线性化混频器制造技术

本实用新型专利技术属于混频器技术领域，线性化混频器，包括场效应管混频器，其特征在于：所述的场效应管混频器的本振信号由驱动级产生，所述的驱动级包括本振信号输出端，本振信号输出端呈高阻态。本实用新型专利技术有益效果在于：利用了栅‑源寄生电容（Cgs）的存在很好的控制了Vgs电平的稳定，使Ron恒定，有效地提高了混频器的线性度，使混频后的信号变的更加精确。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于混频器
，尤其涉及一种线性化混频器。
技术介绍
在无线通信系统中，混频器是必不可少的设备。射频收发链路中，涉及把频率由低频段转为高频段，和把频率由高频段转为低频段。并要求转换后得到的中频信号不失真，这就对混频器的线性度提出的严苛的要求。在传统接收机中，转换器通常由带有金属-氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的混频器组成，射频（RF）信号通过MOSFET的漏源端，而MOSFET的栅极被本地振荡器信号驱动。在本振信号使MOSFET开启期间，射频（RF）信号通过，MOSFET的栅极电压一般由本振信号维持稳定，MOSFET的导通端子的电压随射频（RF）信号变化而变化。因此，在晶体管开启期间，其栅-源电压Vgs随射频（RF）信号的变化而变化。进而，在此期间晶体管导通电阻Ron也随RF信号的变化而变化。因此，在进行下变频时，变化的Ron会增加通过此MOSFET的信号的非线性。因此，改善混频器的混频器的线性度变得极为必要。
技术实现思路
本技术解决上述问题，提供一种线性化混频器。本技术的技术方案如下：线性化混频器，包括场效应管混频器，所述的场效应管混频器的本振信号由驱动级产生，所述的驱动级包括本振信号输出端，本振信号输出端呈高阻态。高阻抗状态输入可以提高场效应管混频器的线性度。由于场效应管混频器有一个寄生的栅-源电容（Cgs），导致场效应管混频器的栅极和源级可以互相耦合。电容在直流信号下等效为开路，和在交流信号下等效为短路。当场效应管混频器的栅极被驱动为高阻态时，由于栅-源寄生电容（Cgs）的存在，输入到场效应管混频器上的本振信号可以追踪场效应管混频器的源级输入的交流信号的变化。因此，在高阻态期间，场效应管混频器的栅-源电压（Vgs）将会保持大致相等于既定的Vgs电平当LO_OUT_C从高电平状态转变为高阻抗状态。由于高阻抗状态期间Vgs大致保持恒定，当输入信号通过场效应管混频器时，场效应管混频器的Ron也大致保持恒定。附图说明图1为具体实施例的结构框图。图2为具体实施例的电路原理图。图3为各端点和节点的时序图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式进行进一步说明。图1所示线性化混频器100（如：上变频器或下变频器）的结构框图。该线性化混频器100包含驱动级110和场效应管混频器120。场效应管混频器120可以是双向器件可实现上变频和下变频，图2所示实例转换器200的原理图。混频器220由一个第四NMOS管250和一个PMOS350构成。第四NMOS管250和PMOS350互相平行和它们各自的源级和漏级接在一起。两者的源级耦合到混频器220的输入IN，和两者的漏级耦合到混频器220的输出OUT。驱动级包括本振信号输入端LO、本振信号输出端LO_OUT、第一反相器230、第一PMOS管231、第二PMOS管232和第一NMOS管233，第一反相器230的输入端和第二PMOS管232的栅极和第一NMOS管233的栅极耦合到本振信号输入端LO，第一反相器230的输出耦合到第一PMOS管231的栅极。第一PMOS管231的源级耦合到电源VDD，第一PMOS管231的漏级耦合到第二PMOS管232的源端。第一NMOS管233的源端接地，第一NMOS管233的漏级耦合到第二PMOS管232的漏端。第二PMOS管232和第一NMOS管233共接的漏端连接到本振信号输出端LO_OUT。驱动级的互补端包括互补本振信号输出端LO_OUT_C、第二反相器205、第三反相器330、第三PMOS管333、第二NMOS管332、第三NMOS管331，第二反相器205的输入端连接本振信号输入端LO，第二反相器205的输出端连接第三PMOS管333的栅极和第二NMOS管332的栅极和第三反相器330的输入端。第三反相器330的输出端接第三NMOS管331的栅极第三NMOS管331的源端接地，第三NMOS管331的漏级耦合到第二NMOS管332的源级, 第三PMOS管333的源端接电源VDD，第三PMOS管333的漏级耦合第二NMOS管332的漏级，第三PMOS管333和第二NMOS管332共接的漏级连接互补本振信号输出端LO_OUT_C。所述混频器包括第四PMOS管350和第四NMOS管250，第四NMOS管250的栅极连接本振信号输出端LO_OUT，第四NMOS管250的栅极连接互补本振信号输出端LO_OUT_C。本实施例中反相器可以包括任何电路，系统，设备或装置，能把输入的一个数字信号反相并在输出端输出。反相器从输入端接收一个低电压（如：逻辑0），它在输出端得到一个高电压（如：逻辑1）。相反地，如果反相器在输入端得到一个高电压，它在输出端可以得到一个低电压。反相器可以是PMOS反相器，NMOS反相器，静态CMOS反相器，饱和负载数字反相器或其它的合适的实施方法。反相器230内部包含一个或多个的逻辑门，如“与非门”或“或非门”或其它的适合的逻辑门或组合逻辑门。因此，反相器230有传播延时，即反相器的输出要花一小段时间来响应输入的改变。线性化混频器工作时：LO信号在第一相位时为高电平（如：逻辑1），第一NMOS管233导通，第二PMOS管232关断，因此驱动LO_OUT为低电平和第四NMOS管250关断在第一相位。此时，节点211（NODE211）由于第一反相器230而为低电平（逻辑0）和第一PMOS管231导通。当LO信号从第一相位向第二相位由高向低跳变，第一NMOS管233从导通转变为关断，第二PMOS管232从关断转为导通。如图3显示，节点211由于反相器230的传播延时而继续保持一小段时间t1到t2的低电平，和第一PMOS管231保持导通。因此，LO_OUT被驱动成高电平和第四NMOS管250被驱动为导通在第一段时间由于反相器230的传播延时。在反相器230的传播延时之后，节点211从低电平转变为高电平在t2时刻，和第一PMOS管231由从导通转为关断。在此时，第一PMOS管231和第一NMOS管233同时关断。由于在电源VDD和LO_OUT间没有导通路径，在LO_OUT和地GND间也没有导通路径，LO_OUT被迫进入高阻抗状态，因而在第二段时间t1到t2时间内,即第二相位剩余时间内，第四NMOS管250的栅极悬浮。图3仅用做说明但不用于精确测量。实际上，第一段时间t1到t2可能占总时间t1到t3的极小一部分，而第二段时间t2到t3占总时间t1到t3的绝大部分。当时间处在t2到t3时间段内第四NMOS管250的栅极在导通状态之后进入高阻抗状态可以提高混频器220的线性度。由于第四NMOS管250有一个寄生的栅-源电容（Cgs），导致第四NMOS管250的栅极可以耦合到源级。电容在直流信号下等效为开路，和在交流信号下等效为短路。当第四NMOS管250的栅极被驱动为高阻态时，由于栅-源寄生电容（Cgs）的存在，LO_OUT可以追踪第四NMOS管250的源级输入的交流信号的变化，所以在高阻态期间，第四NMOS管250栅-源电压（Vgs）将会保持大致相等于既定的Vgs电平。由于高阻抗状态期间Vgs大致保持恒定，当输入信号通过第四NMOS管250时，第四NMOS管250的Ron也大致保持本文档来自技高网...

【技术保护点】
线性化混频器，包括场效应管混频器，其特征在于：所述的场效应管混频器的本振信号由驱动级产生，所述的驱动级包括本振信号输出端，本振信号输出端呈高阻态。

【技术特征摘要】
1.线性化混频器，包括场效应管混频器，其特征在于：所述的场效应管混频器的本振信号由驱动级产生，所述的驱动级包括本振信号输出端，本振信号输出端呈高阻态。2.根据权利要求1所述的线性化混频器，其特征在于：所述的驱动级包括本振信号输入端、本振信号输出端、第一反相器、第一PMOS管、第二PMOS管和第一NMOS管，第一反相器的输入端和第二PMOS管的栅极和第一NMOS管的栅极耦合到本振信号的输入端，第一反相器的输出耦合到第一PMOS管的栅极，第一PMOS管的源级耦合到电源VDD，第一PMOS管的漏级耦合到第二PMOS管的源端，第一NMOS管的源端接地，第一NMOS管的漏级耦合到第二PMOS管的漏端，第二PMOS管和第一NMOS管共接的漏端连接到本振信号输出端。3.根据权利要求2所述的线性化...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡秋富，章国豪，李嘉进，陈锦涛，林俊明，
申请(专利权)人：佛山臻智微芯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44