[实用新型]混频装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路领域，具体而言，涉及一种混频装置。

背景技术

混频装置是半导体集成电路中的重要模块。一般混频装置由某一特定频率的本振(Local Oscillation)信号驱动，通过输入信号与本振信号相乘，产生包含输入信号频率与本振信号一次谐波频率和本振信号高次谐波频率之和，以及输入信号频率与本振信号一次谐波频率和本振信号高次谐波频率之差的频率分量的输出信号。通常只有输入信号与本振一次谐波(我们称之为基波)相组合的频率分量是我们想要的有用信号，其他高次谐波分量属于谐波干扰。由于谐波干扰的存在，混频装置在将有用信号变频的同时，也会将那些落在本振谐波分量变频范围内的干扰信号叠加到有用信号上，从而恶化输出信号质量。因此在混频装置设计中谐波干扰抑制是一个重要课题。

模拟集成电路中常用的混频装置形式包括有源混频装置和混频装置。混频装置相比于有源混频装置具有结构简单，线性度高，噪声特性好等优点。随着半导体工艺向深亚微米级发展，混频装置的优势更加明显，因此得到越来越普遍的应用。

图1示出了传统差分混频装置结构图，它由输入电阻、变频电路和电流-电压转换器组成。其中输入电阻由R1、R2组成，连接混频装置输入端与变频电路；变频电路由NMOS晶体管M1、M2、M3和M4组成。其中M1和M2、M3和M4的源极彼此连接，M1和M3、M2和M4的漏极两两相连，组成“吉尔伯特”结构；电流-电压转换器连接变频电路与混频装置输出。工作时，输入电压信号由混频装置输入端进入，经过输入电阻转换为电流信号，开关管M1、M2、M3和M4受差分本振信号VLOP、VLON驱动，将电流信号变频到输出频率，最后由电流-电压转换器重新转为电压信号输出。

由于混频装置开关管M1-M4完全工作在开/关状态，因此可以使用方波本振信号驱动。采用方波本振信号可以简化本振驱动电路的设计，在深亚微米工艺设计中具有优势。

图2示出了图1中混频装置转换增益为1时的时域转换波形图。不失一般性地，假设图1中混频装置的转换增益为1，则其时域转换波形如图2所示。图2中虚线表示理想正弦转换波形，实线表示方波本振驱动下的实际转换波形。

图3示出了图2经拉普拉斯变换得到的转换增益在频域的波形图。在图3中，传统混频装置在本振基波转换增益之外存在奇次谐波转换增益。一般靠近本振基频的谐波成分对于系统的影响最为显著，因此我们通常只关心三倍、五倍谐波干扰。由计算可知，图1所示传统混频装置基波转换增益-0.91dB，三倍、五倍谐波转换增益分别为-10.45dB、-14.89dB。由于谐波转换增益同基波转换增益非常接近，当谐波转换频带内存在强的干扰信号时，输出有用信号很可能被谐波干扰信号所淹没，致使系统无法工作。

在实现本实用新型过程中，发明人发现现有技术中混频装置存在谐波干扰过大的问题，导致输出有用信号很可能被谐波干扰信号所淹没，致使系统无法工作。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种混频装置，能够解决现有技术中混频装置存在谐波干扰过大，导致输出有用信号很可能被谐波干扰信号所淹没，致使系统无法工作的问题。

在本实用新型的实施例中，提供了一种混频装置，包括：电阻电路，其包括串联的第一电阻和第二电阻、以及开关管，其中，开关管的源极和漏极分别跨接在第一电阻的两端，开关管的栅极接入本振信号VLOO，其源极接入电压信号VIN；变频电路，用于把由电阻电路在VLOO控制下转换VIN所流出的电流信号变频到输出频率上；电流-电压转换电路，用于将变频后的电流信号转换为电压信号输出。

上述实施例通过在输入电阻支路中采用开关管，可以有效的消除谐波干扰，克服了现有技术中混频装置存在谐波干扰过大，导致输出有用信号很可能被谐波干扰信号所淹没，致使系统无法工作的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了传统差分混频装置结构图；

图2示出了图1中混频装置转换增益为1时的时域转换波形图；

图3示出了图2经拉普拉斯变换得到的转换增益在频域的波形图；

图4示出了根据本实用新型的一个实施例的混频装置结构图；

图5示出了根据本实用新型的一个实施例的混频装置结构图；

图6示出了根据本实用新型的一个实施例的混频装置结构图；