째 필요성을 만족시킨다. The necessity of the former and the latter is in fact incompatible with each other. However, the embodiment of the present invention satisfies both of these needs by using the current bleeding circuit. That is, by satisfying the first need by reducing the current flowing through the source terminals of M1 and M5, the current flowing through the current bleeding circuits M11 and M12 increases, resulting in a large current flowing through M3 and M6. Satisfy the need.

C. 제2 실시예 C. Second Embodiment

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 혼합기의 회로 구성을 보여주는 도면이다. 4 is a diagram showing the circuit configuration of the mixer according to the second embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 혼합기는 전계효과트랜지스터(FET: Field Effect Transistor)들 M1~M6과, 전류원 IBias와, 2개의 부하저항(RLoad)들과, 또 다른 FET M21과, 2개의 인덕터들 L1,L2를 포함한다. 비록 도면상에는 2개의 캐패시터들(Cp)이 도시되어 있으나, 이 캐패시터들은 실제적으로 회로상에 구현되는 캐패시터가 아니라 회로상에 기생하는 테일캐패시턴스(Cp)라는 사실에 유의할 필요가 있을 것이다. FET M21은 본 발명의 실시예에 따른 전류블리딩 회로(Current Bleeding Circuitry)를 구성하며, 2개의 인덕터를 제외한 다른 구성요소들은 소위 길버트 셀 혼합기(Gilbert Cell Mixer)를 구성한다. Referring to FIG. 4, the mixer according to the embodiment of the present invention has a field effect transistors (FETs) M1 to M6, a current source IBias, two load resistors (RLoads), and another FET M21. , Two inductors L1, L2. Although two capacitors Cp are shown in the figure, it should be noted that these capacitors are actually parasitic tail capacitance Cp rather than capacitors implemented on the circuit. The FET M21 constitutes a current bleeding circuitry according to an embodiment of the present invention, and other components except two inductors constitute a so-called Gilbert Cell Mixer.

이러한 혼합기는 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같은 직접확산 수신기의 혼합기 40가 될 수 있다. 이러한 경우 상기 혼합기는 RF부인 BPF 20 및 LNA 30의 출력단(RF+,RF-)에 접속되고, 이후의 IF부(도시하지 않음)의 입력단(IF+,IF-)에 접속되고, 또한 국부발진기(LO)(도시하지 않음)의 발진신호 출력단(LO+,LO-)에 접속된다. 이에 따라 상기 혼합기는 RF신호를 입력하고, 이 입력된 RF신호를 국부발진기에 의해 발진된 신호와 혼합하고, 혼합결과인 IF신호를 출력하게 된다. Such a mixer may be, for example, mixer 40 of a direct diffusion receiver as shown in FIG. 1. In this case, the mixer is connected to the output terminals RF + and RF- of the RF units BPF 20 and LNA 30, and then to the input terminals IF + and IF- of the IF unit (not shown), and also to the local oscillator LO. (Not shown) is connected to the oscillation signal output terminals LO + and LO-. Accordingly, the mixer inputs an RF signal, mixes the input RF signal with a signal oscillated by a local oscillator, and outputs an IF signal that is a mixing result.

FET들 M1~M6은 P형 MOS FET로 구현될 수 있다. M1의 게이트단자는 국부발진기(LO)의 제1 출력단(LO+)에 접속되고, 소오스단자는 제1 부하저항(RLoad)의 일측과 IF 처리부의 제1 입력단(IF+)에 접속되고, 드레인단자는 M2의 드레인단자 및 M3의 소오스단자에 접속된다. 또한, M1의 소오스단자에는 M4의 소오스단자가 접속되고, M1의 드레인단자에는 제1 인덕터 L1의 일측이 접속된다. M2의 게이트단자는 국부발진기(LO)의 제2 출력단(LO-)과 M4의 게이트단자에 접속되고, 소오스단자는 제2 부하저항(RLoad)의 일측과 IF부의 제2 입력단(IF-)에 접속되고, 드레인단자는 M1의 드레인단자 및 M3의 소오스단자에 접속된다. 또한, M2의 드레인단자에는 제1 인덕터 L1의 일측이 접속된다. M3의 게이트단자는 RF부의 제1 출력단(RF+)에 접속되고, 소오스단자는 M1의 드레인단자, M2의 드레인단자 및 제1 인덕터 L1의 일측에 접속되고, 드레인단자는 전류원 IBias의 일측에 접속된다. 상기 전류원 IBias의 다른 일측은 접지단에 접속된다. The FETs M1-M6 can be implemented with a P-type MOS FET. The gate terminal of M1 is connected to the first output terminal LO + of the local oscillator LO, the source terminal is connected to one side of the first load resistor RLoad and the first input terminal IF + of the IF processing unit, and the drain terminal is It is connected to the drain terminal of M2 and the source terminal of M3. The source terminal of M4 is connected to the source terminal of M1, and one side of the first inductor L1 is connected to the drain terminal of M1. The gate terminal of M2 is connected to the second output terminal LO- of the local oscillator LO and the gate terminal of M4, and the source terminal is connected to one side of the second load resistor RLoad and the second input terminal IF- of the IF unit. The drain terminal is connected to the drain terminal of M1 and the source terminal of M3. One side of the first inductor L1 is connected to the drain terminal of M2. The gate terminal of M3 is connected to the first output terminal RF + of the RF section, the source terminal is connected to the drain terminal of M1, the drain terminal of M2 and one side of the first inductor L1, and the drain terminal is connected to one side of the current source IBias. . The other side of the current source IBias is connected to the ground terminal.

M4의 게이트단자는 국부발진기(LO)의 제2 출력단(LO-)과 M2의 게이트단자에 접속되고, 소오스단자는 제1 부하저항(RLoad)의 일측과 IF부의 제1 입력단(IF+)에 접속되고, 드레인단자는 M5의 드레인단자, M6의 소오스단자 및 제2 인덕터 L2의 일측에 접속된다. M5의 게이트단자는 국부발진기(LO)의 제1 출력단(LO+)에 접속되고, 소오스단자는 제2 부하저항(RLoad)의 일측과 IF부의 제2 입력단(IF-)에 접속되고, 드레인단자는 M4의 드레인단자, M6의 소오스단자 및 제2 인덕터 L2의 일측에 접속된다. M6의 게이트단자는 RF 부의 제2 출력단(RF-)에 접속되고, 소오스단자는 M4의 드레인단자, M5의 드레인단자 및 제2 인덕터 L2의 일측에 접속되고, 드레인단자는 전류원 IBias의 일측에 접속된다. 상기 전류원 IBIAS의 다른 일측은 접지단에 접속된다. The gate terminal of M4 is connected to the second output terminal LO- of the local oscillator LO and the gate terminal of M2, and the source terminal is connected to one side of the first load resistor RLoad and the first input terminal IF + of the IF unit. The drain terminal is connected to the drain terminal of M5, the source terminal of M6, and one side of the second inductor L2. The gate terminal of M5 is connected to the first output terminal LO + of the local oscillator LO, the source terminal is connected to one side of the second load resistor RLoad and the second input terminal IF- of the IF section, and the drain terminal is It is connected to the drain terminal of M4, the source terminal of M6, and one side of the second inductor L2. The gate terminal of M6 is connected to the second output terminal RF- of the RF unit, the source terminal is connected to the drain terminal of M4, the drain terminal of M5 and one side of the second inductor L2, and the drain terminal is connected to one side of the current source IBias. do. The other side of the current source IBIAS is connected to the ground terminal.

제1 부하저항은 일측이 IF부의 제1 입력단(IF+)과 M1의 소오스단자에 동시에 접속되고, 다른 일측이 전원전압단(VDD)에 접속된다. 제2 부하저항은 일측이 IF부의 제2 입력단(IF-)과 M5의 소오스단자에 동시에 접속되고, 다른 일측이 전원전압단(VDD)에 접속된다. One side of the first load resistor is simultaneously connected to the first input terminal IF + of the IF unit and the source terminal of M1, and the other side is connected to the power supply voltage terminal VDD. One side of the second load resistor is simultaneously connected to the second input terminal IF- of the IF unit and the source terminal of M5, and the other side is connected to the power supply voltage terminal VDD.

FET M21의 게이트단자는 도시하지 않은 전압원 VBias에 접속되고, 드레인단자는 전원전압단(VDD)에 접속되고, 소오스단자는 제1 인덕터 L1의 다른 일측 및 제2 인덕터 L2의 다른 일측에 접속된다. 상기 제1 인덕터 L1 및 제2 인덕터 L2로는 작은 크기의 인덕터, 높은 Q값 및 높은 SRF값을 위해 예를 들어, 3.3나노헨리(nH)가 사용된다. The gate terminal of the FET M21 is connected to the voltage source VBias (not shown), the drain terminal is connected to the power supply voltage terminal VDD, and the source terminal is connected to the other side of the first inductor L1 and the other side of the second inductor L2. As the first inductor L1 and the second inductor L2, for example, 3.3 nanohenry (nH) is used for a small inductor, a high Q value, and a high SRF value.

도 5는 도 4에 도시된 혼합기를 도 1의 RF부에서 바라보았을 때의 등가적인 해석 회로도이다. FIG. 5 is an equivalent analysis circuit diagram when the mixer shown in FIG. 4 is viewed from the RF section of FIG. 1.

상기 도 5를 참조하면, 노드 N21에는 M21의 저항성분인 RBias의 일측과, LO로부터의 발진신호가 인가됨에 응답하여 스위칭되는 M1의 저항성분인 1/gm의 일측과, M2의 저항성분인 1/gm의 일측과, RF부로부터의 RF신호가 인가됨에 응답하여 M3이 스위칭됨에 따라 생성되는 전류원인 IRF+의 일측이 접속된다. 상기 전류원 IRF+의 다른 일측과 M11의 저항성분인 RBias의 다른 일측은 접지단에 접속된다. 노드 N22에는 M21의 저항성분인 RBias의 일측과, LO로부터의 발진신호가 인가됨에 응답하여 스위칭되는 M5의 저항성분인 1/gm의 일측과, M4의 저항성분인 1/gm의 일측과, RF부로부터의 RF신호가 인가됨에 응답하여 M6이 스위칭됨에 따라 생성되는 전류원인 IRF-의 일측이 접속된다. 상기 전류원 IRF-의 다른 일측과 M12의 저항성분인 RBias의 다른 일측은 접지단에 접속된다. Referring to FIG. 5, at node N21, one side of RBias, which is the resistance component of M21, one side of 1 / gm, which is the resistance component of M1, which is switched in response to the oscillation signal from LO, and the resistance component of M2, 1 One side of / gm and one side of IRF +, which is a current source generated as M3 is switched in response to the application of an RF signal from the RF unit, are connected. The other side of the current source IRF + and the other side of RBias, which is a resistance component of M11, are connected to the ground terminal. At node N22, one side of RBias, which is the resistance component of M21, one side of 1 / gm, which is the resistance component of M5 switched in response to the oscillation signal from LO, one side of 1 / gm, which is the resistance component of M4, and RF One side of IRF-, which is a current source generated as M6 is switched in response to the application of the RF signal from the negative terminal, is connected. The other side of the current source IRF- and the other side of RBias, the resistance component of M12, is connected to the ground terminal.

전술한 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 혼합기에서 소위 1/f 잡음인 플리커 잡음은 아래에서 설명되는 바와 같이 M21 에 의해 구성되는 전류블리딩 회로에 의해 효과적으로 제거될 것이다. In the mixer according to the embodiment of the present invention configured as shown in Figs. 4 and 5 described above, the so-called 1 / f noise flicker noise is effectively removed by the current bleeding circuit constituted by M21 as described below. Will be.

상기 혼합기에서 발생되는 플리커 잡음의 발생원은 M1 및 M5이다. 즉, M1 및 M5의 소오스단자들로 많은 전류가 흐르게 되면 그만큼 플리커 잡음이 많이 발생하기 때문에 M1 및 M5의 소오스단자들로는 적은 전류를 흐르게 할 필요가 있다. Sources of flicker noise generated in the mixer are M1 and M5. That is, when a large amount of current flows through the source terminals of M1 and M5, much flicker noise is generated, so it is necessary to flow a small current through the source terminals of M1 and M5.

한편, 상기 혼합기에서의 변환 성능이 양호하도록 하기 위해서는 M3 및 M6를 통해 흐르는 전류, 즉 M1 및 M5의 드레인단자들 각각으로부터 M3 및 M6를 각각 거쳐 흐르는 전류의 양이 크도록 할 필요가 있다. On the other hand, in order to improve the conversion performance in the mixer, it is necessary to increase the amount of current flowing through M3 and M6, that is, the current flowing through M3 and M6 from the drain terminals of M1 and M5, respectively.

위와 같은 전자의 필요성과 후자의 필요성은 사실 서로 양립할 수 없다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는 상기 전류블리딩 회로를 사용함으로써 이러한 양자의 필요성을 모두 만족시킨다. 즉, M1 및 M5의 소오스단자들로 흐르는 전류를 적게 함으로써 첫번째 필요성을 만족시키고, 이와 함께 전류블리딩 회로인 M11 및 M12를 통해 흐르는 전류가 많게 함으로써 결과적으로 M3 및 M6를 통해 흐르는 전류가 많게 함으로써 두번째 필요성을 만족시킨다. The necessity of the former and the latter is in fact incompatible with each other. However, the embodiment of the present invention satisfies both of these needs by using the current bleeding circuit. That is, by satisfying the first need by reducing the current flowing through the source terminals of M1 and M5, the current flowing through the current bleeding circuits M11 and M12 increases, resulting in a large current flowing through M3 and M6. Satisfy the need.

또한, 전술한 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 혼합기는 플리커 잡음을 전류블리딩 회로에 의해 효과적으로 제거할 뿐만 아니라 신호 변환 성능을 보다 향상시킬 수 있다. 이러한 신호 변환 성능은 2개의 인덕터들 L1,L2의 사용에 의해 향상된다. In addition, the mixer according to the embodiment of the present invention configured as shown in FIG. 4 and FIG. 5 can effectively remove the flicker noise by the current bleeding circuit and can further improve the signal conversion performance. This signal conversion performance is improved by the use of two inductors L1, L2.

혼합기에서의 신호 변환 성능을 향상시킨다는 것은 입력되는 RF 신호가 LO 측으로, 즉 M1 및 M5측으로 많이 제공되어야 한다는 것을 의미한다. 그러나, M3 및 M6을 통해 입력되는 RF 신호들은 M1 및 M5측으로 뿐만 아니라 전류블리딩 회로 M21측으로도 제공되게 된다. 이와 같이 전류블리딩 회로 M21측으로 RF 신호들이 제공되게 되면 그만큼 신호 변환 성능을 저하되게 된다. 이를 방지하는 역할이 2개의 인덕터들 L1,L2의 사용에 의해 이루어진다. 상기 인덕터들 L1,L2는 각각 회로상에 기생하는 캐패시터인 테일캐패시터(Cp)와 LC 병렬회로를 구성한다. 그렇기 때문에 M3 및 M6을 통해 입력되는 RF신호가 전류블리딩 회로 M21측으로 제공됨이 상기 LC 병렬회로에 방지되고, 상기 입력되는 RF신호는 각각 M1 및 M5측으로만 제공되게 된다. Improving signal conversion performance in the mixer means that the incoming RF signal must be provided to the LO side, i.e., M1 and M5 side. However, RF signals input through M3 and M6 are provided not only to the M1 and M5 sides but also to the current bleeding circuit M21 side. As such, when the RF signals are provided to the current bleeding circuit M21, the signal conversion performance is degraded by that amount. This role is prevented by the use of two inductors L1, L2. The inductors L1 and L2 form an LC parallel circuit with a tail capacitor Cp, which is a parasitic capacitor on the circuit. Therefore, the LC parallel circuit is prevented from providing the RF signal input through M3 and M6 to the current bleeding circuit M21 side, and the input RF signal is provided only to the M1 and M5 side, respectively.

D. 실시예들 성능 비교 D. Example Performance Comparison

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 혼합기의 변환이득을 보여주는 그래프이다. 6 is a graph showing the conversion gain of the mixer according to the second embodiment of the present invention.

상기 도 6을 참조하면, 2개의 인덕터를 구비하는 제2 실시예에 따른 혼합기는 신호변환 이득이 17dB임을 알 수 있다. Referring to FIG. 6, the mixer according to the second embodiment having two inductors has a signal conversion gain of 17 dB.

도 7a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 혼합기의 플리커 코너 주파수를 보여주는 그래프이고, 도 7b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 혼합기의 플리커 코너 주파수를 보여주는 그래프이다. 7A is a graph showing the flicker corner frequency of the mixer according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a graph showing the flicker corner frequency of the mixer according to the second embodiment of the present invention.

상기 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 제1 실시예에 따른 혼합기의 플리커 코너 주파수는 826kHz인 반면, 제2 실시예에 따른 혼합기의 플리커 코너 주파수는 107kHz로 719kHz 감소됨을 알 수 있다. 7A and 7B, the flicker corner frequency of the mixer according to the first embodiment is 826 kHz, whereas the flicker corner frequency of the mixer according to the second embodiment is reduced to 107 kHz to 107 kHz.

다음의 <표 1a> 및 <표 1b>는 본 발명의 실시예들에 따른 혼합기들에 대한 시뮬레이션 결과들을 보여준다. <표 1a> 및 <표 1b>로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 혼합기들에서 전류블리딩 회로에서 흐르는 전류가 증가할 수도 플리커 잡음, 즉 플리커 코너 주파수가 작아짐을 알 수 있다. 예를 들어, <표 1a>에서 전류블리딩 회로를 통해 흐르는 전류가 3.52(mA)인 경우에 플리커 잡음은 167kHz이고, 전류블리딩 회로를 통해 흐르는 전류가 3.76(mA)인 경우에 플리커 잡음은 107kHz이다. 다른 예로, <표 1b>에서 전류블리딩 회로를 통해 흐르는 전류가 3.52(mA)인 경우에 플리커 잡음은 1.34MHz이고, 전류블리딩 회로를 통해 흐르는 전류가 3.76(mA)인 경우에 플리커 잡음은 826kHz이다. Tables 1a and 1b below show simulation results for mixers according to embodiments of the present invention. As can be seen from Tables 1a and 1b, it can be seen that in the mixers according to the embodiment of the present invention, the current flowing in the current bleeding circuit may increase, but the flicker noise, ie, the flicker corner frequency, becomes smaller. For example, in Table 1a, the flicker noise is 167 kHz when the current flowing through the current bleeding circuit is 3.52 (mA), and the flicker noise is 107 kHz when the current flowing through the current bleeding circuit is 3.76 (mA). . As another example, in Table 1b, the flicker noise is 1.34 MHz when the current flowing through the current bleeding circuit is 3.52 (mA), and the flicker noise is 826 kHz when the current flowing through the current bleeding circuit is 3.76 (mA). .

* 실시예 2 ; Static Current Bleeding with two InductorsExample 2; Static Current Bleeding with two Inductors Bleeding Current (mA)Bleeding Current (mA) LO SW
Current(mA)
LO SW
Current (mA)
NF(dB)NF (dB) Corner
Frequency (Hz)
Corner
Frequency (Hz)
Gain (dB)Gain (dB) IIP3 (dBm)IIP3 (dBm)
3.763.76 6060 10.110.1 107k107k 1717 -8.2-8.2 3.643.64 9090 10.010.0 134k134k 17.817.8 -7.1-7.1 3.523.52 120120 10.210.2 167k167k 18.518.5 -6.2-6.2

* 실시예 1 ; Static Current Bleeding without Inductors Example 1; Static Current Bleeding without Inductors Bleeding
Current (mA)
Bleeding
Current (mA)
LO SW
Current(mA)
LO SW
Current (mA)
NF(dB)NF (dB) Corner
Frequency (Hz)
Corner
Frequency (Hz)
Gain (dB)Gain (dB) IIP3 (dBm)IIP3 (dBm)
3.763.76 6060 12.112.1 826k826 k 1313 -7.4-7.4 3.643.64 9090 12.212.2 1.20k1.20k 13.213.2 -5.6-5.6 3.523.52 120120 12.112.1 1.34k1.34k 14.714.7 -4.3-4.3

다음의 <표 2>는 본 발명의 제2 실시예에 따른 혼합기에서의 사용된 시뮬레이션 결과를 보여준다. Table 2 below shows the simulation results used in the mixer according to the second embodiment of the present invention.

RF FrequencyRF Frequency 5.2 GHz5.2 GHz LO FrequencyLO Frequency 5.2 GHz5.2 GHz Conversion GainConversion gain 17 dB17 dB Noise FigureNoise figure 10 dB10 dB IIP3IIP3 -7.89 dBm-7.89 dBm P1dBP1dB -17.82 dBm-17.82 dBm Flicker Corner FrequencyFlicker corner frequency 107 kHz107 kHz Total Power ConsumptionTotal Power Consumption 7.2 mW (4mA, 1.8V)7.2 mW (4mA, 1.8V)

상기 <표 2>를 참조하면, RF 주파수 및 LO 주파수는 5.2GHz이고, 변환이득은 17dB이고, 잡음지수(Noise Figure)는 10dB이고, IIP3(Input Intercept Point 3)는 -7.89dBm이고, P1dB는 -17.82dBm이고, 플리커 코너 주파수(Flicker Corner Frequency)는 107kHz이고, 전체 전력소모(Total Power Consumption)은 7.2밀리와트(mW)이다. Referring to Table 2, the RF frequency and the LO frequency are 5.2 GHz, the conversion gain is 17 dB, the noise figure is 10 dB, the input intercept point 3 (IIP3) is -7.89 dBm, and the P1 dB is -17.82dBm, Flicker Corner Frequency is 107kHz, Total Power Consumption is 7.2mW.

다음의 <표 3>은 종래기술들에 따른 혼합기와 본 발명의 제2 실시예에 따른 혼합기의 성능들을 비교한 결과를 보여준다. Table 3 below shows the result of comparing the performance of the mixer according to the prior arts and the mixer according to the second embodiment of the present invention.

TopologyTopology 종래기술 1Prior art 1 종래기술 2Prior art 2 종래기술 3Prior Art 3 종래기술 4Prior art 4 발명invent Gain/LossGain / Loss moderate
conversion
gain
moderate
conversion
gain
poor
conversion
gain
poor
conversion
gain
moderate
conversion
gain
moderate
conversion
gain
conversion
loss
conversion
loss
good
conversion gain
good
conversion gain
LO PowerLO power moderatemoderate very highvery high highhigh moderatemoderate lowlow Linearity
(IIP3)
Linearity
(IIP3)
moderatemoderate goodgood moderatemoderate moderatemoderate moderatemoderate
Noise FiqureNoise fiqure moderatemoderate moderatemoderate moderatemoderate goodgood moderatemoderate Flicker Corner
Frequency
Flicker corner
Frequency
moderatemoderate goodgood moderatemoderate very
good
very
good
very
good
very
good
Power
Consumption
Power
Consumption
moderatemoderate very goodvery good moderatemoderate goodgood goodgood
RF FrequencyRF Frequency 900 MHz900 MHz 2 GHz2 GHz 2.1 GHz2.1 GHz 5 GHz5 GHz 5.2 GHz5.2 GHz

상기 <표 3>을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 혼합기는 종래기술들에 비해 신호변환이득에서 성능이 향상되었음을 알 수 있고, 또한 LO 전력이 낮아졌음을 알 수 있고, 플리커 잡음이 양호해진 것도 알 수 있다. Referring to Table 3, the mixer according to the embodiment of the present invention can be seen that the performance is improved in the signal conversion gain compared to the prior art, and also it can be seen that the LO power is lowered, and the flicker noise is good. It can also be seen.

전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 혼합기는 종래기술에 따른 혼합기들에 비해 플리커 잡음 개선, 신호변환 및 전력소모의 측면에서 양호한 성능을 가짐을 알 수 있다. 이러한 본 발명의 제2 실시예에 따른 혼합기의 성능은 다음과 같이 정리될 수 있다. As described above, it can be seen that the mixer according to the embodiment of the present invention has better performance in terms of flicker noise improvement, signal conversion, and power consumption than the mixers according to the prior art. The performance of the mixer according to the second embodiment of the present invention can be summarized as follows.

첫째, 정적인 전류블리딩 기법을 사용함으로써 LO 스위치의 전류를 감소시킬 수 있다. First, the current of the LO switch can be reduced by using a static current bleeding technique.

둘째, 테일캐패시터와의 공진에 2개의 인덕터를 사용함으로써 LO 스위치 크기를 크게 할 수 있다. Second, the size of the LO switch can be increased by using two inductors for resonance with the tail capacitor.

셋째, 혼합기의 신호 변환 이득에서 4dB 증가가 있었다. Third, there was a 4dB increase in the signal conversion gain of the mixer.

넷째, 플리커 코너 주파수에서 719kHz의 감소가 있었다. Fourth, there was a decrease of 719 kHz in the flicker corner frequency.

다섯째, IIP3를 -7.89dBm으로 개선하였으며, 1.8V가 공급되는 경우에 4mA의 전류의 흐름, 즉 7.2mW로 전력소모가 개선되었다. Fifth, IIP3 is improved to -7.89dBm and power consumption is improved to 4mA current flow of 7.2mW when 1.8V is supplied.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 혼합기는 이동 통신시스템의 직접변환 수신기에 적용되는 경우로서 설명되었다. 그러나, 본 발명은 이동 통신시스템의 직접변환 수신기 뿐만 아니라 각종의 신호 변환 동작을 위한 혼합기가 사용되는 모든 응용 분야에 이용될 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of various modifications within the scope of the invention. For example, a mixer according to an embodiment of the present invention has been described as a case where it is applied to a direct conversion receiver of a mobile communication system. However, the present invention may be used in all applications in which a mixer for various signal conversion operations is used as well as a direct conversion receiver of a mobile communication system. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the illustrated embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 혼합기는 전류블리딩 회로 및 2개의 인덕터들을 사용함으로써 종래기술에 따른 혼합기들에 비해 플리커 잡음 개선, 신호변환 및 전력소모의 측면에서 성능을 개선시키는 이점이 있다. As described above, the mixer according to the embodiment of the present invention has an advantage of improving performance in terms of flicker noise improvement, signal conversion, and power consumption compared to the mixers according to the prior art by using a current bleed circuit and two inductors. .

Claims (4)

혼합기에 있어서, In the mixer, 제1 신호를 입력하기 위한 제1 입력단 및 제2 입력단과, A first input terminal and a second input terminal for inputting a first signal, 제2 신호를 입력하기 위한 제3 입력단 및 제4 입력단과, A third input terminal and a fourth input terminal for inputting a second signal, 제3 신호를 출력하기 위한 제1 출력단 및 제2 출력단과, A first output terminal and a second output terminal for outputting a third signal; 전원전압단과 상기 제1 출력단의 사이에 접속된 제1 부하저항과, A first load resistor connected between a power supply voltage terminal and said first output terminal, 상기 전원전압단과 상기 제2 출력단의 사이에 접속된 제2 부하저항과, A second load resistor connected between the power supply voltage terminal and the second output terminal, 상기 제1 출력단에 접속되는 소오스단자와, 상기 제3 입력단에 접속되는 게이트단자와, 드레인단자를 구비하는 제1 트랜지스터와, A first transistor having a source terminal connected to the first output terminal, a gate terminal connected to the third input terminal, and a drain terminal; 상기 제2 출력단에 접속되는 소오스단자와, 상기 제4 입력단에 접속되는 게이트단자와, 드레인단자를 구비하는 제2 트랜지스터와, A second transistor having a source terminal connected to the second output terminal, a gate terminal connected to the fourth input terminal, and a drain terminal; 상기 제1 및 제2 트랜지스터들의 드레인단자들에 접속되는 소오스단자와, 상기 제1 입력단에 접속되는 게이트단자와, 전류원에 접속되는 드레인단자를 구비하는 제3 트랜지스터와, A third transistor including a source terminal connected to the drain terminals of the first and second transistors, a gate terminal connected to the first input terminal, and a drain terminal connected to a current source; 상기 제1 출력단에 접속되는 소오스단자와, 상기 제4 입력단에 접속되는 게이트단자와, 드레인단자를 구비하는 제4 트랜지스터와, A fourth transistor including a source terminal connected to the first output terminal, a gate terminal connected to the fourth input terminal, and a drain terminal; 상기 제2 출력단에 접속되는 소오스단자와, 상기 제3 입력단에 접속되는 게이트단자와, 드레인단자를 구비하는 제5 트랜지스터와, A fifth transistor including a source terminal connected to the second output terminal, a gate terminal connected to the third input terminal, and a drain terminal; 상기 제4 및 제5 트랜지스터들의 드레인단자들에 접속되는 소오스단자와, 상기 제2 입력단에 접속되는 게이트단자와, 상기 전류원에 접속되는 드레인단자를 구비하는 제6 트랜지스터와, A sixth transistor including a source terminal connected to the drain terminals of the fourth and fifth transistors, a gate terminal connected to the second input terminal, and a drain terminal connected to the current source; 상기 전원전압단에 접속되는 드레인단자와, 전압원에 접속되는 게이트단자와, 상기 제3 트랜지스터 및 상기 제6 트랜지스터의 소오스단자들에 접속되는 소오스단자를 구비하는 제7 트랜지스터와, A seventh transistor including a drain terminal connected to the power supply voltage terminal, a gate terminal connected to a voltage source, and a source terminal connected to source terminals of the third and sixth transistors; 상기 제7 트랜지스터의 소오스단자와 상기 제3 트랜지스터 및 상기 제6 트랜지스터의 소오스단자들의 사이에 각각 접속되는 2개의 인덕터들을 포함하는 혼합기. And two inductors respectively connected between a source terminal of the seventh transistor and a source terminal of the third transistor and the sixth transistor. 제1항에 있어서, 상기 인덕터들은 각각 3.3나노헨리임을 특징으로 하는 혼합기. The mixer of claim 1, wherein each of the inductors is 3.3 nanohenry. 직접변환 수신기에 사용하기 위한 혼합기에 있어서, In mixers for use in direct conversion receivers, 고주파수(RF)신호를 입력하기 위한 제1 입력단(RF+) 및 제2 입력단(RF-)과, A first input terminal RF + and a second input terminal RF- for inputting a high frequency RF signal, 국부발진(LO)신호를 입력하기 위한 제3 입력단(LO+) 및 제4 입력단(LO-)과, A third input terminal LO + and a fourth input terminal LO- for inputting a local oscillation (LO) signal, 중간주파수(IF) 신호를 출력하기 위한 제1 출력단(IF+) 및 제2 출력단(IF-)과, A first output terminal IF + and a second output terminal IF- for outputting an intermediate frequency IF signal, 전원전압단(VDD)과 상기 제1 출력단(IF+)의 사이에 접속된 제1 부하저항과, A first load resistor connected between a power supply voltage terminal VDD and the first output terminal IF +; 상기 전원전압단(VDD)과 상기 제2 출력단(IF-)의 사이에 접속된 제2 부하저항과, A second load resistor connected between the power supply voltage terminal VDD and the second output terminal IF-, 상기 제1 출력단(IF+)에 접속되는 소오스단자와, 상기 제3 입력단(LO+)에 접속되는 게이트단자와, 드레인단자를 구비하는 제1 트랜지스터(M1)와, A first transistor M1 including a source terminal connected to the first output terminal IF +, a gate terminal connected to the third input terminal LO +, and a drain terminal; 상기 제2 출력단(IF-)에 접속되는 소오스단자와, 상기 제4 입력단(LO-)에 접속되는 게이트단자와, 드레인단자를 구비하는 제2 트랜지스터(M2)와, A second transistor M2 including a source terminal connected to the second output terminal IF-, a gate terminal connected to the fourth input terminal LO-, and a drain terminal; 상기 제1 및 제2 트랜지스터들(M1,M2)의 드레인단자들에 접속되는 소오스단자와, 상기 제1 입력단(RF+)에 접속되는 게이트단자와, 전류원(IBias)에 접속되는 드레인단자를 구비하는 제3 트랜지스터(M3)와, A source terminal connected to the drain terminals of the first and second transistors M1 and M2, a gate terminal connected to the first input terminal RF +, and a drain terminal connected to a current source IBias. The third transistor M3, 상기 제1 출력단(IF+)에 접속되는 소오스단자와, 상기 제4 입력단(LO-)에 접속되는 게이트단자와, 드레인단자를 구비하는 제4 트랜지스터(M4)와, A fourth transistor M4 including a source terminal connected to the first output terminal IF +, a gate terminal connected to the fourth input terminal LO-, and a drain terminal; 상기 제2 출력단(IF-)에 접속되는 소오스단자와, 상기 제3 입력단(LO+)에 접속되는 게이트단자와, 드레인단자를 구비하는 제5 트랜지스터(M5)와, A fifth transistor M5 including a source terminal connected to the second output terminal IF-, a gate terminal connected to the third input terminal LO +, and a drain terminal; 상기 제4 및 제5 트랜지스터들(M4,M5)의 드레인단자들에 접속되는 소오스단자와, 상기 제2 입력단(RF-)에 접속되는 게이트단자와, 상기 전류원(IBias)에 접속되는 드레인단자를 구비하는 제6 트랜지스터(M6)와, A source terminal connected to the drain terminals of the fourth and fifth transistors M4 and M5, a gate terminal connected to the second input terminal RF-, and a drain terminal connected to the current source IBias. A sixth transistor M6 provided; 상기 전원전압단(VDD)에 접속되는 드레인단자와, 전압원(VBias)에 접속되는 게이트단자와, 상기 제3 트랜지스터(M3) 및 상기 제6 트랜지스터(M6)의 소오스단자들에 접속되는 소오스단자를 구비하는 제7 트랜지스터(M21)와, A drain terminal connected to the power supply voltage terminal VDD, a gate terminal connected to the voltage source VBias, and a source terminal connected to the source terminals of the third transistor M3 and the sixth transistor M6 are connected. A seventh transistor M21 provided; 상기 제7 트랜지스터(M21)의 소오스단자와 상기 제3 트랜지스터(M3) 및 상기 제6 트랜지스터(M6)의 소오스단자들의 사이에 각각 접속되는 2개의 인덕터들(L1,L2)를 포함하는 혼합기. A mixer comprising two inductors (L1, L2) respectively connected between a source terminal of the seventh transistor (M21) and a source terminal of the third transistor (M3) and the sixth transistor (M6). 제3항에 있어서, 상기 인덕터들은 각각 3.3나노헨리임을 특징으로 하는 혼합기. 4. The mixer of claim 3 wherein the inductors are each 3.3 nanohenry.
KR1020060050083A 2005-12-06 2006-06-02 Cmos mixer for use in a direct conversion receiver KR101197267B1 (en)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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