[发明专利]一种带正交相位校正的可编程增益放大器电路

说明书

技术领域

本发明主要涉及可编程增益放大器的设计领域，特指一种带正交相位校正的可编程增益放大器电路。

背景技术

在目前的模拟CMOS集成电路设计中，特别是射频信号接收器中，由于需要对微弱的射频信号进行量化，通常用高精度ADC将其量化成数字信号，由于射频信号的变化范围通常较大，为了射频前端信号满足ADC动态范围，通常在ADC的前端都会增加一个可编程增益放大器，其目的是根据射频信号的幅度控制其增益，使得ADC的输入落在其动态范围之内，从而降低对ADC的动态范围要求，减轻高精度ADC的设计压力；另外射频信号在接收解调时会存在一个问题，即镜像抑制，为了提高接收器的镜像抑制能力，通常都会采用正交量化、解调的方式，即在信号量化之前，先将信号变化成正交信号，这个功能通常由混频器完成，然而由于混频器在将信号转换成正交信号时会存在误差，加上可编程增益放大器以及信号传输路径引入的误差，信号到达ADC时其幅度并非完全相同，其相位也并非完全正交，且相位误差对接收器的影响要远大于幅度误差对接收器性能的影响，所以为了提高接收器镜像抑制能力而引入正交解调，而如何解决正交信号的相位误差成为一个关键问题和难点。

发明内容

本发明要解决的问题在于：针对现有技术存在的问题，提出一种带正交相位校正的可编程增益放大器电路。

本发明提出的解决方案为：在增益控制方面，利用运放加电阻方式，通过控制电阻的比值而控制增益变化；对于相位校正，在IQ两路信号正交信号放大时引入了4个电阻进行反馈，通过控制这4个电阻的连接关系即可控制两路正交信号的相位差变大、变小或者不变。

附图说明

图1是本发明的电路原理示意图；

图2是图1中开关K1闭合、K2断开时的简化图；

图3是图2从全差分形式转化为单端输出形式后简化图；

图4是图1中开关K2闭合、K1断开时的简化图；

图5是图4从全差分形式转化为单端输出形式后简化图；

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本电路由两路差分放大器即I路差分放大器、Q路差分放大器以及一个IQ相位校正电路组成，通过改变电阻的比值，从而改变增益的大小，通过控制I、Q两路的电阻交互关系，即改变电阻R9、R10、R11、R12来改变IQ信号的相位关系，从而可以实现两路正交差分信号的可编程放大，且可以控制IQ信号的相位差增大、减小，或者不变。

此电路有三种工作模式，第一种情况是开关K1闭合，K2断开；第二种情况是开关K2闭合，K1断开；第三种情况是开关K1、K2都断开。下面分别予以说明：

(1)开关K1闭合，K2断开

如图1所示，因为IQ两路的电路参数完全相同的，即R₁＝R₃＝R₅＝R₇，R₂＝R₄＝R₆＝R₈，R₉＝R_10＝R₁₁＝R₁2，如图2所示是开关K1闭合，K2断开时的工作模式，其中的电容C1、C2、C3、C4是起通道滤波作用的，其通道带宽大于信号带宽，不会影响通带的增益和相位，为了便于分析，将图2简化成如图3所示的单端形式，则有：