[发明专利]负阻抗生成电路及其集成电路

说明书

技术领域

本发明是有关于一种负阻抗生成电路及其集成电路，具体地讲是一种负 互导(negative gm)电路、一具有负互导电路的滤波器以及一具有所述的滤波器 的低噪声放大器，特别是有关于一种应用于频分双工传输(frequency division duplex communication)系统的滤波器。在此系统中，一接收器可在一预知的频 率下，产生一较大的阻隔信号或干扰信号。

背景技术

频分双工(frequency division duplex；FDD)传输系统系为一种通讯系统。 在此系统中，讯息(information)可双向传输。举例而言，讯息可由第一节点传 送至第二节点，并且由第二节点至第一节点。为了避免讯息在节点之间传输 时，与另一讯息发生干扰或冲突，可利用两频分双工环(frequency division duplex link)传送不同的频率。使用此技术的系统包括，多种3G移动电话系统 (如UMTS及CDMA 2000)。

传送器及接收器之间的隔离设计是相当重要的。这是因为，传送器所传 送的信号比供应电源还大，但接收器仅能用以检测到很小的信号。一般常利 用一双工器(duplexer)以及多个滤波器，以作为传送器与接收器之间的隔离。 由于传送频率F_TX与接收频率F_RX之间的频率差(ΔF)减少，使得愈来愈难达到 大间隔。因此，滤波器的设计变得更复杂，并且需要愈高等级的滤波器。

在一般的装置中，为了降低阻隔信号范围以外的影响(其包含FDD传输频 率)，只要在接收器的低噪声放大器和混频器之间设置一外部的滤波器，便可 避免接收器的灵敏度的下降幅度变大。图1显示滤波器的示意图。藉由不同 的技术，便可完成一滤波器。一般的常见的技术为，表面声波滤波器(surface acoustic wave filter)或是大量声波滤波器(bulk acoustic wave filter)以及电介质 滤波器(dielectric filter)。对于作为低噪声放大器及接收器的集成电路而言，这 些滤波器为外部装置。这样的装置是可达成功效的。然而，需要额外集成电 路的接脚，方能耦接外部装置。因此，增加集成电路的成本及尺寸。

超外差接收器(super heterodyne receiver)是使用一晶片陷波滤波器(on-chip notch filter)，以抑制寄生影像效应(spurious image response)。陷波滤波器经常 被应用在被动LC网络(network)，并且被嵌入于低噪声放大器或是混频器的跨 导级。然而，螺旋电感(spiral inductor)具有相对低的Q因素，Q代表电感的感 抗与阻抗之间的比例。因此，整合于集成电路中的LC陷波滤波器具有高度的 整合性，并且可避免额外增加集成电路的接脚。然而，所需的信号与阻隔信 号或是与干扰信号之间的频率差，将使得所需要的传送效能无法被达成。

发明内容

本发明提供一种电路，用以生成一负阻抗。所述的电路包括，一第一晶 体管，具有一控制端，所述的控制端连接一第一节点；以及一第二晶体管， 具有一电流端，所述的电流端连接所述的第一节点，其中所述的第一晶体管 串联所述第二晶体管，用以产生所述的负阻抗；所述的电路还包括：一偏压 电路，用以使所述的第一及第二晶体管进入一操作区，所述的偏压电路具有 一第三及第四晶体管，所述的第三晶体管串联所述的第四晶体管；所述第一 晶体管的栅极通过一电阻连接所述第三晶体管的栅极，在第三晶体管和第四 晶体管所形成的串联结构的两端并联一电容，所述电容与所述电阻形成一低 通滤波器。

本发明还提供一种电路，用以生成一负阻抗，所述的电路包括：一第一 晶体管，具有一控制端，所述的控制端连接一第一节点；以及一第二晶体管， 具有一电流端，所述的电流端连接所述的第一节点，其中所述的第一晶体管 串联所述第二晶体管，用以产生所述的负阻抗；所述的电路更包括一偏压电 路，所述的偏压电路具有一第三晶体管，所述的第三晶体管串联一电流控制 装置，并且所述的第三晶体管为一场效晶体管，所述的第三晶体管的栅极连 接其漏极，所述的第一晶体管的栅极电压与所述的第三晶体管的栅极电压相 同。

本发明还提供一种与一负载相结合的放大器，所述的放大器包括一电感， 并且所述的放大器更可与前述实施例所提供的电路相结合，用以生成前述实 施例所提供的一负阻抗。