专利名称：通过失真对跨导器进行线性化的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及跨导器的线性化，其找出了在宽泛多种的模拟电路 (包括用于射频发送机的调制器)中的应用，其中，最大可实现的 丰命出4言P桑比尤为重要。
背景技术：
电压控制的电流源、或跨导器是电子电路中的重要结构单元。 基于双才及结或场效应原理的晶体管主要^U亍这种功能。然而，晶体
管的电压至电流、或V-I特征对于诸如发送调制器的大信号应用来
说不是足够线性的。因此，线性阻抗通常与晶体管相结合以形成线
性跨导器。图la示出了作为线性跨导器的具有电阻发射极劣化的 双极晶体管。当晶体管的跨导器gm与劣化的电阻R的乘积远远大 于不变乘数(unity)时，输出电流1。与输入电压Vin之间的总比率 4妻下来由线性的1/R给出。在图lb中给出了另一个实例，其中， 晶体管T与放大器OP的结合使得结构(从节点1看)的有效输入 阻抗远远小于线性阻抗Z，使得输出电流1。与控制电压Vin和偏压 电流lB相关，如果控制电压被施加给节点2,那么关系是 I。=IB+(Vin-VB)/Z ,如果控制电压被施加给节点3 ,那么关系是 I。=IB-(Vin-VB)/Z。在这种和类似才几制中，线性阻抗Z^皮连接至晶体 管的低阻抗节点，即，双极结晶体管的发射极或场效应晶体管的源 才及。这通常必须使电流源晶体管的发射极或源4及端偏离诸如接地端 GND或电源VDD的公共参考点，视情况而定，以使电压余量用于 必须的支持电路。与我们称为接地跨导器的共源极或共发射极配置中的晶体管相比，这个余量减小了在输出节点(晶体管的集电极或 漏极端)的可用电压摆幅。在容许供给电压非常有限的现代集成电 ^各中，对线性电^各的偏压需求的可用信号摆幅的损失在相关项目中 变得无法接受的大。与接地跨导器相比，插入电阻器(一个或多个)、 偏压电流源(一个或多个)和运算放大器，对输出电流的可实现信 噪比还可能由于与这些额外元件相关联的必然噪声源而严重劣化， 图1C示出了其实例。在发送器应用中，来自这些线性跨导器的噪 声通常是调制混频器的典型噪声性能的起因，这个噪声性能比诸如
GSM的应用所需的要差两个等级。极性调制器(不需要调制混频 器)由于这个原因而因此压倒性地优选于Cartesian调制器，即使后 面调制器方案可以容易;也供应"^如无线LAN、 EDGE和UMTS的 最新移动通信标准所需的幅度和相位调制 一几制。
发明内容
根据本发明，提供了一种跨导器电路，包括
输出跨导器，具有控制输入端以及响应于控制输入端处的信号 的l命出端，以及
预失真电^各，包4舌
控制输入端，
模型跨导器，具有输入电压-输出电流特性，其中，输出电流以 恒定系数与输出跨导器的输出电流相关，恒定系数包括一倍系数(a factor of one),并且模型跨导器具有控制输入端以及响应于其控制 输入端的信号的输出端，
反馈网络被连接以接收至预失真电路的控制输入端处的信号，
具有反馈电路，被连接以接收表示从模型跨导器的输出端输出 的信号的反馈信号，并且具有控制输出端，被连接以将跨导器控制 信号供应给模型跨导器的控制输入端以及供应至输出跨导器的控 制專叙入端，以及
响应于从控制输入端至预失真电路的信号以及表示从模型跨
导器的输出端输出的信号的反馈信号，在提供跨导器控制信号中， 以将模型跨导器的输出控制为相对于预失真电路的控制输入端处
的信号成线性。
本发明还提供了一种输出跨导器的控制方法，包括
提供输出跨导器和模型跨导器，模型跨导器具有输入电压-输出 电流特性，其中，输出电流以恒定系数与输出跨导器的输出电流相 关，恒定系数包括一倍系数，
接收输入控制信号，
感测模型跨导器的输出，
响应于输入控制信号和指示模型跨导器的输出的信号，提供跨 导器控制信号，以将控制模型跨导器的输出控制为相对于输入控制 信号成线性，以及
将跨导器控制信号施加给输出跨导器以控制其输出。
本发明的优选特性在本发明附加的其它权利要求中有所限定。
12性线性化。当跨导器是晶体管时，本发明使得(但是并不必须)晶 体管与共源极或共发射极配置相连接，这使得信号范围以及在跨导 器的输出端的信噪比最大化。
本发明使用模型跨导器，优选地，成复制跨导器形式，例如， 其可以排列在继承电路制造期间的同 一批次生成的跨导器设备之 中。这些设备可以被设计为彼此几乎相同。成比例的复制形式的跨
导器设备(诸如晶体管)具有成比例的V-I传递函数。跨导器的V-I
传曲线与直线的偏差^皮其控制端与主^争导器的控制端7>共连4妻 而其电流输出端连接至单独节点的模型跨导器感测。感测和校正模 型跨导器可以在不影响主跨导器的输出信号范围和噪声状态的情 况下实现。关于对模型的控制端的必须电压校正的、来源于模型的 信息接下来用于主跨导器。
优选地，预失真器包括有助于将^^型的输出电流转换成电压或 者将到达预失真器的输入电压转换成电流的线性阻抗，以便能够通 过反馈电^各对输入电压和才莫型输出电流进行比较，在差几乎为零之 前，反馈电路相应地调节模型跨导器的控制范围。用于模型跨导器 的控制电压4妄下来可以直4妾或者优选地在额外的心爱后调节之后 用作预失真器的输出。预失真器的这个输出可以被施加给单个主跨 导器或者可选地供有关类似的v-i特征的几个主^争导器。
在本发明的先进实施例中，在主跨导器内反映其工作(包括负 荷)状态的信号(包括其输出电压或电流)被感应并馈送(回)给 预失真器，因此，额外的伺服^i4勾用于确保在预失真器内部的模型 跨导器在这些工作状态下与主跨导器相匹配。
本发明的优势在于可以实现非常线性的无线电调制器并且此 外这可以在不牺牲噪声性能的情况下进行，从而不需要昂贵的表面声波(SAW)滤波器就可以改进调制器的输出噪声谱密度。更特别 低，所提供的电路完全可以使用集成电路技术(优选地在单个集成 电路中)制造。
除此之外，本发明还用在移动电话或者任何其它种类的移动终 端站中，例如，具有无线移动凄t据连通性的PDA或者类似启动的 膝上型计算才几，在后面情况下，无线连4妻件^皮i殳置在(例如)可以 使用GPRS、 EDGE、或UMTS服务发送数据的PC卡中。
以下将参考附图仅通过实例的方式来更加详细地描述本发明 的伊乙选实施例，附图中
图la是现有才支术的射4及劣化(emitter-degenerated)的3夸导器 的示意图。
图lb是现有4支术的》文大器调节的折叠级联(folded cascode) 的跨导器的示意图。
图lc是现有技术的共发射极的跨导器的示意图。
图2是根据本发明的预失真的线性跨导器电路的大体框图。
图3是根据本发明的预失真的线性跨导器电路的更详细的框图。
图4是根据本发明的预失真的线性跨导器电路的第 一 示例性实 施例的才匡图。图5a是在预失真器A中的信号调节块的第一示例性实施例的 电^各示意图。
图5b是在预失真器A中的信号调节块的第二示例性实施例的 示意图。
图6a是采用接地跨导器(grounded transconductor)的单平衡 混频器的示图。
图6b是具有由单管(single transistor ) Ms实现的接地跨导器的 单平衡混频器的示意图。
图6c是具有由级联的两个晶体管Mc和Ms实现的接地跨导器 的单平衡混频器的示意图。
图7是结合了根据本发明的线性跨导器的单平衡混频器的示意 图，其中，关于输出跨导器的工作状态的反馈被提供给预失真器中 的才莫型2争导器(model transconductor )。
图8是结合了根据本发明的线性跨导器的单平衡混频器的示意 图，其中，采用了从主跨导体到模型跨导器和信号调节器的工作状 态的反々贵。
图9是单端表示的结合根据本发明的线性跨导器的优选实施例 的单平#f混频器的优选实施例的示意图。
具体实施例方式
如图2的框图形式大体所示，根据本发明的预失真线性跨导器 Gm10包括预失真器A11和跨导器B12。在其边界，总的线性跨导 器Gm10具有总的输入端口 Vi。13和总的输出端口 1。14,总的输出
15端口包括「l俞出电;:充I。, 15或可包4舌多个l針出电流I。,至I。n 15、 16、 17 (它们是彼此间成比例的备份，例如，由块B中与相同的控制电 压26相连的多个ir争导器19、 20、 21提供)。由于对一个这种输出 电流或跨导器的参考足以对本领域技术人员说明本发明，所以从现 在开始，在以下描述中将统一参考块B中的单个跨导器19及其输
出电流I。15。
Gm的输入端口 Vin接收将被转换成电流的信号电压。 输出端口 1。提供以恒定跨导与Vin线性相关的所需电流(一个或多个)。
输入端口 Vin 13由预失真器A 11的输入端提供。预失真器A
接收输入信号Vin并且在一些实施例(其实例稍后给出)中，其可
以具有额外的输入端口 (一个或多个)VF 18来^妻收来自^,导器B 的、包含关于B的工作状态(例如，负荷状态)的信息的反馈信号 ( 一个或多个)。响应于输入信号Vin以及(适当的时候)反馈信号 VF,预失真器A 11根据包括模型跨导器的其内部电路的特征来生 成其输出信号Vc 26。预失真器A的这个输出信号Vc被施加给跨 导器B12的输入端口，其也是电压控制口26。输出端口I。14由跨 导器B 12的输出端4是供。跨导器B从预失真器A 11接收其输入信 号Vc 26，并且在适当的时候还提供反馈信号或信号VF。
以下是块A和B的细节。图3以^f匡图形式示出了预失真器A 的优选大体构造。预失真器A包括模型跨导器22、至少一个用于 模型跨导器的输出电流的感应元件23、反馈网络24以及可选地信 号调节电路25。模型跨导器从反馈网络接收其控制电压Vc， 26，并 且将其输出电流i。R 27提供给感应元件。感应元件的输出28被馈送 到反馈网络24中，反馈网络将其与输入电压Vin 13相比较。反馈 网络的一个输出信号是控制电压Vc，26，。在一些优选实施例中，反 馈网络还将来自块B中的跨导器的一个或多个信号VF 18与模型跨 导器的对应部分VR30进行比较(即，信号Vf和Vr指示在雨个跨导器中相同的工作状态，例如，从跨导器22中与跨导器19中取得 Vp的节点相同的节点取得VR),并且反馈控制信号VCR31，以减少 VF 18与VR30之间的^f壬^T差异。(注意，工作状悉Vf和Vr并不限 于V符号所表示的电压；例如，其可以是电流。)
在许多应用中，控制信号Vc，26，可以直接用作块A的输出Vc 26。然而，在一些优选实施例中，通过信号调节组快25对Vc，才丸4亍 额外的信号调节并且其输出被用作Vc。块B包含具有V-I特征的一 个(或多个)跨导器，对于相同的控制电压，其V-I特征具有块A 内模型跨导器K倍的电流。用于块B中的跨导器的控制电压是Vc 并且其输出电流是I。。在一些优选实施例中，端Vp从块B导出并 且其包含关于主跨导器的工作(例如，负荷)状态的信息。(注意， 因为要减小块A中的功4毛，因子K通常比一大，但是本发明在K 为一或小于一的情况下也同样工作良好。)
在图4中示出了预失真器A的第一示例性实施例。这是成单端 形式的，但是这可以被本领域技术人员轻易转换成等同的不同实施 例。电^各包括才莫型^争导器22,其具有电压控制输入端和接地的电 流输入端；线性负载阻抗Z3 23 (形成感应元件并且为模型跨导器 22提供偏置)，连接在模型跨导器22的电流输出端与电源之间；以 及运算放大器OA1 40。放大器将其输出端26，连接至模型跨导器22 的电压控制输入端，并且作为预失真器的输出端，连接至将^皮控制 的主^争导器19的电压控制输入端。线性反馈阻抗Z2 41连接在才莫型 跨导器22的输出节点V。 28与运算放大器40 (其反相输入端42接 地)的同相输入端43之间。线性输入阻抗Z, 44连接在Vin的输入 端与同相$俞入端43之间。
放大器OA1 40、模型跨导器gMR 22和线性阻抗Z2 41形成负 反馈环路(跨导器在此情况下提供反相以使得反馈为负)，其有效 强制放大器的微分输入电压为零。因此，OAl 40的反相输入端VN42和同相输入端VP 43祐 床持为恒定偏压或AC接地，使得流过线性 阻抗Zi 44的电流Iin与输入电压Vin成比例。如果OA 1的丰lr入阻抗 是无情打或大于Z2，相同的电流将流过线性阻抗Z2。根据Kirchhoff (基尔霍夫)电流定律，模型跨导器22的输出施加至节点V。28，
模型跨导器输出的电流I。R以1。R—l+Z2/Z3)Vin/Z,+C二f(Vc，)与输入
电压相关，其中，C是表示4壬4可信号独立偏压电流(signal independent bias current)的常^t。由此得出，主5争导器的输出电流由在输入电 压中线性的1。^Kf(Vc，)-KI。i^K(l+Z2/Z3)Vin/Zi+KC的纟合出。
在许多应用中，所需的信号^皮限制在前述频带内的频率中。在 所需信号频带外，应使得伪信号以及尤其是噪声最小化。无线电发 射器是一个这种实例。因为根据本发明的预失真原理仅需要有效用 于将由主跨导器19输出的所需信号，并且预失真的控制信号Vc， 还被频带限制，所以可以在模型跨导器的控制端Vc，26，与主跨导器 的控制端Vc26之间应用信号调节器(如图3的25所示)，以去除 与所需信号无关的一些伪信号和噪声分量。尤其，存在与预失真器 输出中的任何频带外的信号可以被有效去除，而不会影响所需输入 电压到线性电流的转换。注意，由于其校正了主跨导器19的非线 性，所以信号Vc，通常包括在比所需信号更宽带宽中的信息，并且 这个信息被调节器传递给主跨导器(或者同样提供其所需的线性程 度)。因而，信号Vc，和Vc基本上相同，仅是含伪信号的后者被去 除。
图5a示出了信号调节器的实例，它是简单的R-C低通滤波器， 包括连接在其输入端和其输出端之间的电阻器R 50和连接在接地 端和输出端的电容器C50。图5b示出了信号调节器的另一个实例， 其中，预失真器和主跨导器以(伪)微分(differential)形式实现， 并且通过将样式(version)被高通滤波的控制电压向前反馈给微分 ^争导器输入端的相对侧来实现额外的高频衰减。在这个实例中，主跨导器由两个FET晶体管19(其栅极由滤波后的微分控制信号Vc+ 和Vc—分别控制)提供。这些由具有与图5a相同形式的对应低通 RC滤波器(R53、 C51以及R54和C52 )提供，其经由对应电阻 器R51和R52对由反馈网络24以微分形式提供的控制信号26，的 对应端Vc，+和Vc"进^f于滤波，未#皮滤波的控制信号的每端还#1对应 的緩冲放大器緩存并由对应电容器C53和C54高通滤波，并且被 加在低通滤波器的电阻器和输入电阻器之间的另 一个上的节点中。
根据本发明的线性跨导器在各种应用中均可使用，包括其中跨 导器之后是由本地振荡器信号LO驱动的换向开关的离散调制器， 如图6a所示。在图6a中，主跨导器19的输出端连接至换向开关 (commutating switch)的乂>共节点S并且由予贞失真电3各的车弥出Vc 26控制。开关由FET M比o和M2LO (61和62 )才是供，它们响应于
互补本地振荡器信号LO、 ！^来将^夸导器的输出电流切换至对应的 负载阻抗Zw和Zln ( 63和64 )。通过开关，由^,导器输出的现行 电流由LO调制成4吏其适合于传送的无线电载波频率。在此实例中
连接至主跨导器的输出节点的这对开关M比o和M2io的公共节点S
上的电压遵循由互补LO信号和负载阻抗Zw和Z^两者确定的轨 迹。所得到的电压摆幅可能非常大(substantial),这〗吏得主^争导器 19 (有时如图6b所示的单管Ms 65)的输出经过与其预失真器A 内部的模型完全不同的边界条件。为了减小这个负载信号摆幅对执 行基本3争导功能的下部晶体管Ms的线性的影响，通常在Ms的漏^L (或者集电极)和负载(或者，在调制器的情况下，开关对的公共 节点S)之间放置级联晶体管Mc66。这在图6c中示出。对应的级 联晶体管MCR 68优选地还被插入在预失真器内部的模型跨导器中， 以维持相似性。(在这个实例中，还是为了相似性，模型跨导器还 包括与主跨导器的65类似的、由控制信号26/26'控制的晶体管67 )。然而，对于非常高的线性需求，级联晶体管的加入通常还不足
以使得主跨导器的下晶体管Ms和模型跨导器中的Msr的漏板端足 够类似。为了提高漏极端之间的跟踪，可以引入伺服机构，其使得 MSR的漏极端跟踪Ms的漏极端。图7示出了所述伺服机构的优选 实例。Ms的漏极端VF 18连4妄至运算》文大器OA2 69的同相丰命入端， 而Msr的漏才及端VR 30连4妄至OA2的反相l命入端。OA2的车lr出端 VCR31连接至在模型跨导器中的级联晶体管McR的栅极，封闭了使 得OA2的两个输入(因而，Ms和MSR的漏极电压)基本上相同的 负反馈环路。通常，取决于跨导器的实际实施例，对于反映主跨导 器的工作(包括负荷)状态的电压或电流信号，跨导器的一个或多 个节点可以由负反馈网络感应，以便在模型跨导器中维持类似的状 态。
由于主跨导器可以用在将额外信号施加在负载侧的电路中，在 图6的调制混频器的情况下，其输出电压可以包含频率与预失真器 输入Vin的不同的信号分量。当这些"频带外"频率分量被图7中 引入的辅助反々贵环^各感应时，它们还传播通过预失真器中的主反馈 环路，诸如图4中所示，并且循环给模型跨导器的控制节点Vc', 在此情况下，其Vc，中的存在可能实际上用于将模型输出电流与预 失真器输入之间的线性关系维持为所需的线性程度。为了保持模型
和主^争导器之间的相似性，后者的控制电压Vc必须还4^收相同的、 "有用的"、频带外分量作为Vc，(使其恢复校正非线性，在Vc/Vc， 中的有用的校正信号将通常具有比需要从主跨导器输出的带宽更 大的带宽)。然而，这可能使其难以将信号调节块插入在Vc，和Vc 之间，以去除不想要的频带外信号，诸如噪声，而无需去除用于预 失真的有用频带外信号部分或者引入影响其效果的延迟。
可以使用两个或多个模型跨导器来客服这些限制并使得预失 真和反^t伺服在预失真器A内单独实现。图8示出了已进行的预失真器的实例。第一模型跨导器(在此实例中，由M側和Mciu实现) 被嵌入到图3和4中所述的主反馈环路中，而第二模型跨导器(由 MsR2和McR2实现)被嵌入到图7中所述的反馈伺服环路中。在图3 中所述的信号调节块25现在被放置在第一模型跨导器和第二模型 跨导器的控制端之间，其阻断存在于预失真器中(例如，由Vh中 的伪频带外信号引起的)的任何伪频带外信号(spurious out of band signal )。
为了在主跨导器Ms上强制执行线性V-I传递函数，在此实例
中，共用相同控制电压的第二模型跨导器MsR2被配置以得出其电 流与预失真器的总输入电压Vh成线性关系。在此实例中中，这是
通过使用辅助反馈环路来使第二模型跨导器的输出电压Vo，锁定在
第一^:莫型跨导器的输出电压V。而实现的。如下示出了这个线性关
系。首先，如上所述，电流I。R1与Vin成线性。现在，由于感应元
件23/阻抗Z3线性并且通过其的电流I。R1+Vin/ Z3与Vin成线性，由
此得出，其设置的电压V。，也与Vin成线性。最后，由于Z4是线性 的并且限定通过其的电流I。R2的电压V。，也与Vin成线性，由此得出， 电流I。R2也与Vh成线性。对与Vh成线性的1。R2也一样，因为主跨 导体和第二模型跨导器都具有连接至相同电压的控制端，所以IoR2
是从主跨导器65、 66输出的电流。
在此实例中，通过放大器gm33来执行伺服功能，放大器的正
输入端被连接以接收V。，，其负输入端^皮连接以接收V。以及其输出
端被连接，以将电流提供给第 一模型跨导器的晶体管之间的节点。
这个电流依次影响I。R1、 V。、 Vp和Vc/Vc，，因此调节了V。'。
现在，如上所述，第二模型跨导器被包括OA2的伺服环路保 持处于与主库导体65、 66相同的操作环境。然而伺服环路的输出 还被以与施加给第二模型跨导器相同的方式施加给第 一模型跨导 器，使得第 一模型以及第二模型都保持处于与主库导体相同的操作环境，结果是，在跨导器控制信号26、 26，的生成中，影响主跨导 器的操作环境的频带外信号(例如，本地振荡器信号LO)被反馈 网络24 (由OA1等实施)所考虑，反馈网络的一个输入为V。，
因而，可以看出，对于在此实例中的模型-S,导器，它们的输出 电流均与输入Vh成线性。此外，还可以看出V。是指示两个模型跨 导器的线性输出电流I。^和1。R2中的一个或每个(因为V。和V。'是
被一起修正(servoed )的)
可选且优选地，第二信号调节器块32 (优选地，与主信号调节 器25相同)连接至第一模型跨导器的输出端V。，并且V。，被锁定 在第二信号调节块的输出端，使得第二模型的输入和输出电压除了 由两个信号调节器引入的公共延迟外与第 一模型的输入和输出电 压相似，从而反馈放大器gm 33将V。，与由第二信号调节器输出的 V。的样式进行比较。又提供上述的对称延迟，第二调节器避免尝试 经由具有信号分量(将无论如何都不经由信号调节器25 (在放大器 33影响V。，的路径上)传递)的伺服机构(由放大器33提供)来驱 动V0，。
图9示出了结合根据本发明的线性跨导器的单平衡混频器的优 选实施例的示意图，其中，为清晰以单向形式示出了所配置的电3各。 将其转换成全微分形式，并且实际上另外，在具有伪微分跨导器的 双平^f混频器的环境下，对于本领域冲支术人员来说是易懂的。
虽然已示出和描述了一些优选实施例，^f旦是要了解，可以在不 脱离如附加的权利要求所述的本发明的情况下，可以对本发明进行 许多？文变和4奮 文。
通常，上述电路^^殳置在集成电^各中。
22乂人以上显而易见，本发明基于主和才莫型^争导体的成比例(或相
同)V-I特征。还注意，跨导器优选地被实施为晶体管。现在，已
知当电路使用需要具有成比例(或相同)特征的晶体管时，有效的实行方式是提供具有成比例(或相同)物理几何形状的成比例复制
晶体管。还已知这些复制可以是高相1'以寸生禾呈乂复的，如果它们寻皮制造在相同的继承电路中，优选地，定向在相同的方向上。然而，本发
明并不限于复制晶体管(replica transistor )形式的跨导器，而是可应用于提供具有成比例V-I特征的跨导器的任何方式。
当4吏用晶体管实施3争导器时，例如，它们可以是双4及或场效应晶体管。本发明还应用于其它种类的跨导器。
权利要求
1.一种跨导器电路，包括输出跨导器，具有控制输入端以及响应于所述控制输入端处的信号的输出端，以及预失真电路，包括控制输入端，模型跨导器，具有输入电压-输出电流特性，其中，所述输出电流以恒定系数与所述输出跨导器的输出电流相关，所述恒定系数包括一倍系数，并且所述模型跨导器具有控制输入端以及响应于所述模型跨导器处的控制输入端的信号的输出端，反馈网络被连接以接收至所述预失真电路的控制输入端处的信号，具有反馈电路，被连接以接收表示从所述模型跨导器的输出端输出的信号的反馈信号，并且具有控制输出端，被连接以将跨导器控制信号供应给所述模型跨导器的控制输入端以及供应至所述输出跨导器的控制输入端，以及响应于从所述控制输入端至所述预失真电路的信号以及表示从所述模型跨导器的输出端输出的信号的所述反馈信号，在提供所述跨导器控制信号中，将所述模型跨导器的输出控制为相对于所述预失真电路的控制输入端处的信号成线性。
2. 根据权利要求1所述的跨导器电路，其中，所述预失真电路包 括感应元件，被连接以感应从所述模型跨导器输出的信号并 提供所述反馈信号。
3. 根据权利要求2所述的跨导器，其中，所述感应元件包括线 性阻抗，被连接以传递从所述模型跨导器输出的电流。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的跨导器，其中，所述反馈网 络包括被连接以传递所述反馈信号并且具有线性阻抗的部分。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的跨导器，其中，所述反馈网具有线'f生阻:阮的部分。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的跨导器电路，其中，所述反 馈网络包括放大器，被连接以接收所述反馈信号以及所述预 失真电路的输入端处的信号，并且具有提供所述跨导器控制信 号的输出端。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的跨导器电路，包括调节电 路，具有被连接以接收所述跨导器控制信号的输入端以及被连 接以将该信号的被调节后的样式提供给所述输出跨导器。
8. 根据权利要求7所述的跨导器电路，其中，所述模型跨导器被 连接以在所述跨导器控制信号通过所述信号调节器之前对其 进行接收。
9. 根据权利要求7或8所述的跨导器电路，其中，所述信号调节 器包括低通滤波器。
10. 根据权利要求9所述的跨导器电路，其中，所述信号调节器包括两个低通滤波器，被连接以接收一对输入端中的各自输入，所述跨导器控制信号由所述输入端之间的电压的差来表示，并提供各自的输出，并且包括两个高通滤波器，每个均被连接以接收输入至所述低通滤波器的对应一个的信号，并将该信号的被高通滤波后的样式加至另 一 个低通滤波器的输入端。
11. 根据前述权利要求中任一项所述的跨导器，包括伺服电路，被连接以感应所述输出跨导器的工作状态并将所述工作状态施加给所述模型跨导器。
12. 根据权利要求11所述的跨导器，包括两个才莫型^争导器，每个均具有被连4妄以接收来自所述预失真电路的控制信号的控制输入端，信号调节器，具有被连接以接收所述跨导器控制信号的输入端以及被连接以将该信号的被调节的样式提供给所述输出跨导器的输出端，所述模型跨导器中的第 一个的控制输入端被连接以在所述调节器之前接收所述跨导器控制信号的样式，以及所述模型跨导器中的第二个的控制输入端被连接以接收所述跨导器控制信号的被调节的样式，第二伺服电路，被连接以感测所述第 一模型跨导器的输出端处的电压以及在所述第二信号调节器的输出端处的电压，并将所述第二信号调节器的输出端处的电压控制成为所述第一模型跨导器的输出端处的电压，其中，所述第一伺服电路还将所述工作状态施加给所述第 一模型跨导器和所述第二模型跨导器。
13. 根据权利要求12所述的跨导器，包括第二信号调节器，具有连接至所述第 一模型跨导器的输出端的输入端，并且其中，所述第二伺服电路被连接以感测由所述第二信号调节器提供的所述第一模型跨导器的输出端处的电压的样式。
14. 根据权利要求12或13所述的跨导器电路，其中，所述信号调节器或每个信号调节器均包括低通滤波器。
15. 根据权利要求14所述的跨导器电路，其中，所述信号调节器包括两个低通滤波器，被连接以接收一对输入端中的各自输入，所述输入信号由所述输入端之间的电压差来表示，并4是供各自的输出，并且包括两个高通滤波器，每个均^皮连4妄以4妄收输入至所述低通滤波器中的对应一个的信号，并将该信号的-故高通滤波后的样式加至另 一 个低通滤波器的输入端。
16. 根据权利要求11至15中任一项所述的跨导器，其中，所感测的状态是所述输出跨导器的节点处的电压。
17. 根据权利要求11至16中任一项所述的跨导器，其中，所述输出跨导器和所述模型跨导器均包括跨导器晶体管，具有电流输出端和被连接以接收来自所述预失真电路的控制输出的控制输入端，以及级联晶体管，被连接以传递从所述跨导器晶体管输出的电流，所述伺服电路被连接以感测所述输出跨导器的所述跨导器晶体管和所述级联晶体管之间的节点处的电压并将所述电压施加给所述模型跨导器的所述晶体管之间的节点。
18. 根据前述权利要求中任一项所述的跨导器，其中，所述输出跨导器和所述或每个模型跨导器均包括跨导器晶体管，具有电流输出端和控制输入端，所述控制输入端被连接以接收来自所述预失真电路的控制输出，其信号是原始样式或修改样式。
19. 根据权利要求18所述的跨导器，其中，所述输出跨导器和所述或每个模型跨导器均包括级联晶体管，被连接以传递从所述跨导器晶体管输出的电流。
20. 根据前述权利要求中任一项所述的跨导器电路，其中，所述跨导器中的至少一个包括双极晶体管。
21. 根据权利要求20所述的跨导器电路，其中，所述跨导器中的至少 一 个包括具有共发射极连接的双极晶体管。
22. 根据权利要求1至19中任一项所述的跨导器电路，其中，所述^争导器中的至少 一个包括场效应晶体管。
23. 根据权利要求22所述的跨导器电路，其中，所述跨导器中的至少 一个包4舌具有共源纟及连4妄的场效应晶体管。
24. 根据前述权利要求中任一项所述的跨导器，其中，与所述输出跨导器包括的对应部分相比，所述或一个模型跨导器均包括的部件具有相同或成比例的几何形状。
25. —种跨导器电路，包括输出晶体管，具有控制输入端和输出端，以及预失真电路，包括控制豸lr入端，复制晶体管，作为所述输出晶体管的复制或成比例复制并且具有控制输入端和输出端，以及放大器，被连接以将至所述预失真电路的控制输入端处的信号与指示来自所述复制晶体管的输出端的反馈信号进行比较，以将控制信号提供给所述复制晶体管的控制输入端，从而将所述复制晶体管的输出控制为相对于所述预失真电路的控制输入端处的信号成线性，从所述放大器输出的控制信号也连接至所述输出晶体管的控制输入端。
26. —种混频器电路，包括开关，被连接以响应于本地振荡器信号将来自输入端的信号切换至多个输出端，以及根据前述权利要求中任一项所述的电路，所述电路的输出跨导器的输出端连接至由所述开关切换的输入端。
27. —种集成电路，包括根据前述权利要求中任一项所述的电路。
28. —种输出跨导器的控制方法，包括提供输出跨导器和模型跨导器，所述模型跨导器具有输入电压-输出电流特性，其中，所述输出电流以恒定系数与所述输出跨导器的输出电流相关，所述恒定系数包括一倍系数，接收输入控制信号，感测所述模型跨导器的输出，响应于所述输入控制信号和指示所述模型跨导器的输出的信号，提供跨导器控制信号，以将所述模型跨导器的输出控制为相对于所述输入控制信号成线性，以及将所述跨导器控制信号施加给所述输出跨导器以控制其输出。
29. 根据权利要求28所述的方法，包括加载具有线性阻抗的所述模型跨导器的输出端。
30. 根据权利要求28或29所述的方法，包括在所述控制信号被施加给所述控制跨导器之前对其进行调节。
31. 根据权利要求30所述的方法，其中，所述调节是低通滤波。
32. 才艮据斥又利要求30或31所述的方法，其中，所述低通滤波包4舌用各自的低通滤波器对一对输入进行滤波，该对输入之间的差表示所述跨导器控制信号；并将关于这两个输入的信号中的被高通滤波的样式加至对两个信号中的另 一个信号进行滤波的一个低通滤波器。
33. 根据权利要求28至32中任一项所述的方法，包括感测所述输出^争导器的工作状态并将所述工作状态施加给所述^^莫型^夸导器。
34. 根据权利要求33所述的方法，包括提供由所述跨导器控制信号控制的第 一模型跨导器和第二模型跨导器，并在所述跨导器控制信号被施加给所述第二模型跨导器和所述输出跨导器之前对其进行调节。
35. 根据权利要求34所述的方法，包括将来自所述第二模型跨导器的输出端的电压伺服为所述第一模型跨导器的输出端处的电压。
36. 根据权利要求35所述的方法，包括调节所述第一模型跨导器的输出端处的电压并将所述第二模型跨导器的输出端处的电压伺服为所述第一模型跨导器的输出端处的调节后的样式的电压。
37. 根据权利要求28至36中任一项所述的方法，包括用所述输出跨导器的输出驱动混频器输入。
全文摘要
一种用于提供在输入电压(Vin)中线性的输出电流的跨导器包括由相同信号(Vc，Vc)控制的主输出跨导器(Ms，Ms)和模型跨导器(Msr1，Msr2，Mcr1，Mcr2)。后面的跨导器(Msr1，Msr2，Mcr1，Mcr2)包括在预失真电路(A)中，预失真电路测量模型跨导器的输出以及总电压输入(Vin)以为跨导器提供补偿其非线性的控制信号(Vc，Vc’)。
文档编号H03F1/32GK101663812SQ200880012668
公开日2010年3月3日 申请日期2008年4月17日 优先权日2007年4月18日
发明者于尔根·罗金, 迪米特里奥斯·菲利波斯·帕帕佐普洛斯, 黄秋庭 申请人:Acp尖端电路钻研股份公司