直接变频射频接收前端电路装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及射频接收技术领域，尤其涉及一种直接变频射频接收前端电路装置。
【背景技术】
[0002] 近十年来，射频接收前端的重要研究方向主要包括了低压低功耗实现技术，低噪 声实现技术，高线性实现技术，超宽带实现方法，超高频应用实现，系统单片集成等方向。除 去采用不断缩小的工艺尺寸，以及高特征频率的三五镞半导体器件来获得好的电路高频性 能之外，更有多种多样的技术方法如电流复用、电容交叉耦合共栅极输入、导数叠加、滤波 器端接来获得好的电学性能。直接变频接收结构更是射频接收前端研究方向的研究热点和 关键方向。
[0003]目前，在现有技术的直接变频的射频接收前端中，低噪放、混频器的级联结构和融 合结构是常用的两种实现方式。在低噪放、混频器的级联结构中，混频器是系统关键模块之 一。无源 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体）混 频器可使得本振信号可以很容易地实现射频信号的周期换向，大大降低了开关管的热噪声 与闪烁噪声泄漏。在低噪放、混频器的融合结构中，由于减少了谐振负载处的节点，伴随着 减少了一次小信号电压和电流之间的转换，结果使得线性度较高，同时电路也具有低功耗 的特点。
[0004] 上述现有技术的直接变频的射频接收前端的缺点为：在低噪放、混频器的级联结 构中，由于无源CMOS混频器增益较小，使得系统对于前级低噪放的增益要求较高。另一方 面，Gilbert型有源混频器的噪声较高，特别是开关对的闪烁噪声泄漏会严重恶化直接变频 系统的接收性能。在低噪放、混频器的融合结构中噪声较高。
【发明内容】
[0005] 本发明的实施例提供了一种直接变频射频接收前端电路装置，以提供一种高效率 的直接变频的射频接收前端。
[0006] 本发明提供了如下方案：
[0007] -种直接变频射频接收前端电路装置，其特征在于，包括：驱动级电路、开关对电 路和负载电路；
[0008] 所述的驱动级电路，用于和所述开关对电路连接，包括NMOS管，将小信号电压vRF 转换为小信号电流iRF，通过NMOS管将所述小信号电流iRF折叠流入所述开关对电路中的 PMOS管的源极；
[0009] 所述的开关对电路，用于和所述驱动级电路、负载电路连接，包括PMOS管，通过 PMOS管对所述小信号电流iRF进行变频处理，得到中频小信号电流，将所述中频小信号电 流传输给所述负载电路；
[0010] 所述的负载电路，用于和所述开关对电路连接，包括NMOS管和运算放大电路，将 所述中频小信号电流转化为中频小信号电压，并将所述中频小信号电压输出。
[0011] 所述的驱动级电路包括：NMOS管Ml、NMOS管M2、NMOS管M3、NMOS管M4、NMOS管 M5、NM0S管M6,所述NMOS管Ml的源极和所述NMOS管M3、所述NMOS管M5的漏极连接，所述 NMOS管M2的源极和所述NMOS管M4、所述NMOS管M6的漏极连接，所述NMOS管Ml的栅极、 所述NMOS管M2的栅极接收外界输入的小信号电压vRF，所述NMOS管Ml的漏极、所述NMOS 管M2的漏极输出小信号电流iRF。
[0012] 所述的驱动级电路还包括：电感L1和电感L2，所述电感1^连接所述NMOS管M3、所 述NMOS管M6的源极，所述电感1^连接所述NMOS管M4、所述NMOS管M5的源极。
[0013] 所述驱动级电路中的所述NMOS管M5、所述NMOS管M6的栅极接收控制电压Vctr 1， 通过改变所述控制电压Vctrl的大小，所述NMOS管M5、所述NMOS管M6分流所述NMOS管 Ml的漏极、所述NMOS管M2的偏置电流。
[0014] 所述的开关对电路包括：PMOS管PUPMOS管P2、PM0S管P3、PM0S管P4,所述PMOS 管P2的栅极和所述PMOS管P3的栅极连接，所述PMOS管PU PMOS管P2、PMOS管P3、PMOS 管P4的源极接收所述驱动级电路输出的小信号电流iRF，所述PMOS管Pl、PM0S管P2、PM0S 管P3、PMOS管P4的漏极输出中频小信号电流。
[0015] 所述的负载电路包括：两个电阻&、运算放大电路和NMOS管M7、NMOS管M8、NMOS 管M9、NMOS管MlO，所述运算放大电路的输出端和所述NMOS管M8的栅极、所述NMOS管M9 的栅极连接，所述NMOS管M7的漏极、所述NMOS管MlO的漏极输出中频小信号电压，将所述 中频小信号电压镜像到射频接收前端电路中。
[0016] 所述两个电阻Rj妾收所述PMOS管PU PMOS管P2、PMOS管P3、PMOS管P4的漏极 输出的中频小信号电流，所述运算放大电路的正输入端、负输入端接收流经所述电阻&的 中频小信号电流，所述运算放大电路的输出端输出中频小信号电压。
[0017] 由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例的直接变频射频 接收前端电路装置采用类电流注入的方式来降低噪声，提高电路整体性能。采用折叠式结 构增加额外的电源到地的支路，即对应增加了偏置电流的优化自由度。类似于电流注入方 法达到的效果，通过降低开关对的偏置电流来改进闪烁噪声性能，同时兼有优越的增益性 能。
【附图说明】
[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。
[0019] 图1为本发明实施例提出的直接变频射频接收前端电路装置的模块结构示意图， 图中，驱动级电路1、开关对电路2和负载电路3 ;
[0020] 图2为本发明实施例提供的一种直接变频射频接收前端电路装置的电路结构图；
[0021] 图3为本发明实施例提供的一种失调消除电路的工作原理图；
[0022] 图4为本发明实施例提供的一种失调消除电路的结构图。
【具体实施方式】
[0023] 为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步 的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
[0024] 实施例一
[0025] 本发明实施例提出的直接变频射频接收前端电路装置可以视为源极退化低噪放 和有源混频器的结构融合，该装置的模块结构示意图如图1所示，包括驱动级电路1、开关 对电路2和负载电路3。
[0026] 上述直接变频射频接收前端电路装置的电路结构示意图如图2所示，具体的所述 的驱动级电路1，用于和所述开关对电路2连接，包括NMOS管M1-M6,将小信号电压vRF转换 为小信号电流iRF，通过NMOS管将所述小信号电流iRF折叠流入所述开关对电路中的PMOS 管的源极；
[0027] 所述的开关对电路2,用于和所述驱动级电路1、负载电路3连接，包括PMOS管 P1-P4,通过PMOS管利用本振信号对所述小信号电流iRF进行变频处理，得到中频小信号电 流，将所述中频小信号电流传输给所述负载电路；
[0028] 所述的负载电路3,用于和所述开关对电路2连接，包括NMOS管M7-M10和运算放 大电路，将所述中频小信号电流转化为中频小信号电压，并将所述中频小信号电压输出。
[0029] 所述NMOS管Ml的源极和所述NMOS管M3、所述NMOS管M5的漏极连接，所述NMOS 管M2的源极和所述NMOS管M4、所述NMOS管M6的漏极连接，所述NMOS管Ml的栅极、所述 NMOS管M2的栅极接收外界输入的小信号电压vRF，所述NMOS管Ml的漏极、所述NMOS管M2 的漏极输出小信号电流iRF。
[0030] 所述的驱动级电路还包括：电感L1和电感L 2，所述电感1^连接所述NMOS管M3、所 述NMOS管M6的源极，所述电感1^连接所述NMOS管M4、所述NMOS管M5的源极。
[0031] 所述驱动级电路中的所述NMOS管M5、所述NMOS管M6的栅极接收控制电压Vctr 1， 通过改变所述控制电压Vctrl的大小，所述NMOS管M5、所述NMOS管M6分流所述NMOS管 Ml的漏极、所述NMOS管M2的偏置电流。
[0032] 所述PMOS管P2的栅极和所述PMOS管P3的栅极连接，所述PMOS管PU PMOS管 P2、PMOS管P3、PMOS管P4的源极接收所述驱动级电路输出的小信号电流iRF，所述PMOS管 PU PMOS管P2、PMOS管P3、PMOS管P4的漏极输出中频小信号电流。
[0033] 所述的负载电路包括：两个电阻RL、运算放大电路和NMOS管M7、NM0S管M8、NM0S 管 M9、NMOS 管 MlO。
[0034] 所述两个电阻&接收所述PMOS管PU PMOS管P2、PMOS管P3、PMOS管P4的漏极 输出的中频小信号电流，所述运算放大电路的正输入端、负输入端接收流经所述电阻&的 中频小信号电流，所述运算放大电路的输出端输出中频小信号电压。
[0035] 所述运算放大电路的输出端和所述NMOS管M8的栅极、所述NMOS管M9的栅极连 接，所述NMOS管M7的漏极、所述NMOS管MlO的漏极输出中频小信号电压，将所述中频小信 号电压镜像到射频接收前端电路中。
[0036] 无论N型或者P型MOS管，其工作原理本质