专利名称：频率综合器及其选频电路、选频方法
技术领域：
本发明涉及一种频率综合器，尤其涉及一种频率综合器的选频电路；此外，本发明 还涉及上述频率综合器选频电路的选频方法。
背景技术：
随着射频集成电路工艺技术的发展，CMOS工艺以其诸多优点正逐步成为射频集成 电路设计的首选工艺，在射频电路中，无论是二次变频结构、零中频结构、低中频结构和高 中频电路，混频器频率综合器都是必不可少的电路之一。 按照频率生成的架构，常见的可以分为VC0工作在2倍需要的频率上、工作在2/3 倍需要频率上、直接工作在需要的频率上3种。VC0工作频率是所需要频率的2/3上这种结 构和另外两种结构想比，最大的优势是抗干扰能力。 1/3+2/3的高频时钟(LO)的生成结构中，除了需要的时钟信号，还会生成1/3L0的 无用信号，如果不做特殊的处理，可能会干扰混频器的dc工作点并且在某些频段的抗干扰 能力下降。 本发明介绍的重点是1/3所需频率和2/3所需频率在混频时，产生所需要频率和 1/3所需要频率的滤波技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种频率综合器的选频电路，把滤波电路和 混频电路结合到一起，对有用的信号放大，对无用的信号进行压制。
同时，本发明提供包括上述选频电路的频率综合器。
另外，本发明还提供上述选频电路的选频方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案 —种频率综合器的选频电路，该选频电路包括电容C1、电容C2、电感L1、电感L2 ; 所述电容C1的两端分别连接电感L1、电感L2的一端；所述电容C2的两端分别连接电感L1、 电感L2的另一端；所述电容Cl的两端分别连接混频器，连接端点记作0UTP、 0UTN ;设定电 感和电容C2的值，使电路谐振在滤波的频率上，0UTP和0UTN两端的阻抗是电感的等效串联 电阻，所述选频电路为滤波电路；设定电容C1的值，使电路谐振在通带的频率上，此时OUTP 和OUTN两端是LC的并联谐振，所述选频电路为放大电路。 作为本发明的一种优选方案，所述电容C1为多个电容的组合；所述电容C1包括电 容CCO、两个并联的电容CC2，电容CCO与所述两个电容CC2并联；所述两个电容CC2的一端 均接地。 作为本发明的一种优选方案，所述电容C2为多个电容的组合；所述电容C2包括电 容CC3、两个并联的电容CC1，电容CC3与所述两个电容CC1并联；所述两个电容CC1的一端 均接地。 —种频率综合器的选频电路，该选频电路为上选频LC网络，其包括电容C1、电容C2、电感L1、电感L2 ;所述电感L1、电感L2采用变压器的结构；所述电容C1为多个电容的 组合；所述电容Cl包括电容CC0、两个并联的电容CC2，电容CCO与所述两个电容CC2并联； 所述两个电容CC2的一端均接地；所述电容C2为多个电容的组合；所述电容C2包括电容 CC3、两个并联的电容CC1，电容CC3与所述两个电容CC1并联；所述两个电容CC1的一端均 接地；所述电容CCO的两端分别连接电感L1、电感L2的一端；所述电容CC3的两端分别连 接电感Ll、电感L2的另一端；所述电容CCO的两端分别连接混频器，连接端点记作OUTP、 OUTN ;设定电感和电容C2的值，使电路谐振在滤波的频率上，OUTP和OUTN两端的阻抗是电 感的等效串联电阻，所述选频电路为滤波电路；设定电容C1的值，使电路谐振在通带的频 率上，此时OUTP和OUTN两端是LC的并联谐振，所述选频电路为放大电路。
—种频率综合器，该频率综合器包括选频电路、混频电路；选频电路包括电容Cl、 电容C2、电感L1、电感L2 ;所述电容C1的两端分别连接电感L1、电感L2的一端；所述电容 C2的两端分别连接电感L1、电感L2的另一端；同时电容C1的两端分别连接混频器，连接端 点记作0UTP、0UTN ;设定电感和电容C2的值，使电路谐振在滤波的频率上，OUTP和OUTN两 端的阻抗是电感的等效串联电阻，所述选频电路为滤波电路；设定电容C1的值，使电路谐 振在通带的频率上，此时OUTP和OUTN两端是LC的并联谐振，所述选频电路为放大电路。
作为本发明的一种优选方案，所述电容C1为多个电容的组合；所述电容C1包括电 容CCO、两个并联的电容CC2，电容CCO与所述两个电容CC2并联；所述两个电容CC2的一端 均接地。 作为本发明的一种优选方案，所述电容C2为多个电容的组合；所述电容C2包括电 容CC3、两个并联的电容CC1，电容CC3与所述两个电容CC1并联；所述两个电容CC1的一端 均接地。 —种频率综合器，该频率综合器包括选频电路、混频电路；所述选频电路包括电容 C1、电容C2、电感L1、电感L2 ;所述电容C1为多个电容的组合；所述电容C1包括电容CCO、 两个并联的电容CC2，电容CC0与所述两个电容CC2并联；所述两个电容CC2的一端均接地； 所述电容C2为多个电容的组合；所述电容C2包括电容CC3、两个并联的电容CC1，电容CC3 与所述两个电容CC1并联；所述两个电容CC1的一端均接地；所述电容CCO的两端分别连接 电感Ll、电感L2的一端；所述电容CC3的两端分别连接电感Ll、电感L2的另一端；所述电 容CCO的两端分别连接混频器，连接端点记作0UTP、0UTN ;设定电感和电容C2的值，使电路 谐振在滤波的频率上，OUTP和OUTN两端的阻抗是电感的等效串联电阻，所述选频电路为滤 波电路；设定电容Cl的值，使电路谐振在通带的频率上，此时OUTP和OUTN两端是LC的并 联谐振，所述选频电路为放大电路。 —种频率综合器选频电路的选频方法，所述选频电路包括电容Cl、电容C2、电感 L1、电感L2 ;所述电容C1的两端分别连接电感L1、电感L2的一端；所述电容C2的两端分别 连接电感Ll、电感L2的另一端；所述电容Cl的两端分别连接混频器，连接端点记作0UTP、 OUTN ;所述选频方法包括如下步骤设定电感和电容C2的值，使电路谐振在滤波的频率上， OUTP和0UTN两端的阻抗是电感的等效串联电阻，所述选频电路为滤波电路；设定电容C1 的值，使电路谐振在通带的频率上，此时OUTP和OUTN两端是LC的并联谐振，所述选频电路 为放大电路。 —种频率综合器选频电路的选频方法，所述选频电路包括电容Cl、电容C2、电感Ll、电感L2 ;所述电容CI为多个电容的组合；所述电容CI包括电容CC0、两个并联的电容 CC2，电容CCO与所述两个电容CC2并联；所述两个电容CC2的一端均接地；所述电容C2为 多个电容的组合；所述电容C2包括电容CC3、两个并联的电容CC1，电容CC3与所述两个电 容CC1并联；所述两个电容CC1的一端均接地；所述电容CCO的两端分别连接电感Ll、电感 L2的一端；所述电容CC3的两端分别连接电感L1、电感L2的另一端；所述电容CCO的两端 分别连接混频器，连接端点记作OUTP、 OUTN ;所述选频方法包括如下步骤设定电感和电容 C2的值，使电路谐振在滤波的频率上，OUTP和OUTN两端的阻抗是电感的等效串联电阻，所 述选频电路为滤波电路；设定电容Cl的值，使电路谐振在通带的频率上，此时OUTP和OUTN 两端是LC的并联谐振，所述选频电路为放大电路。 本发明的有益效果在于本发明提出的频率综合器的选频电路结构简单，仅使用 了变压器结构的电感和电容阵列；同时，本发明可实现复杂的功能，既实现了放大的功能， 又实现了滤波的功能。此外，本发明有较高的性能，由于采用的是LC无源网络滤波，与有源 网络滤波、RC滤波相比，额外引入的噪声很小。本发明把1/3+2/3的滤波电路和混频电路 结合到一起，对有用的信号放大，对无用的信号进行压制，并且能够芯片集成。
图1为混频器的组成示意图。 图2为本发明选频电路的原理图。 图3为图2中选频电路的第一等效电路图。 图4为图2中选频电路的第二等效电路图。
具体实施例方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一 本实施例以介绍1/3所需频率和2/3所需频率混频为例介绍本发明。本发明把 1/3+2/3的滤波电路和混频电路结合到一起，对有用的信号放大，对无用的信号进行滤波压 制。 请参阅图2至图4，本发明揭示了一种频率综合器的选频电路，该选频电路包括电 容C1、电容C2、电感L1、电感L2 ;所述电容C1的两端分别连接电感L1、电感L2的一端；所 述电容C2的两端分别连接电感L1、电感L2的另一端；所述电容C1的两端分别连接混频器， 连接端点记作0UTP、 OUTN ;设定电感和电容C2的值，使电路谐振在滤波的频率上，OUTP和 0UTN两端的阻抗是电感的等效串联电阻，所述选频电路为滤波电路；设定电容C1的值，使 电路谐振在通带的频率上，此时OUTP和OUTN两端是LC的并联谐振，所述选频电路为放大 电路。 本实施例中，请参阅图2，所述电容C1为多个电容的组合；所述电容C1包括电容 CCO、两个并联的电容CC2，电容CCO与所述两个电容CC2并联；所述两个电容CC2的一端均 接地。所述电容C2为多个电容的组合；所述电容C2包括电容CC3、两个并联的电容CC1，电 容CC3与所述两个电容CC1并联；所述两个电容CC1的一端均接地。在图2的选频电路中，Cl = CC0+CC2/2， C2 = CC3+CC1/2。电容C2与等效电阻R的并联电路通过窜并转化得到如图4的等效电路 ; 2,(1 + 。及25. ,C2/)=(1 + 1/《C2)C2, ,&2c2KV 2p ，
i^=~/(l + e2C2) ,C2,=C2p/(l + l/^C2)。 下面以阻带在0. 8GHz和通带2. 4GHz举例说明0UTP和OUTN的电抗
Z。ut = 1〃 j " o. 8(A) I I (j (2 " o. 8GL) +1〃 j " o. 8GC2s) +R2s) 当j (2"0.8GL)+l/(j "0.8GC2s) " 0， Z。ut — 0 ;实现了对0. 8GHz的滤波功能。
而对于2. 4GHz的信号来说，两个电感L和C2s的串联电路看到的电抗如下
j (2 2 4GL) +1/ (j 2.4GG2s) = 3 j (2 0.8GU +1/3 1/ (j 0.8GG2s)
= 8/3 j (2 0 8GL) +1/3 [ j (2 0.8GL) +1/ (j 0.8GC2s)]
= j[2"。.8GL(8/9)] 其为一个电感，这个电感和C1谐振在2. 4GHz，此时实现了对2. 4GHz信号的放大功 能。 从图3和图4中可以看到电容C1和C2其实是实际电路中的若干个电容等效来的，
所以通过任何第3点能够实现电容Cl和C2功能的电容都在本专利的范围之内。 以上介绍了本发明频率综合器的选频电路的组成及原理，本发明在揭示上述选频
电路的同时，还揭示了该选频电路的选频方法。 该方法包括如下步骤 选频电路作为滤波电路使用时设定电感和电容C2的值，使电路谐振在滤波的频 率上，0UTP和0UTN两端的阻抗是电感的等效串联电阻，所述选频电路为滤波电路；
选频电路作为放大电路使用时设定电容C1的值，使电路谐振在通带的频率上， 此时0UTP和0UTN两端是LC的并联谐振，所述选频电路为放大电路。 综上所述，本发明提出的频率综合器的选频电路结构简单，仅使用了变压器结构 的电感和电容阵列；同时，本发明可实现复杂的功能，既实现了放大的功能，又实现了滤波 的功能。此外，本发明有较高的性能，由于采用的是LC无源网络滤波，与有源网络滤波、RC 滤波相比，额外引入的噪声很小。本发明把1/3+2/3的滤波电路和混频电路结合到一起，对 有用的信号放大，对无用的信号进行压制，并且能够芯片集成。
实施例二 图1为本实施例中混频器的结构示意图，其中，混频器采用上选频LC网络做负载。
图2为LC网络的原理图，图3、图4是图2LC网络的原理图的等效电路图。两个电 感采用变压器的结构，既增加了电感的感值又减小了面积。 在图2的选频电路中，先选定L和C(CC3和CC1/2的并联)的值使之谐振在要滤波 的频率(低频)上，0UTP和OUTN两端看到的阻抗是电感的等效串联电阻，实现了滤波的功 能。在图2的阻带等效电路中的LC谐振电路，对于通带而言，由于频率变高，所以呈现电感 特性。这时，调整电容CC0， CC2的值(CC0+CC2/2)，使电路谐振在通带的频率上，此时0UTP 和0UTN两端看到的是LC的并联谐振，是放大电路。 从图3和图4中可以看到电容C1和C2其实是实际电路中的若干个电容等效来的， 所以通过任何第3点能够实现电容Cl和C2功能的电容都在本专利的范围之内。
实施例三
8
本实施例揭示了一种频率综合器，该频率综合器包括选频电路、混频电路。选频电 路包括电容C1、电容C2、电感L1、电感L2 ;所述电容C1的两端分别连接电感L1、电感L2的 一端；所述电容C2的两端分别连接电感L1、电感L2的另一端；同时电容C1的两端分别连 接混频器，连接端点记作0UTP、 0UTN ;设定电感和电容C2的值，使电路谐振在滤波的频率 上，0UTP和OUTN两端的阻抗是电感的等效串联电阻，所述选频电路为滤波电路；设定电容 Cl的值，使电路谐振在通带的频率上，此时0UTP和0UTN两端是LC的并联谐振，所述选频电 路为放大电路。 作为本发明的一种实施方式，所述电容C1为多个电容的组合；所述电容C1包括电 容CC0、两个并联的电容CC2，电容CCO与所述两个电容CC2并联；所述两个电容CC2的一端 均接地。所述电容C2为多个电容的组合；所述电容C2包括电容CC3、两个并联的电容CC1， 电容CC3与所述两个电容CC1并联；所述两个电容CC1的一端均接地。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例 中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实 施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明 的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、 材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进 行其它变形和改变。
权利要求
一种频率综合器的选频电路，其特征在于，该选频电路包括电容C1、电容C2、电感L1、电感L2；所述电容C1的两端分别连接电感L1、电感L2的一端；所述电容C2的两端分别连接电感L1、电感L2的另一端；所述电容C1的两端分别连接混频器，连接端点记作OUTP、OUTN；设定电感和电容C2的值，使电路谐振在滤波的频率上，OUTP和OUTN两端的阻抗是电感的等效串联电阻，所述选频电路为滤波电路；设定电容C1的值，使电路谐振在通带的频率上，此时OUTP和OUTN两端是LC的并联谐振，所述选频电路为放大电路。
2. 根据权利要求1所述的频率综合器的选频电路，其特征在于所述电容Cl为多个电容的组合；所述电容Cl包括电容CC0、两个并联的电容CC2，电容CCO与所述两个电容CC2并联；所述两个电容CC2的一端均接地。
3. 根据权利要求1所述的频率综合器的选频电路，其特征在于所述电容C2为多个电容的组合；所述电容C2包括电容CC3、两个并联的电容CC1，电容CC3与所述两个电容CC1并联；所述两个电容CC1的一端均接地。
4. 一种频率综合器的选频电路，其特征在于，该选频电路为上选频LC网络，其包括电容Cl、电容C2、电感Ll、电感L2 ;所述电感L1、电感L2采用变压器的结构；所述电容C1为多个电容的组合；所述电容C1包括电容CC0、两个并联的电容CC2，电容CC0与所述两个电容CC2并联；所述两个电容CC2的一端均接地；所述电容C2为多个电容的组合；所述电容C2包括电容CC3、两个并联的电容CC1 ，电容CC3与所述两个电容CC1并联；所述两个电容CC1的一端均接地；所述电容CCO的两端分别连接电感Ll、电感L2的一端；所述电容CC3的两端分别连接电感L1、电感L2的另一端；所述电容CCO的两端分别连接混频器，连接端点记作0UTP、 0UTN ;设定电感和电容C2的值，使电路谐振在滤波的频率上，0UTP和0UTN两端的阻抗是电感的等效串联电阻，所述选频电路为滤波电路；设定电容Cl的值，使电路谐振在通带的频率上，此时0UTP和0UTN两端是LC的并联谐振，所述选频电路为放大电路。
5. —种频率综合器，其特征在于，该频率综合器包括选频电路、混频电路；选频电路包括电容Cl、电容C2、电感Ll、电感L2 ;所述电容C1的两端分别连接电感L1、电感L2的一端；所述电容C2的两端分别连接电感L1、电感L2的另一端；同时电容Cl的两端分别连接混频器，连接端点记作0UTP、 0UTN ;设定电感和电容C2的值，使电路谐振在滤波的频率上，0UTP和0UTN两端的阻抗是电感的等效串联电阻，所述选频电路为滤波电路；设定电容Cl的值，使电路谐振在通带的频率上，此时0UTP和0UTN两端是LC的并联谐振，所述选频电路为放大电路。
6. 根据权利要求5所述的频率综合器，其特征在于所述电容CI为多个电容的组合；所述电容CI包括电容CC0、两个并联的电容CC2，电容CCO与所述两个电容CC2并联；所述两个电容CC2的一端均接地。
7. 根据权利要求5所述的频率综合器，其特征在于所述电容C2为多个电容的组合；所述电容C2包括电容CC3、两个并联的电容CC1，电容CC3与所述两个电容CCl并联；所述两个电容CC1的一端均接地。
8. —种频率综合器，其特征在于，该频率综合器包括选频电路、混频电路；所述选频电路包括电容Cl、电容C2、电感Ll、电感L2 ;所述电容C1为多个电容的组合；所述电容C1包括电容CC0、两个并联的电容CC2，电容CCO与所述两个电容CC2并联；所述两个电容CC2的一端均接地；所述电容C2为多个电容的组合；所述电容C2包括电容CC3、两个并联的电容CCl ，电容CC3与所述两个电容CCl并联；所述两个电容CCl的一端均接地；所述电容CCO的两端分别连接电感Ll、电感L2的一端；所述电容CC3的两端分别连接电感L1、电感L2的另一端；所述电容CCO的两端分别连接混频器，连接端点记作OUTP、 OUTN ;设定电感和电容C2的值，使电路谐振在滤波的频率上，OUTP和OUTN两端的阻抗是电感的等效串联电阻，所述选频电路为滤波电路；设定电容Cl的值，使电路谐振在通带的频率上，此时OUTP和OUTN两端是LC的并联谐振，所述选频电路为放大电路。
9. 一种频率综合器选频电路的选频方法，其特征在于，所述选频电路包括电容C1、电容C2、电感L1、电感L2 ;所述电容C1的两端分别连接电感L1、电感L2的一端；所述电容C2的两端分别连接电感L1、电感L2的另一端；所述电容Cl的两端分别连接混频器，连接端点记作0UTP、 OUTN ;所述选频方法包括如下步骤设定电感和电容C2的值，使电路谐振在滤波的频率上，OUTP和OUTN两端的阻抗是电感的等效串联电阻，所述选频电路为滤波电路；设定电容Cl的值，使电路谐振在通带的频率上，此时OUTP和OUTN两端是LC的并联谐振，所述选频电路为放大电路。
10. —种频率综合器选频电路的选频方法，其特征在于，所述选频电路包括电容C1、电容C2、电感L1、电感L2 ;所述电容C1为多个电容的组合；所述电容C1包括电容CC0、两个并联的电容CC2，电容CCO与所述两个电容CC2并联；所述两个电容CC2的一端均接地；所述电容C2为多个电容的组合；所述电容C2包括电容CC3、两个并联的电容CC1 ，电容CC3与所述两个电容CC1并联；所述两个电容CC1的一端均接地；所述电容CCO的两端分别连接电感Ll、电感L2的一端；所述电容CC3的两端分别连接电感L1、电感L2的另一端；所述电容CC0的两端分别连接混频器，连接端点记作OUTP、 OUTN ;所述选频方法包括如下步骤设定电感和电容C2的值，使电路谐振在滤波的频率上，OUTP和OUTN两端的阻抗是电感的等效串联电阻，所述选频电路为滤波电路；设定电容CI的值，使电路谐振在通带的频率上，此时OUTP和OUTN两端是LC的并联谐振，所述选频电路为放大电路。
全文摘要
本发明揭示了一种频率综合器及其选频电路，选频电路包括电容C1、电容C2、电感L1、电感L2；电容C1的两端分别连接电感L1、电感L2的一端；电容C2的两端分别连接电感L1、电感L2的另一端；电容C1的两端分别连接混频器，连接端点记作OUTP、OUTN；设定电感和电容C2的值，使电路谐振在滤波的频率上，OUTP和OUTN两端的阻抗是电感的等效串联电阻，选频电路为滤波电路；设定电容C1的值，使电路谐振在通带的频率上，此时OUTP和OUTN两端是LC的并联谐振，选频电路为放大电路。本发明把1/3+2/3的滤波电路和混频电路结合到一起，对有用的信号放大，对无用的信号进行压制，并且能够芯片集成。
文档编号H03H7/09GK101707474SQ200910198290
公开日2010年5月12日 申请日期2009年11月4日 优先权日2009年11月4日
发明者刘瑞金, 迮德东 申请人:捷顶微电子(上海)有限公司