；PM11的栅极接PM8的漏极，PMll的漏极同时接第七NMOS管匪7的漏极和栅极，匪7的源极接地；第三电阻R3的负端接PMlO的源极。
[0013]双平衡本振开关和负载级包括:第八NMOS管NM8的源极接地，栅极接匪3的栅极；第九NMOS管NM9的源极接地，栅极接NM7的栅极；NM8的漏极接第十NMOS管NMlO的源极和第i^一 NMOS管NMll的源极，NM9的漏极接第十二 NMOS管NM12的源极和第十三NMOS管匪13的源极；匪10的漏极与匪13的漏极一起接输出信号负端0UTN，匪11的漏极与匪12的漏极一起接输出信号正端OUTP ;匪10栅极与匪12的栅极接本振信号负端L0-，Wll和匪13的栅极接本振信号正端LO+ ;第十二 PMOS管PM12的源极接电源，栅极接第十三PMOS管PM13的栅极；第一电阻Rl的正极与第二电阻R2的正极一起接到PM12和PM13的栅极，Rl的负极与PM12的漏极一起接到0UTN，R2的负极与PM13的漏极一起接到OUTP ;第一电感LI的正极接0UTN，LI的负极接OUTP ;第一电容Cl的正极接0UTP，Cl的负极接OUTN ；
该电路的工作原理分析如下:本发明的上变频器为全差分结构，以左侧差分电路为例，PM14、PM1、PM2、匪14以及匪I构成了误差放大器。输入中频信号正极接该误差放大器的正输入端，跨导电阻的正端经电平移位电路接到误差放大器的负极。误差放大器的输出端通过由PM5和PM3组成的跟随器连接到跨导电阻。在负反馈电路的作用下，跨导电路两端的电压严格跟随输入差分电压的变化，从而将输入电压转化为流过该电阻的电流。由于PM3为恒定电流源，因此产生的电流全部经NM3复制到NM8，进入本振开关级。本振开关为双平衡开关结构，在全差分本振信号的作用下交替导通和关断，将跨导级电流交替切换极性并产生上变频电流产物；经负载端并联的LC选频网络筛选出有用信号。
[0014]电平移位电路由移位管PM4和电流源匪2组成，匪2保证了流过PM4的电流恒定，从而固定住PM4的栅源电压。因此跨导电阻两端的偏置电压相比输入电压上移了一个VGS，缓和了下方PM5和匪3的电压裕度。
[0015]图2所示为常规吉尔伯特上变频器与本发明上变频器的双音测试对比图。从图中可以看出，当输出功率位于OdBm附近的情况下，传统吉尔伯特上变频器的頂3高于-30dBm，而本发明的上变频器的頂3则低于_50dBm，体现了更高的线性度。
[0016]以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
【主权项】
1.一种折叠式线性跨导上变频器，其特征在于:包含线性跨导级和双平衡本振开关及负载级，电流信号经线性跨导级复制和放大后注入到双平衡本振开关，经本振开关的变频作用产生上变频信号以及谐波混频产物，而后经过负载端滤除谐波混频产物，输出纯净的上变频信号。2.根据权利要求1所述的上变频器，其特征在于:所述线性跨导级包括第一PMOS管、第二 PMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第^^一 PMOS管、第十四PMOS管、第一 NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第十四NMOS管及第三电阻，输入信号正端接第一 PMOS管的栅极，第一 PMOS管的源极接第十四PMOS管的漏极，第十四PMOS管的源极接电源电压VDD，第十四PMOS管的栅极接偏置电压Vbpl ;第二 PMOS管的源极接第十四PMOS管的漏极，第二 PMOS管的栅极接第四PMOS管的栅极；第一PMOS管的漏极接第十四NMOS管的漏极，第一 NMOS管4的栅极和漏极短接，第十四NMOS管的源极接地GND ;第二 PMOS管的漏极接第一 NMOS管的漏极，第一 NMOS管的栅极接NMO的栅极，第一 NMOS管的源极接地；第四PMOS管的栅极和漏极一起接到第二 NMOS管第二 NMOS管的漏极，第二 NMOS管的栅极接偏置电压Vbnl，第二 NMOS管的源极接地；第三PMOS管的源极接电源，第三PMOS管的栅极接Vbp I，第三PMOS管的漏极同时接第五PMOS管的源极和第四PMOS管的源极；第五PMOS管的栅极接第二 PMOS管的漏极，第五PMOS管的漏极同时接第三NMOS管的漏极和栅极，第三NMOS管的源极接地；第三电阻的正端接第四PMOS管的源极； 输入信号负端接第七PMOS管的栅极，第七PMOS管的源极接第六PMOS管的漏极，第六PMOS管的源极接电源电压VDD，第七PMOS管的栅极接偏置电压Vbpl ;第八PMOS管的源极接第六PMOS管的漏极，第八PMOS管的栅极接第十PMOS管的栅极；第七PMOS管的漏极接第四NMOS管的漏极，第四NMOS管的栅极和漏极短接，第四NMOS管的源极接地；第八PMOS管的漏极接第五NMOS管的漏极，第五NMOS管的栅极接第四NMOS管的栅极，第五NMOS管的源极接地；第十PMOS管的栅极和漏极一起接到第六NMOS管的漏极，第六NMOS管的栅极接偏置电压Vbnl，第六NMOS管的源极接地；第九PMOS管的源极接电源，第九PMOS管的栅极接偏置电压Vbpl，第九PMOS管的漏极同时接第i^一 PMOS管的源极和第十PMOS管的源极；第i^一 PMOS管的栅极接第八PMOS管的漏极，第^^一 PMOS管的漏极同时接第七NMOS管的漏极和栅极，第七NMOS管的源极接地；第三电阻的负端接第十PMOS管的源极。3.根据权利要求1所述的上变频器，其特征在于:所述双平衡本振开关和负载级包括:第八NMOS管、第九NMOS管、第十NMOS管、第^^一 NMOS管、第十二 NMOS管、第十三NMOS管、第十二 PMOS管、第十三PMOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电感及第一电容，第八NMOS管的源极接地，栅极接第三NMOS管的栅极；第九NMOS管的源极接地，栅极接第七NMOS管的栅极；第八NMOS管的漏极接第十NMOS管的源极和第^^一 NMOS管的源极，第九NMOS管的漏极接第十二 NMOS管的源极和第十三NMOS管的源极；第十NMOS管的漏极与第十三NMOS管的漏极一起接输出信号负端，第i^一 NMOS管的漏极与第十二 NMOS管的漏极一起接输出信号正端；第十NMOS管栅极与第十二 NMOS管的栅极接本振信号负端，第i^一 NMOS管和第十三NMOS管的栅极接本振信号正端；第十二 PMOS管的源极接电源，栅极接第十三PMOS管的栅极；第一电阻的正极与第二电阻的正极一起接到第一 PMOS管2和第十三PMOS管的栅极，第一电阻的负极与第十二 PMOS管的漏极一起接到信号负端，第二电阻的负极与第十三PMOS管的漏极一起接到输出信号正端；第一电感的正极接输出信号负端，负极接输出信号正端；第一电容的正极接输出信号正端，负极接输出信号负端。
【专利摘要】本发明涉及一种折叠式线性跨导上变频器，包含高线性度中频跨导电路、双平衡本振开关以及负载电路；本发明为折叠结构，将跨导级产生的电流经电流镜复制到本振开关，从而将本振开关所在支路层叠的晶体管数目从四个减少到三个，缓和了电压裕度。跨导级通过基于运放的负反馈电路，实现了具有高线性度的电压—电流转换功能。同时为了保证跨导级的电压裕度，该线性跨导电路将跨导电阻两端的偏置电压相比输入电压上移了一个栅源电压。所述上混频电路可工作在较低电源电压下，并具有高线性度的特点。
【IPC分类】H03D7/16
【公开号】CN105207626
【申请号】CN201510706256
【发明人】陈超, 吴建辉, 李红, 黄成
【申请人】东南大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月27日