本发明专利技术公开了一种应用于混频器的转导电路，用于消除二阶互调失真，该转导电路包括一第一晶体管和一第二晶体管，其基(栅)极分别耦接一第一输入端和一第二输入端，用于接收一差动输入信号；以及一负反馈电路，其输入端耦接至该第一晶体管的发射(源)极及该第二晶体管的发射(源)极，其输出端耦接至该第一晶体管的基(栅)极及该第二晶体管的基(栅)极，该负反馈电路用于依据该第一晶体管的发射(源)极及该第二晶体管的发射(源)极的一检测电压与一参考电压的电压差，来调整该第一晶体管的基(栅)极及该第二晶体管的基(栅)极的电压。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术有关于混频器(mixer)，尤指一种用于直接转换接收器(DirectConversion Receiver)中，用以消除二阶互调失真(Second-orderlnter-Modulation Distortion ； IM2)的混频器及其相关转导电路(transconductor)。
技术介绍
在无线收发器(Wireless Transceiver)中，混频器(Mixer)是广泛使用的频率转换元件。图1显示一典型的直接转换接收器10，其包含天线11、低杂讯放大器(Low-Noise Amplifier ；LNA) 12、混频器 13、本地震荡器(Local Oscillator ；L0) 14、低通滤波器(Low Pass Filter ;LPF) 15及放大器16。直接转换接收器10由天线11接收发射频(fcidio Frequency)信号，并经低杂讯放大器12将信号放大后，再由混频器13将发射频信号直接降频至基频(Baseband)信号(Baseband)。最后，由低通滤波器15及放大器16将基频信号过滤及放大后，送至后端进行模拟数字转换(Analog-Digital Conversion)(未标明在图中)。其中本地震荡器14产生频率为 ·ω的震荡信号，该频率为发射频载波频率，用以提供给混频器13，将发射频信号直接转换成基频信号。直接转换接收器10不需要将发射频信号先转换成中频antermediate Frequency)信号，再将中频信号转换成基频信号，所以亦有称之零中频接收器(Zero-IF Receiver)。除了可以省去一组混频器，由于省去中频级的转换，直接转换接收器10有两个比较大的优点。第一个优点是没有镜像信号干扰的问题，所以不需要镜像拒斥滤波器(Image-Rejection Filter)另一个优点是可以在单一晶片中设计低通滤波器15及放大器16以取代其它接收器所需外接的表面声波滤波器(Surface Acoustic Wave ； SAW filter)。因此，直接转换接收器10具有较高的整合度及较低复杂度及成本。但是，直接转换接收器10亦会有几个缺点，如二阶互调失真、直流偏移(DC offset)、闪光噪声(FlickNoise)…等。其中二阶互调失真主要是馈通现象(feedtrough) 所造成，如图2A所示，两个信号很强的干扰信号与直接转换接收器10的接收频道很接近， 而且在带通滤波器的范围之内。这两个干扰信号在通过低杂讯放大器211时，会产生一个在直流附近的干扰信号。接着，干扰信号在通过混频器212时，如果混频器212为一理想的混频器，该直流附近的干扰信号会被变频到很高的频谱上，但实际上的混频器会有馈通现象的产生，以致混频器212的输出包含一个在直流附近的干扰信号；如图2B所示，本地震荡器的信号泄漏(LOLeakage)至低杂讯放大器221及混频器222中，由于元件间的隔离度不完美，产生直流偏移来干扰原本的基频信号。此外，混频器中转导电路的非线性特性及低频率转换增益亦强化二阶互调失真造成的影响。因此，如何消除二阶互调失真则成为设计直接转换接收器一个重要课题，本专利技术利用一负反馈电路以调整混频器转导电路输入级信号来解决此一问题。图3显示传统的混频器电路图，其中，吉伯特混频器(Gilbert mixer)30包含转导 (transconductor circuit) 31^^ (switch quad circuit) 32 ^(loadcircuit) 33。负载电路33包含电阻Rci、Rc2，电阻Rci、Rc2的一端耦接至一电压源Vcc,电阻 Ra、RC2的另一端即为输出端(Out)。开关电路32包含npn双极性晶体管Q3、Q4、Q5、Q6。其中，晶体管Q3与Q5的集电极(Collector)耦接到电阻Ra的另一端，晶体管Q4与Q6的集电极耦接到电阻Rc2的另一端。再者，晶体管Q3与Q6的基极(Base)相互耦接，晶体管Q4 与Q5的基极相互耦接，而晶体管Q3与Q4的基极可接收一本地震荡信号 ·ω。再者，晶体管 Q3与Q4的发射极(Emitter)相互耦接，并成为第一电流路径；而晶体管Q5与Q6的发射极相互耦接，并成为第二电流路径。转导电路31 包含 npn 双极性晶体管(Bipolar Junction Transistor ；BJT)Q1 与 Q2。其中，晶体管Ql的集电极耦接到开关电路32的第一电流路径，晶体管Q2的集电极耦接到开关电路32的第二电流路径。晶体管Ql与Q2的基极可分别接收电压信号Vin+与VirT。 再者，晶体管Ql与Q2的发射极分别连接到电阻和电阻Re2的一端。电阻和电阻Re2 的另一端耦接至地(ground)。图3显示传统的混频器30示意图。转导电路31可将输入之电压信号Vin(即差动输入信号Vin+-VirO转换成为电流信号让。电流信号Λ流经开关电路32的第一电流路径与第二电流路径时，经由本地震荡信号的驱动而成为一频率转换电流信号 (frequency-converted current signal)。接着，频率转换电流信号经由负载电路33转换， 使得输出端(Out)可输出一输出电压。由于转导电路31是由npn双极性晶体管Ql与Q2所组成，因此其电压-电流关系是指数曲线关系，而非线性关系。因此，在混频器会产生二阶互调失真电流，并在晶体管Ql 与Q2的发射极出现额外电压如下VeI—IM2 — 1/Q 1*IQ_IM2*RE1Ve2 IM2 — 1/Q 2*IC2_IM2*RE2其中Q1 晶体售iQl的共基极电流增益^晶体售;Q2的共基极电流增益可见二阶互调失真现象出现会导致原本的信号在混频器中受到严重干扰，消除阶互调失真成为设计直接转换接收器一个重要课题，本专利技术系利用一负反馈电路以调整混频器转导电路输入级信号，来解决此一问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的，是利用一负反馈电路以调整混频器的转导电路输入级信号，来解决除二阶互调失真的问题。本专利技术揭露一种混频器，用于消除二阶互调失真，该混频器包含一负载电路；一开关电路，耦接于该负载电路，该开关电路具有一第一电流路径与一第二电流路径且该开关电路与该负载电路的耦接处为该混频器之输出端；以及一转导电路。其中该转导电路又包括一第一晶体管和一第二晶体管，其集电(漏)极分别耦接于该第一电流路径和该第二电流路径，其基(栅)极分别耦接一第一输入端和一第二输入端，用于接收一差动输入信号； 以及一负反馈电路，其输入端耦接至该第一晶体管的发射(源)极及该第二晶体管的发射 (源)极，其输出端耦接至该第一晶体管的基(栅)极及该第二晶体管的基(栅)极，该负反馈电路用于依据该第一晶体管的发射(源)极及该第二晶体管的发射(源)极的一检测电压与一参考电压的电压差，来调整该第一晶体管的基(栅)极及该第二晶体管的基(栅) 极的电压。 本专利技术另揭露一种应用于混频器的转导电路，用于消除二阶互调失真，该转导电路包括一第一晶体管和一第二晶体管，其基(栅)极分别耦接一第一输入端和一第二输入端，用于接收一差动输入信号；以及一负反馈电路，其输入端耦接至该第一晶体管的发射 (源)极及该第二晶体管的发射(源)极，其输出端耦接本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于混频器的转导电路，用于消除二阶互调失真，该转导电路包括：一第一晶体管和一第二晶体管，其基或栅极分别耦接一第一输入端和一第二输入端，用于接收一差动输入信号；以及一负反馈电路，具有一输入端与一输出端，该输入端耦接至该第一晶体管的发射或源极及该第二晶体管的发射或源极，该输出端耦接至该第一晶体管的基或栅极及该第二晶体管的基或栅极，该负反馈电路用于依据该第一晶体管的发射或源极及该第二晶体管的发射或源极的一检测电压与一参考电压的电压差，来调整该第一晶体管的基或栅极及该第二晶体管的基或栅极的电压。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈旼珓，萧硕源，
申请(专利权)人：晨星软件研发深圳有限公司，晨星半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94
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