專利名稱：具有多種增益模式、能自動調(diào)諧的射頻接收前端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及射頻接收前端技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有多種增益模式的、能自動
調(diào)諧的射頻接收前端。
背景技術(shù)：
在射頻接收機(jī)中，很多應(yīng)用往往要求接收信號能有很大的動態(tài)范圍，即具備較 小的接收靈敏度、較強(qiáng)的抗大信號飽和能力以及較高的線性度。而射頻接收機(jī)的接收前 端的噪聲系數(shù)直接決定接收機(jī)的接收靈敏度，接收前端的增益和結(jié)構(gòu)決定接收機(jī)的抗大 信號飽和能力和線性度。在CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)工藝 下，電阻和電容會隨著工藝、溫度而偏差，這會嚴(yán)重影響接收機(jī)的性能，特別是采用有源 RC (Resistor-Capacitor)濾波器的接收機(jī)，電阻和電容的偏差影響濾波器的性能，進(jìn)而會 影響整個(gè)接收機(jī)的性能。 關(guān)于接收前端的組合方式，一般都是采用低噪聲放大器、混頻器、濾波器組成，例 如采用電壓模的低噪聲放大器、吉爾波特混頻器和有源RC復(fù)數(shù)濾波器組成，但吉爾波特混 頻器線性度差，會影響整個(gè)接收機(jī)的動態(tài)范圍。 對于低噪聲放大器的增益控制，其設(shè)計(jì)對接收機(jī)的噪聲性能影響很大，所以很多 傳統(tǒng)的接收機(jī)并沒有在低噪聲放大器上做增益控制，而是在后級電路中做分檔，這樣設(shè)計(jì) 的低噪聲放大器動態(tài)范圍很小，進(jìn)而導(dǎo)致接收機(jī)的動態(tài)范圍小。還有的采用兩個(gè)或兩個(gè)以 上的低噪聲放大器交替工作來適應(yīng)不同的輸入信號強(qiáng)度，例如，采用兩個(gè)低噪聲放大器，對 小的輸入信號兩個(gè)同時(shí)起用，對比較大的輸入信號將第二個(gè)旁路掉。再例如，采用兩個(gè)低 噪聲放大器和一個(gè)切換開關(guān)，對應(yīng)不同的輸入信號進(jìn)行切換，這樣做的缺點(diǎn)是面積大、功耗 大。還有的對共源共柵低噪聲放大器的共柵管采用多個(gè)并聯(lián)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行增益控制，例如，采 用三路共柵管并聯(lián)來實(shí)現(xiàn)增益控制，但缺點(diǎn)是動態(tài)范圍很小，抗大信號飽和能力差。還有 的采用共柵輸入的低噪聲放大器，在輸入端做增益控制，例如，采用共柵輸入的低噪聲放大 器，在輸入端做增益控制，在兩個(gè)共柵放大管之間也做了增益控制，但增益低、噪聲性能差。
關(guān)于接收前端中的濾波器，很多采用有源RC濾波器，具有高的動態(tài)范圍和線性 度。而針對有源RC濾波器中電阻和電容會隨工藝和溫度而偏差的問題，有的提出了校正的 方法，例如，有文獻(xiàn)披露了一種校正RC時(shí)間常數(shù)的電路，但并沒給出對RC濾波器的具體校 正方法和電路的連接方式，也沒有給出合理快速的校正算法。并且目前也沒有人給出電容 陣列的有效實(shí)施方法，傳統(tǒng)的方法是采用NM0S管、PM0S管或CMOS傳輸門做開關(guān)，直接與電 容串聯(lián)，但當(dāng)開關(guān)關(guān)斷時(shí)開關(guān)與電容的連接點(diǎn)處的直流電平不確定，這會造成開關(guān)在很多 時(shí)候不能有效的關(guān)斷，致使電容陣列的總電容值不準(zhǔn)確，嚴(yán)重影響濾波器的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有多增益模式、而且能夠自動調(diào)諧有源RC濾波器時(shí) 間常數(shù)的射頻接收前端，包括多增益模式的低噪聲放大器與數(shù)控增益的復(fù)數(shù)濾波器相結(jié)合以實(shí)現(xiàn)高動態(tài)范圍。 為達(dá)到上述目的，提供一種依照本發(fā)明實(shí)施方式的具有多種增益模式、能自動調(diào) 諧的射頻接收前端，其包括 低噪聲放大器，采用電感源極負(fù)反饋、共源共柵放大的結(jié)構(gòu)，分別在輸入共源放大 管的柵極、輸入共源放大管的漏極做添加增益控制開關(guān)，其輸入端連接輸入信號，輸出端采 用數(shù)控電阻作為負(fù)載來校準(zhǔn)增益； 混頻器，包括I路混頻器和Q路混頻器，其差分輸入端均連接到低噪聲放大器的輸 出端，其差分輸出端均連接到復(fù)數(shù)濾波器的差分輸入端； 復(fù)數(shù)濾波器，采用多級級聯(lián)結(jié)構(gòu)，各級的增益控制字輸入端相連，各級的電容陣列 控制字輸入端相連； 時(shí)間常數(shù)校正電路，其輸出端連接復(fù)數(shù)濾波器的校正控制字輸入端，用于對復(fù)數(shù) 濾波器的RC時(shí)間常數(shù)隨工藝、溫度產(chǎn)生的變化進(jìn)行校正。
優(yōu)選地，所述低噪聲放大器包括 四個(gè)PM0S管，各個(gè)PM0S管的源極接在電源正電壓上，各個(gè)PM0S管的柵極連接到 增益控制字，第一 PM0S管和第二 PM0S管的柵極相連后連接到第一增益控制字，第三PM0S 管和第四PM0S管的柵極相連后連接到第二增益控制字； 八個(gè)NM0S管，第一 NM0S管和第二 NM0S管作為低噪聲放大器的共源放大管，第一 NM0S管的柵極連接第一偏置電壓輸入端，第二 NM0S管的柵極連接到第二偏置電壓輸入端； 第三NM0S管、第四NM0S管和第五NM0S管組成輸入端增益控制開關(guān)，第四NM0S管的漏極連 接到第三NM0S管的漏極，第五NM0S管的漏極連接到第三NM0S管的源極，第四NM0S管的源 極和第五NM0S管的源極均接地，第三NM0S管、第四NM0S管、第五NM0S管的柵極相連后連接 到第三增益控制字；第六NM0S管在輸入共源放大管的漏極作增益控制用，第六NM0S管的漏 極連接到第一 NM0S管的漏極，第六NM0S管的源極連接到第二 NM0S管的漏極，第六NM0S管 的柵極連接到第四增益控制字；第七NM0S管和第八NM0S管為共柵放大管，第七NM0S管的 源極連接到第一 NM0S管的漏極，第八NM0S管的源極連接到第二 NM0S管的漏極，第七NM0S 管的柵極和第八NM0S管的柵極相連后連接到第三偏置電壓端； 四個(gè)電感，第一電感連接同相輸入端口和第四NMOS管的漏極，第二電感連接反相 輸入端口和第五NM0S管的漏極，第三電感連接第一 NM0S管的源極和地，第四電感連接第二 NMOS管的源極和地； 兩個(gè)電容，第一電容連接第四NMOS管的漏極和第一偏置電壓，第二電容連接第五 NM0S管的漏極和第二偏置電壓； 四個(gè)電阻，第一電阻連接第一 PM0S管的漏極和第七NM0S管的漏極，第二電阻連接 第二 PM0S管的漏極和第八NM0S管的漏極，第三電阻連接第三PM0S管的漏極和第七NM0S 管的漏極，第四電阻連接第四PM0S管的漏極和第八NM0S管的漏極。
優(yōu)選地，所述混頻器包括 —個(gè)運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器的差分輸出端連接到混頻器的差分輸出端；
—個(gè)能隙基準(zhǔn)源，用于提供各個(gè)偏置電壓； 四個(gè)NM0S管，第一 NM0S管的源極和第二 NM0S管的源極相連，第一 NM0S管的漏 極與第三NM0S管的漏極相連后連接到運(yùn)算放大器的同相輸入端，第三NM0S管的源極與第四NMOS管的源極相連，第二 NMOS管的漏極與第四NMOS管的漏極相連后連接到運(yùn)算放大器 的反相輸入端，第一 NMOS管的柵極與第四NMOS管的柵極相連，第二 NMOS管的柵極與第三 NMOS管的柵極相連； 四個(gè)電容，第一電容連接運(yùn)算放大器的同相輸入端和反相輸出端，第二電容連接 運(yùn)算放大器的反相輸入端和同相輸出端，第三電容連接運(yùn)算放大器的同相輸入端和地，第 四電容連接運(yùn)算放大器的反相輸入端和地，第五電容連接第一 NMOS管的源極和混頻器的 同相輸入端，第六電容連接第三NMOS管的源極和混頻器的反相輸入端，第七電容連接第一 NMOS管的柵極和本振信號的同相輸入端，第八電容連接第三NMOS管的柵極和本振信號的 反相輸入端； 八個(gè)電阻，第一電阻連接運(yùn)算放大器的同相輸入端和反相輸出端，第二電阻連接
運(yùn)算放大器的反相輸入端和同相輸出端，第三電阻連接運(yùn)算放大器的同相輸入端和能隙基
準(zhǔn)源，第四電阻連接運(yùn)算放大器的反相輸入端和能隙基準(zhǔn)源，第五電阻連接第一NMOS管的
柵極和能隙基準(zhǔn)源，第六電阻連接第一NMOS管的源極和能隙基準(zhǔn)源，第七電阻連接第二
NMOS管的柵極和能隙基準(zhǔn)源，第八電阻連接第三NMOS管的源極和能隙基準(zhǔn)源。 優(yōu)選地，所述復(fù)數(shù)濾波器的第一級復(fù)數(shù)濾波器單元的差分輸入端連接到復(fù)數(shù)濾波
器的差分輸入端，中間每一級復(fù)數(shù)濾波器單元的差分輸入端連接到前一級的差分輸出端，
最后一級的差分輸出端連接到復(fù)數(shù)濾波器的差分輸出端。 優(yōu)選地，復(fù)數(shù)濾波器各級的增益控制字輸入端相連，各級的電容陣列控制字輸入 端相連。
優(yōu)選地，所述復(fù)數(shù)濾波器包括 兩個(gè)運(yùn)算放大器，第一運(yùn)算放大器的差分輸出連接復(fù)數(shù)濾波器的I路差分輸出 端，第二運(yùn)算放大器的差分輸出連接復(fù)數(shù)濾波器的Q路差分輸出端； 四個(gè)電容陣列單元，第一電容陣列單元連接第一運(yùn)算放大器的同相輸入端和反相 輸出端，第二電容陣列單元連接第一運(yùn)算放大器的反相輸入端和同相輸出端，第三電容陣 列單元連接第二運(yùn)算放大器的同相輸入端和反相輸出端，第四電容陣列單元連接第二運(yùn)算 放大器的反相輸入端和同相輸出端，四個(gè)電容陣列的電容陣列控制字輸入端相連后連接到 整個(gè)復(fù)數(shù)濾波器單元的電容陣列控制字輸入端； 四個(gè)NMOS開關(guān)管，第一NMOS管的漏極連接到第一運(yùn)算放大器的同相輸入端，第二 NMOS管的漏極連接到第一運(yùn)算放大器的反相輸入端，第三NMOS管的漏極連接到第二運(yùn)算 放大器的同相輸入端，第四NMOS管的漏極連接到第二運(yùn)算放大器的反相輸入端，各個(gè)NMOS 管的柵極連接后接到增益控制字輸入端； 十六個(gè)電阻陣列，第一電阻陣列接第一運(yùn)算放大器的同相輸入端和反相輸出端， 第二電阻陣列連接第一運(yùn)算放大器的反相輸入端和同相輸出端，第三電阻陣列連接第一運(yùn) 算放大器的反相輸入端和第二運(yùn)算放大器的反相輸出端，第四電阻陣列連接第一運(yùn)算放大 器的同相輸入端和第二運(yùn)算放大器的同相輸出端，第五電阻陣列連接第一運(yùn)算放大器的反 相輸出端和第二運(yùn)算放大器的同相輸入端，第六電阻陣列連接第一運(yùn)算放大器的同相輸出 端和第二運(yùn)算放大器的反相輸入端，第七電阻陣列連接第二運(yùn)算放大器的同相輸入端和反 相輸出端，第八電阻陣列連接第二運(yùn)算放大器的反相輸入端和同相輸出端，第九電阻陣列 連接第一 NMOS管的源極和漏極，第十電阻陣列連接第二 NMOS管的源極和漏極，第十一電阻陣列連接第三NMOS管的源極和漏極，第十二電阻陣列連接第四NMOS管的源極和漏極，第 十三電阻陣列連接第一 NMOS管的源極和復(fù)數(shù)濾波器單元的I路反相輸入端，第十四電阻陣 列連接第二 MTOS管的源極和復(fù)數(shù)濾波器單元的I路同相輸入端，第十五電阻陣列連接第三 NMOS管的源極和復(fù)數(shù)濾波器單元的Q路反相輸入端，第十六電阻陣列連接第四NMOS管的源 極和復(fù)數(shù)濾波器單元的Q路同相輸入端。
優(yōu)選地，所述時(shí)間常數(shù)校正電路具體包括
—個(gè)能隙基準(zhǔn)源，用于給各個(gè)模塊提供參考電壓；
—個(gè)數(shù)字電路模塊，用于進(jìn)行數(shù)字校正； 四個(gè)運(yùn)算放大器，第一運(yùn)算放大器和第二運(yùn)算放大器用作放大器，第三運(yùn)算放大 器和第四運(yùn)算放大器用作電壓比較器；第一運(yùn)算放大器的同相輸入端、第二運(yùn)算放大器的 同相輸入端、第三運(yùn)算放大器的同相輸入端和第四運(yùn)算放大器的反相輸入端都連接到能隙 基準(zhǔn)源；第二運(yùn)算放大器的輸出端、第三運(yùn)算放大器的反相輸入端和第四運(yùn)算放大器的同 相輸入端相連； —個(gè)電阻陣列，連接第一運(yùn)算放大器的反相輸入端和地； —個(gè)電容陣列單元，連接第二運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端，控制字輸入端 與數(shù)字電路模塊相連后連接到整個(gè)時(shí)間常數(shù)校正電路的輸出端； 兩個(gè)NMOS管，第一 NMOS管的柵極連接第一運(yùn)算放大器的輸出端，第一 NMOS管的 漏極連接第二運(yùn)算放大器的反相輸入端，第一 NMOS管的源極連接第一運(yùn)算放大器的反相 輸入端，第二 NMOS管的源極連接第二運(yùn)算放大器的反相輸入端，第二 NMOS管的漏極連接第 二運(yùn)算放大器的輸出端，第二 NMOS管的柵極連接數(shù)字模塊。
優(yōu)選地，所述電容陣列單元具體包括 八個(gè)NMOS管做開關(guān)，第一 NMOS管、第二 NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管的源 極相連后連接到電容陣列單元的第一輸入端，第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第 八NMOS管的漏極相連，第一 NMOS管的漏極與第五NMOS管的源極相連，第二 NMOS管的漏極 與第六NMOS管的源極相連，第三NMOS管的漏極與第七NMOS管的源極相連，第四NMOS管的 漏極與第八NMOS管的源極相連；第一 NMOS管的柵極連接到控制字第一位的輸入端，第二 NMOS管的柵極連接到控制字第二位的輸入端，第三NMOS管的柵極連接到控制字第三位的 輸入端，第四NMOS管的柵極連接到控制字第四位的輸入端； 四個(gè)反相器，第一反相器的輸入端連接第一 NMOS管的柵極，第一反相器的輸出端 連接第五NMOS管的柵極，第二反相器的輸入端連接第二 NMOS管的柵極，第二反相器的輸出 端連接第六NMOS管的柵極，第三反相器的輸入端連接第三NMOS管的柵極，第三反相器的輸 出端連接第七NMOS管的柵極，第四反相器的輸入端連接第四NMOS管的柵極，第四反相器的 輸出端連接第八NMOS管的柵極； 四個(gè)電容，第一電容連接第一NMOS管的漏極和電容陣列單元的第二輸入端，第二 電容連接第二 NMOS管的漏極和電容陣列單元的第二輸入端，第三電容連接第三NMOS管的 漏極和電容陣列單元的第二輸入端，第四電容連接第四NMOS管的漏極和電容陣列單元的 第二輸入端； 兩個(gè)電阻，第一電阻連接電源和第五NMOS管的漏極，第二電阻連接第五NMOS管的 漏極和地。
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上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)低噪聲放大器在輸入共源放大管的柵極和漏極同時(shí) 做增益控制，并在輸出端做增益校準(zhǔn)，同時(shí)對復(fù)數(shù)濾波器做增益控制，這樣一來，接收前端 對小的輸入信號具有高增益、低噪聲，對大的輸入信號具有強(qiáng)的抗大信號飽和能力，這顯著 提高了接收機(jī)的動態(tài)范圍；采用無源的混頻器與電流模低噪聲放大器、有源RC復(fù)數(shù)濾波器 配合使用，具有低噪聲、高線性度的優(yōu)點(diǎn)；對復(fù)數(shù)濾波器的RC時(shí)間常數(shù)進(jìn)行自動校正，用一 套校正電路實(shí)現(xiàn)所有電容陣列的校正，具有低功耗、低成本的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)采用二分法校正， 加快了校正速度。


圖i是本發(fā)明實(shí)施例的具有多種增益模式、能自動調(diào)諧的射頻接收前端電路框 圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的低噪聲放大器的電路圖； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的混頻器的電路圖； 圖4是本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)數(shù)濾波器電路框圖； 圖5是本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)數(shù)濾波器級聯(lián)單元的電路圖； 圖6是本發(fā)明實(shí)施例的時(shí)間常數(shù)校正電路的電路圖； 圖7是本發(fā)明實(shí)施例的電容陣列單元的電路圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施 例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。 本發(fā)明實(shí)施例的具有多種增益模式的、能自動調(diào)諧的射頻接收前端電路框圖如圖 1所示，低噪聲放大器LNA的差分輸入LIP和LIN端連接到輸入信號，低噪聲放大器的增益 控制端LSW連接到增益控制字lsw4 lswl。 I路混頻器MIXER1和Q路混頻器MIXER2的 差分輸入端MIP和MIN分別連接到LNA的差分輸出端L0P和L0N， I路混頻器的本振信號 差分輸入端ML0P和ML0N連接I路本振信號MLOI， Q路混頻器的本振信號差分輸入端ML0P 和ML0N連接Q路本振信號ML0Q。復(fù)數(shù)濾波器的I路差分輸入端FIIP和FIIN分別連接I 路混頻器的輸出端M0P和M0N， Q路差分輸入端FIQP和FIQN分別連接Q路混頻器的輸出端 MOP和M0N，增益控制端GSW連接增益控制字gsw， I路差分輸出端FOIP和FOIN連接到接收 前端的I路輸出端IOUTP和IOUTN， Q路差分輸出端FOQP和FOQN連接到接收前端的Q路輸 出端QOUTP和Q0UTN。時(shí)間常數(shù)校正電路CAL的輸出端CSW連接到復(fù)數(shù)濾波器的電容陣列 控制輸入端CSW。 具有多種增益模式的、能自動調(diào)諧的射頻接收前端的工作原理是，電流模的低噪 聲放大器、無源混頻器和有源RC復(fù)數(shù)濾波器配合使用，具有低噪聲、高線性度的優(yōu)點(diǎn)；低噪 聲放大器LNA在輸入端的共柵放大管的柵極和漏極同時(shí)實(shí)現(xiàn)增益控制，同時(shí)通過與電阻負(fù) 載串聯(lián)的開關(guān)來控制負(fù)載大小，進(jìn)而對增益進(jìn)行校正，復(fù)數(shù)濾波器也能進(jìn)行增益控制，這使 得整個(gè)接收前端具有大的動態(tài)范圍；復(fù)數(shù)濾波器的電容采用陣列結(jié)構(gòu)，能通過校正電路進(jìn) 行自動校正，電容陣列的開關(guān)能確保完全關(guān)閉，提高了總電容值的精度；時(shí)間常數(shù)較正電路 對有源RC復(fù)數(shù)濾波器的RC時(shí)間常數(shù)進(jìn)行自動校正，能保證接收前端的性能，采用二分法搜索，加快了校正速度。 本發(fā)明實(shí)施例的低噪聲放大器的電路圖如圖2所示，PMOS管Mpl、Mp2、Mp3和Mp4 的源極都接到電源電壓VDD上，Mpl和Mp2的柵極連接增益控制字lswl，Mp3和Mp4的柵極 連接增益控制字lsw2。 NMOS管Mnl和Mn2的柵極分別連接到偏置電壓Vbl和Vb2上。NMOS 管Mn3的漏極與NMOS管Mn4的漏極相連，Mn3的源極與NM0S管Mn5的漏極相連，Mn3、 Mn4 和Mn5的柵極相連后連接到控制字lsw3上，Mn4與Mn5的源極接地。NM0S管Mn6的漏極連 接到Mnl的漏極，Mn6的源極連接到Mn2的漏極，Mn6的柵極連接到增益控制字lsw4。 NM0S 管Mn7和Mn8的柵極相連后連接到偏置電壓Vb3， Mn7的源極連接到Mnl的漏極，Mn8的源 極連接到Mn2的漏極。電感Ll連接低噪聲放大器的同相輸入端LIP和Mn4的漏極，電感L2 連接低噪聲放大器的反相輸入端LIN和Mn5的漏極，電感L3連接Mnl的源極和地，電感L4 連接Mn2的源極和地。電容Cl連接Mnl的柵極和Mn4的漏極，電容C2連接Mn2的柵極和 Mn5的漏極。電阻Rl連接Mpl的漏極和Mn7的漏極，電阻R2連接Mp2的漏極和Mn8的漏 極，電阻R3連接Mp3的漏極和Mn7的漏極，電阻R4連接Mp4的漏極和Mn8的漏極。
本發(fā)明實(shí)例的低噪聲放大器的輸入端Mn3、 Mn4和Mn5構(gòu)成的開關(guān)來實(shí)現(xiàn)增益控 制，本例中是一個(gè)開關(guān)，實(shí)際上可以有任意多個(gè)類似的開關(guān)在輸入端控制增益。當(dāng)增益控制 字lsw3為高電平時(shí)，NMOS管Mn4和Mn5導(dǎo)通，使得Mn4和Mn5相當(dāng)于兩個(gè)小電阻，并且Mn4 和Mn5的漏極電勢降低使得Mn3也導(dǎo)通，Mn3也相當(dāng)于一個(gè)阻值很小的電阻。這樣輸入的 差分信號一方面通過Mn4和Mn5旁路到地衰減，另一方面通過Mn3衰減，以實(shí)現(xiàn)增益的降 低，進(jìn)而增強(qiáng)接收機(jī)的抗大信號飽和能力。通過更多的開關(guān)可以做出更大的衰減，進(jìn)而進(jìn)一 步增大增益調(diào)節(jié)的范圍。當(dāng)增益控制字lsw3為低電平時(shí)，Mn3、 Mn4和Mn5都不導(dǎo)通，并且 Mn3、Mn4和Mn5的尺寸可以設(shè)計(jì)的很小，寄生電容小，這樣此時(shí)輸入信號不被衰減。中間部 分通過Mn6控制增益，當(dāng)控制字lsw4為高時(shí)，Mn6導(dǎo)通，增益下降；當(dāng)控制字lsw4為低時(shí)， Mn6截止，增益提高。輸出端通過PM0S開關(guān)管Mpl、 Mp2、 Mp3和Mp4來校準(zhǔn)由于工藝偏差 而引起的增益誤差，通過控制字lswl和lsw2開改變輸出負(fù)載，進(jìn)而改變增益。低噪聲放大 器具有全差分的結(jié)構(gòu)，降低了共模噪聲。采用電阻做負(fù)載，與電感做負(fù)載的低噪聲放大器相 比，減小了面積。 本發(fā)明實(shí)施例的混頻器的電路圖如圖3所示，運(yùn)算放大器0TA的差分輸出0P和0N 連接到混頻器的差分輸出端M0N和M0P， NM0S管Ml和M3的漏極相連后連接到0TA的同相 輸入端，NM0S管M2和M4的漏極相連后連接到0TA的反相輸入端，Ml和M2的源極相連，M3 和M4的源極相連，Ml和M4的柵極相連，M2和M3的柵極相連。電容Cl連接0TA的同相輸 入端和反相輸出端，電容C2連接0TA的反相輸入端和同相輸出端，電容C3連接0TA的同相 輸入端和地，電容C4連接0TA的反相輸入端和地，電容C5連接Ml的源極和混頻器的同相 輸入端MIP，電容C6連接M3的源極和混頻器的反相輸入端MIN，電容C7連接Ml的柵極和 混頻器的本振信號同相輸入端ML0P，電容C8連接M3的柵極和混頻器的本振信號反相輸入 端ML0N。電阻Rl連接0TA的同相輸入端和反相輸出端，電阻R2連接0TA的反相輸入端和 同相輸出端，電阻R3連接0TA的同相輸入端和能隙基準(zhǔn)源，電阻R4連接0TA的反相輸入端 和能隙基準(zhǔn)源，電阻R5連接M1的柵極與能隙基準(zhǔn)源，電阻R6連接M1的源極與能隙基準(zhǔn)源， 電阻R7連接M3的柵極與能隙基準(zhǔn)源，電阻R8連接M3的源極與能隙基準(zhǔn)源。
本發(fā)明實(shí)施例的混頻器為無源電流模混頻器，具有高線性度、低噪聲、低功耗的特
11點(diǎn)。通過能隙基準(zhǔn)源來設(shè)置偏置電壓，使得開關(guān)管M1、 M2、 M3和M4處于即將導(dǎo)通的狀態(tài)， 本振信號通過電容C7和C8交流耦合到開關(guān)管上，這樣使得M1、M2、M3和M4中沒有直流電 流，降低了閃爍噪聲。本發(fā)明實(shí)施例的混頻器自帶低通濾波器，能夠兼做通道濾波器的作 用。高增益、高帶寬的運(yùn)算放大器OTA保證了虛地點(diǎn)上信號幅度很小，同時(shí)在虛地點(diǎn)處加入 一個(gè)電容，引入一個(gè)多余的極點(diǎn)，進(jìn)一步壓制了信號幅度，而且不改變輸出信號的帶寬，與 電流模的低噪聲放大器配合使用，使得整個(gè)射頻接收前端具有高線性度。
本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)數(shù)濾波器的框圖如圖4所示，第一級復(fù)數(shù)濾波器單元CF1的I 路差分輸入端Iin+和Iin-連接到整個(gè)復(fù)數(shù)濾波器的I路差分輸入端FIIP和FIIN，第一級 復(fù)數(shù)濾波器單元CF1的Q路差分輸入端Qin+和Qin-連接到整個(gè)復(fù)數(shù)濾波器的Q路差分輸 入端FIQP和FIQN，第二級復(fù)數(shù)濾波器單元CF2的I路差分輸入端Iin+和Iin-連接到CF1 的I路差分輸出端Iout+和Iout-，第二級復(fù)數(shù)濾波器單元CF2的Q路差分輸入端Qin+和 Qin-連接到CF1的Q路差分輸出端Qout+和Qout-，第三級復(fù)數(shù)濾波器單元CF3的I路差分 輸入端Iin+和Iin-連接到CF2的I路差分輸出端Iout+和Iout-，第三級復(fù)數(shù)濾波器單元 CF3的Q路差分輸入端Qin+和Qin-連接到CF2的Q路差分輸出端Qout+和Qout-，第四級 復(fù)數(shù)濾波器單元CF4的I路差分輸入端Iin+和Iin-連接到CF3的I路差分輸出端Iout+ 和Iout-，第四級復(fù)數(shù)濾波器單元CF4的Q路差分輸入端Qin+和Qin-連接到CF3的Q路差 分輸出端Qout+和Qout-，第四級復(fù)數(shù)濾波器單元CF4的I路差分輸出端Iout+和Iout-連 接到整個(gè)復(fù)數(shù)濾波器的I路差分輸出端F0IP和F0IN，第四級復(fù)數(shù)濾波器單元CF4的Q路差 分輸出端Qout+和Qout-連接到整個(gè)復(fù)數(shù)濾波器的差分輸出端F0QP和F0QN。復(fù)數(shù)濾波器 每一級單元的增益控制字輸入端gsw連接到整個(gè)復(fù)數(shù)濾波器的增益控制字輸入端GSW。各 級的電容陣列控制字輸入端fsw相連后連接到整個(gè)復(fù)數(shù)濾波器的電容陣列控制字輸入端 CSW。 本實(shí)施實(shí)例的復(fù)數(shù)濾波器采用有源RC的結(jié)構(gòu)，具有高動態(tài)范圍、高線性度的特 點(diǎn)。在由低噪聲放大器、混頻器、復(fù)數(shù)濾波器組成的整個(gè)射頻接收前端中，對射頻接收前端 的線性度影響最嚴(yán)重的是復(fù)數(shù)濾波器，所以采用高線性度的有源RC結(jié)構(gòu)提高了整個(gè)接收 前端的線性度。本發(fā)明中的復(fù)數(shù)濾波器以四級為例，實(shí)際上可以有任意多級級聯(lián)。
本實(shí)施實(shí)例的復(fù)數(shù)濾波器單元電路如圖5所示，運(yùn)算放大器0PA1的差分輸出端連 接到整個(gè)復(fù)數(shù)濾波器單元的I路差分輸出端，運(yùn)算放大器0PA2的差分輸出端連接到整個(gè)復(fù) 數(shù)濾波器單元的Q路輸出端。電容陣列單元Cal連接運(yùn)算放大器0PA1的同相輸入端和反 相輸出端，電容陣列單元Ca2連接運(yùn)算放大器0PA1的反相輸入端和同相輸出端，電容陣列 單元Ca3連接運(yùn)算放大器0PA2的同相輸入端和反相輸出端，電容陣列單元Ca4連接運(yùn)算放 大器0PA2的反相輸入端和同相輸出端，Cal、 Ca2、 Ca3和Ca4的電容控制字輸入端SW連接 在一起后連接到電容控制字fsw。 NMOS管Ml的漏極連接到0PA1的同相輸入端，NMOS管M2 的漏極連接到0PA1的反相輸入端，NMOS管M3的漏極連接到0PA2的同相輸入端，NMOS管M4 的漏極連接到0PA2的反相輸入端，M1、M2、M3和M4的柵極相連后連接到增益控制字輸入端 gsw。電阻Rl連接0PA1的同相輸入端和反相輸出端，電阻R2連接0PA1的反相輸入端和同 相輸出端，電阻R3連接0PA1的反相輸入端和0PA2的反相輸出端，電阻R4連接0PA1的同 相輸入端和0PA2的同相輸出端，電阻R5連接0PA1的反相輸出端和0PA2的同相輸入端，電 阻R6連接0PA1的同相輸出端和0PA2的反相輸入端，電阻R7連接0PA2的同相輸入端和反相輸出端，電阻R8連接0PA2的反相輸入端和同相輸出端。電阻R9連接NM0S管M1的源極 和漏極，電阻R10連接NMOS管M2的源極和漏極，電阻Rll連接NMOS管M3的源極和漏極， 電阻R12連接NMOS管M4的源極和漏極。電阻R13連接Ml的源極和復(fù)數(shù)濾波器單元的I 路反相輸入端Iin-，電阻R14連接M2的源極和復(fù)數(shù)濾波器單元的I路同相輸入端Iin+，電 阻R15連接M3的源極和復(fù)數(shù)濾波器單元的Q路反相輸入端Qin-，電阻R16連接M4的源極 和復(fù)數(shù)濾波器單元的Q路同相輸入端Qin+。 本實(shí)施實(shí)例的復(fù)數(shù)濾波器單元通過畫OS開關(guān)管M1、M2、M3和M4控制電阻實(shí)現(xiàn)增 益控制，具有寬的動態(tài)范圍。當(dāng)增益控制字輸入gsw為高電平時(shí)，電阻R9、 RIO、 Rll和R12 被短路掉，復(fù)數(shù)濾波器單元處于高增益模式；當(dāng)增益控制字輸入gsw為低電平時(shí)，Ml、M2、M3 和M4關(guān)閉，復(fù)數(shù)濾波器單元處于低增益模式?？缃釉贠PA輸入和輸出端的電阻固定，電容 為可控陣列，通過調(diào)節(jié)電容陣列實(shí)現(xiàn)時(shí)間常數(shù)的調(diào)諧。 本實(shí)施實(shí)例的時(shí)間常數(shù)校正電路如圖6所示，運(yùn)算放大器0TA1的同相輸入端、運(yùn) 算放大器0TA2的同相輸入端、運(yùn)算放大器0TA3的同相輸入端和運(yùn)算放大器0TA4的反相輸 入端都連接到能隙基準(zhǔn)源上。運(yùn)算放大器0TA3和0TA4用作比較器，輸出連接到數(shù)字電路。 NMOS管Ml的柵極連接到OTAl的輸出端，Ml的源極連接到OTAl的反相輸入端，Ml的漏極 連接到0TA2的反相輸入端。NMOS管M2的柵極連接到數(shù)字電路，M2的源極連接到0TA2的 反相輸入端，M2的漏極連接到0TA2的輸出端。電容陣列Ca連接0TA2的反相輸入端和輸 出端，Ca的控制字輸入端SW連接到數(shù)字電路，同時(shí)連接到時(shí)間常數(shù)校正電路的輸出端CSW。 電阻陣列Ra連接NMOS管Ml的源極和地。 本實(shí)施實(shí)例的時(shí)間常數(shù)校正電路的工作原理是，通過運(yùn)算放大器0TA1和能隙基 準(zhǔn)源，給0TA1的反相輸入端一個(gè)固定的電壓，這在電阻陣列Ra中產(chǎn)生一個(gè)電流，數(shù)字電路 產(chǎn)生時(shí)鐘控制開關(guān)管M2，初始狀態(tài)M2關(guān)斷，電流對電容陣列Ca充電，充電的結(jié)果決定0TA2 的輸出電壓值，這個(gè)電壓值與0TA3的同相輸入端電壓和0TA4的反相輸入端電壓作比較，比 較的結(jié)果通過0TA3和0TA4輸出到數(shù)字電路，數(shù)字電路根據(jù)比較的結(jié)果調(diào)整電容陣列Ca的 值，同時(shí)將調(diào)整后的控制字送到輸出端。當(dāng)復(fù)數(shù)濾波器中的電阻或電容因?yàn)楣に?、溫度發(fā)生 偏差時(shí)，校正電路中的電阻陣列Ra和電容陣列Ca發(fā)生相同百分比的偏差，充電后0TA2的 輸出電壓發(fā)生變化，0TA3和0TA4的輸出結(jié)果也相應(yīng)的發(fā)生變化，數(shù)字電路將改變Ca的電容 值。充電周期地進(jìn)行，每次充電結(jié)束后數(shù)字電路將開關(guān)M2打開，使Ca放電，然后下一周期 再進(jìn)行下一次充電。如此往復(fù)的充電，不斷地調(diào)整電容陣列，直到0TA2的輸出電壓在0TA3 的同相輸入端電壓和0TA4的反相輸入端電壓之間時(shí)，校正停止，此時(shí)輸出的控制字CSW用 來控制復(fù)數(shù)濾波器中的電容陣列，實(shí)現(xiàn)校正復(fù)數(shù)濾波器時(shí)間常數(shù)的目的。
本發(fā)明實(shí)施實(shí)例的電容陣列單元如圖7所示，NMOS管M1、M2、M3和M4的源極連接 后連接到電容陣列單元的輸入端L， Ml的柵極連接電容陣列控制字CSW的第一位CSW1， M2 的柵極連接電容陣列控制字CSW的第二位CSW2，M3的柵極連接電容陣列控制字CSW的第三 位CSW3， M4的柵極連接電容陣列控制字CSW的第四位CSW4。 NMOS管M5的源極和Ml的漏 極相連，NMOS管M6的源極和M2的漏極相連，NMOS管M7的源極和M3的漏極相連，NMOS管 M8的源極和M4的漏極相連，M5、 M6、 M7、 M8的漏極相連。電容Cl連接Ml的漏極和電容陣 列的輸入端R，電容C2連接M2的漏極和電容陣列的輸入端R，電容C3連接M3的漏極和電 容陣列的輸入端R，電容C4連接M4的漏極和電容陣列的輸入端R。反相器INV1的輸入端
13連接到Ml的柵極，反相器INV1的輸出端連接到M5的柵極，反相器INV2的輸入端連接到M2 的柵極，反相器INV2的輸出端連接到M6的柵極，反相器INV3的輸入端連接到M3的柵極，反 相器INV3的輸出端連接到M7的柵極，反相器INV4的輸入端連接到M4的柵極，反相器INV4 的輸出端連接到M8的柵極。電阻Rl連接電源電壓VDD和NM0S管M5的漏極，電阻R2連接 NM0S管M5的漏極和地。本發(fā)明的電容陣列單元中，以四個(gè)電容為例，實(shí)際上可以有任意多 個(gè)電容。 本實(shí)施實(shí)例的電容陣列單元的工作原理是，輸入端L和R的共模電壓設(shè)置在供電 電壓的1/2，當(dāng)電容陣列控制字CSW1、 CSW2、 CSW3和CSW4為等于供電電壓的高電平時(shí)，Ml、 M2、 M3和M4導(dǎo)通，而M5、 M6、 M7和M8關(guān)閉，這時(shí)電容Cl、 C2、 C3和C4全部生效；當(dāng)電容陣 列控制字CSW1、CSW2、CSW3和CSW4為低電平時(shí)，M5、M6、M7和M8導(dǎo)通，這將M1、M2、M3和M4 的漏極電壓鉗位在供電電壓的1/2，確保了 M1、M2、M3和M4能完全截止，此時(shí)Cl、 C2、 C3和 C4全部無效。通過上述方法改變電容陣列控制字來實(shí)現(xiàn)電容陣列的調(diào)節(jié)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是 通過輔助開關(guān)M5、 M6、 M7和M8的電壓鉗位，使得開關(guān)Ml、 M2、 M3和M4均能有效的關(guān)閉，保 證了總電容值的準(zhǔn)確性。 本實(shí)施實(shí)例的時(shí)間常數(shù)校正電路能通過一套電路校正任何多級有源RC濾波器中 的所有電容陣列，具有低成本、低功耗的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，數(shù)字電路在調(diào)整電容陣列控制字時(shí)采 用二分法搜索，提高了校正速度。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，本發(fā)明的射頻接收前端各部件所包含的NMOS管、PMOS管、電容、電阻的個(gè)數(shù)不限于 上述權(quán)利要求所限定的數(shù)量，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇其個(gè)數(shù)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的 前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種具有多種增益模式、能自動調(diào)諧的射頻接收前端，其特征在于，所述射頻接收前端包括低噪聲放大器，采用電感源極負(fù)反饋、共源共柵放大的結(jié)構(gòu)，在兩個(gè)差分輸入共源放大管的柵極之間添加MOS開關(guān)，并在兩個(gè)差分輸入共源放大管的漏極之間添加MOS開關(guān)，其輸入端連接輸入信號，輸出端采用數(shù)控電阻作為負(fù)載來校準(zhǔn)增益；混頻器，包括I路混頻器和Q路混頻器，其差分輸入端均連接到低噪聲放大器的輸出端，其差分輸出端均連接到復(fù)數(shù)濾波器的差分輸入端；復(fù)數(shù)濾波器，采用多級級聯(lián)結(jié)構(gòu)，各級的增益控制字輸入端相連，各級的電容陣列控制字輸入端相連；時(shí)間常數(shù)校正電路，其輸出端連接復(fù)數(shù)濾波器的校正控制字輸入端，用于對復(fù)數(shù)濾波器的RC時(shí)間常數(shù)隨工藝、溫度產(chǎn)生的變化進(jìn)行校正。
2. 如權(quán)利要求1所述具有多種增益模式、能自動調(diào)諧的射頻接收前端，其特征在于，所 述低噪聲放大器包括四個(gè)PMOS管，其源極均接在電源正電壓上，其柵極均連接到增益控制字，第一PMOS管 和第二 PM0S管的柵極相連后連接到第一增益控制字，第三PM0S管和第四PM0S管的柵極相 連后連接到第二增益控制字；八個(gè)NM0S管，第一 NM0S管和第二 NM0S管作為低噪聲放大器的共源放大管，第一 NM0S 管的柵極連接第一偏置電壓輸入端，第二 NM0S管的柵極連接到第二偏置電壓輸入端；第三 NM0S管、第四NM0S管和第五NM0S管組成輸入端增益控制開關(guān)，第四NM0S管的漏極連接到 第三NM0S管的漏極，第五NM0S管的漏極連接到第三NM0S管的源極，第四NM0S管的源極和 第五NM0S管的源極均接地，第三NM0S管、第四NM0S管、第五NM0S管的柵極相連后連接到 第三增益控制字；第六NM0S管在輸入共源放大管的漏極作增益控制用，第六NM0S管的漏極 連接到第一 NM0S管的漏極，第六NM0S管的源極連接到第二 NM0S管的漏極，第六NM0S管的 柵極連接到第四增益控制字；第七NM0S管和第八NM0S管為共柵放大管，第七NMOS管的源 極連接到第一 NM0S管的漏極，第八NM0S管的源極連接到第二 NM0S管的漏極，第七NM0S管 的柵極和第八NM0S管的柵極相連后連接到第三偏置電壓端；四個(gè)電感，第一電感連接同相輸入端口和第四NMOS管的漏極，第二電感連接反相輸入 端口和第五NM0S管的漏極，第三電感連接第一 NM0S管的源極和地，第四電感連接第二 NM0S 管的源極和地；兩個(gè)電容，第一電容連接第四NM0S管的漏極和第一偏置電壓，第二電容連接第五NM0S 管的漏極和第二偏置電壓；四個(gè)電阻，作為低噪聲放大器的輸出端負(fù)載，用于實(shí)現(xiàn)增益校準(zhǔn)，第一電阻連接第一 PM0S管的漏極和第七NM0S管的漏極，第二電阻連接第二 PM0S管的漏極和第八NM0S管的漏 極，第三電阻連接第三PM0S管的漏極和第七NM0S管的漏極，第四電阻連接第四PM0S管的 漏極和第八NMOS管的漏極。
3. 如權(quán)利要求1所述具有多種增益模式、能自動調(diào)諧的射頻接收前端，其特征在于，所 述混頻器包括運(yùn)算放大器，其差分輸出端連接到混頻器的差分輸出端； 能隙基準(zhǔn)源，用于提供各個(gè)偏置電壓；四個(gè)NM0S管，作為混頻用的開關(guān)管，第一 NMOS管的源極和第二 NMOS管的源極相連，第 一 NMOS管的漏極與第三NMOS管的漏極相連后連接到運(yùn)算放大器的同相輸入端，第三NMOS 管的源極與第四NMOS管的源極相連，第二 NMOS管的漏極與第四NMOS管的漏極相連后連接 到運(yùn)算放大器的反相輸入端，第一 NMOS管的柵極與第四NMOS管的柵極相連，第二 NMOS管 的柵極與第三NMOS管的柵極相連；四個(gè)電容，第一電容連接運(yùn)算放大器的同相輸入端和反相輸出端，第二電容連接運(yùn)算 放大器的反相輸入端和同相輸出端，第三電容連接運(yùn)算放大器的同相輸入端和地，第四電 容連接運(yùn)算放大器的反相輸入端和地，第五電容連接第一 NMOS管的源極和混頻器的同相 輸入端，第六電容連接第三NMOS管的源極和混頻器的反相輸入端，第七電容連接第一 NMOS 管的柵極和本振信號的同相輸入端，第八電容連接第三NMOS管的柵極和本振信號的反相 輸入端；八個(gè)電阻，第一電阻和第二電阻用于實(shí)現(xiàn)放大和濾波，第一電阻連接運(yùn)算放大器的同 相輸入端和反相輸出端，第二電阻連接運(yùn)算放大器的反相輸入端和同相輸出端，第三電阻、 第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻和第八電阻用于提供直流偏置，第三電阻連接運(yùn) 算放大器的同相輸入端和能隙基準(zhǔn)源，第四電阻連接運(yùn)算放大器的反相輸入端和能隙基準(zhǔn) 源，第五電阻連接第一 NMOS管的柵極和能隙基準(zhǔn)源，第六電阻連接第一 NMOS管的源極和能 隙基準(zhǔn)源，第七電阻連接第二 NMOS管的柵極和能隙基準(zhǔn)源，第八電阻連接第三NMOS管的源 極和能隙基準(zhǔn)源。
4. 如權(quán)利要求1所述具有多種增益模式、能自動調(diào)諧的射頻接收前端，其特征在于，所 述復(fù)數(shù)濾波器的第一級復(fù)數(shù)濾波器單元的差分輸入端連接到復(fù)數(shù)濾波器的差分輸入端，中 間每一級復(fù)數(shù)濾波器單元的差分輸入端連接到前一級的差分輸出端，最后一級的差分輸出 端連接到復(fù)數(shù)濾波器的差分輸出端。
5. 如權(quán)利要求4所述具有多種增益模式、能自動調(diào)諧的射頻接收前端，其特征在于，復(fù) 數(shù)濾波器各級的增益控制字輸入端相連，各級的電容陣列控制字輸入端相連。
6. 如權(quán)利要求4或5所述具有多種增益模式、能自動調(diào)諧的射頻接收前端，其特征在 于，所述復(fù)數(shù)濾波器單元包括兩個(gè)運(yùn)算放大器，第一運(yùn)算放大器的差分輸出連接復(fù)數(shù)濾波器的I路差分輸出端，第 二運(yùn)算放大器的差分輸出連接復(fù)數(shù)濾波器的Q路差分輸出端；四個(gè)電容陣列單元，第一電容陣列單元連接第一運(yùn)算放大器的同相輸入端和反相輸出 端，第二電容陣列單元連接第一運(yùn)算放大器的反相輸入端和同相輸出端，第三電容陣列單 元連接第二運(yùn)算放大器的同相輸入端和反相輸出端，第四電容陣列單元連接第二運(yùn)算放大 器的反相輸入端和同相輸出端，四個(gè)電容陣列的電容陣列控制字輸入端相連后連接到整個(gè) 復(fù)數(shù)濾波器單元的電容陣列控制字輸入端；四個(gè)NMOS開關(guān)管，第一 NMOS管的漏極連接到第一運(yùn)算放大器的同相輸入端，第二 NMOS 管的漏極連接到第一運(yùn)算放大器的反相輸入端，第三NMOS管的漏極連接到第二運(yùn)算放大 器的同相輸入端，第四NMOS管的漏極連接到第二運(yùn)算放大器的反相輸入端，各個(gè)NMOS管的 柵極連接后接到增益控制字輸入端；十六個(gè)電阻陣列，第一電阻陣列接第一運(yùn)算放大器的同相輸入端和反相輸出端，第二 電阻陣列連接第一運(yùn)算放大器的反相輸入端和同相輸出端，第三電阻陣列連接第一運(yùn)算放大器的反相輸入端和第二運(yùn)算放大器的反相輸出端，第四電阻陣列連接第一運(yùn)算放大器的 同相輸入端和第二運(yùn)算放大器的同相輸出端，第五電阻陣列連接第一運(yùn)算放大器的反相輸 出端和第二運(yùn)算放大器的同相輸入端，第六電阻陣列連接第一運(yùn)算放大器的同相輸出端和 第二運(yùn)算放大器的反相輸入端，第七電阻陣列連接第二運(yùn)算放大器的同相輸入端和反相輸 出端，第八電阻陣列連接第二運(yùn)算放大器的反相輸入端和同相輸出端，第九電阻陣列連接 第一 NM0S管的源極和漏極，第十電阻陣列連接第二 NMOS管的源極和漏極，第十一電阻陣列 連接第三NMOS管的源極和漏極，第十二電阻陣列連接第四NMOS管的源極和漏極，第十三電 阻陣列連接第一 NMOS管的源極和復(fù)數(shù)濾波器單元的I路反相輸入端，第十四電阻陣列連接 第二 NMOS管的源極和復(fù)數(shù)濾波器單元的I路同相輸入端，第十五電阻陣列連接第三NMOS 管的源極和復(fù)數(shù)濾波器單元的Q路反相輸入端，第十六電阻陣列連接第四NMOS管的源極和 復(fù)數(shù)濾波器單元的Q路同相輸入端。
7. 如權(quán)利要求1所述具有多種增益模式的、能自動調(diào)諧的射頻接收前端，其特征在于， 所述時(shí)間常數(shù)校正電路包括能隙基準(zhǔn)源，用于給各個(gè)模塊提供參考電壓； 數(shù)字電路模塊，用于進(jìn)行數(shù)字校正；四個(gè)運(yùn)算放大器，第一運(yùn)算放大器和第二運(yùn)算放大器用作放大器，第三運(yùn)算放大器和 第四運(yùn)算放大器用作電壓比較器；第一運(yùn)算放大器的同相輸入端、第二運(yùn)算放大器的同相 輸入端、第三運(yùn)算放大器的同相輸入端和第四運(yùn)算放大器的反相輸入端都連接到能隙基準(zhǔn) 源；第二運(yùn)算放大器的輸出端、第三運(yùn)算放大器的反相輸入端和第四運(yùn)算放大器的同相輸 入端相連；一個(gè)電阻陣列，連接第一運(yùn)算放大器的反相輸入端和地；一個(gè)電容陣列單元，連接第二運(yùn)算放大器的反相輸入端和輸出端，控制字輸入端與數(shù) 字電路模塊相連后連接到整個(gè)時(shí)間常數(shù)校正電路的輸出端；兩個(gè)NMOS管，第一 NMOS管的柵極連接第一運(yùn)算放大器的輸出端，第一 NMOS管的漏極 連接第二運(yùn)算放大器的反相輸入端，第一 NMOS管的源極連接第一運(yùn)算放大器的反相輸入 端，第二 NMOS管的源極連接第二運(yùn)算放大器的反相輸入端，第二 NMOS管的漏極連接第二運(yùn) 算放大器的輸出端，第二 NMOS管的柵極連接數(shù)字模塊。
8. 如權(quán)利要求6所述具有多種增益模式的、能自動調(diào)諧的射頻接收前端，其特征在于， 所述電容陣列單元包括八個(gè)NMOS管作為開關(guān)，第一 NMOS管、第二 NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管的源極 相連后連接到電容陣列單元的第一輸入端，第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八 NMOS管的漏極相連，第一 NMOS管的漏極與第五NMOS管的源極相連，第二 NMOS管的漏極與 第六NMOS管的源極相連，第三NMOS管的漏極與第七NMOS管的源極相連，第四NMOS管的 漏極與第八NMOS管的源極相連；第一 NMOS管的柵極連接到控制字第一位的輸入端，第二 NMOS管的柵極連接到控制字第二位的輸入端，第三NMOS管的柵極連接到控制字第三位的 輸入端，第四NMOS管的柵極連接到控制字第四位的輸入端；四個(gè)反相器，第一反相器的輸入端連接第一 NMOS管的柵極，第一反相器的輸出端連接 第五NMOS管的柵極，第二反相器的輸入端連接第二 NMOS管的柵極，第二反相器的輸出端連 接第六NMOS管的柵極，第三反相器的輸入端連接第三NMOS管的柵極，第三反相器的輸出端連接第七NMOS管的柵極，第四反相器的輸入端連接第四NMOS管的柵極，第四反相器的輸出 端連接第八NMOS管的柵極；四個(gè)電容，第一電容連接第一NMOS管的漏極和電容陣列單元的第二輸入端，第二電容 連接第二 NM0S管的漏極和電容陣列單元的第二輸入端，第三電容連接第三NMOS管的漏極 和電容陣列單元的第二輸入端，第四電容連接第四NMOS管的漏極和電容陣列單元的第二 輸入端；兩個(gè)電阻，第一電阻連接電源和第五NMOS管的漏極，第二電阻連接第五NMOS管的漏極 和地。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有多種增益模式、能自動調(diào)諧的射頻接收前端，其包括低噪聲放大器，其輸入端連接輸入信號，輸出端采用數(shù)控電阻作為負(fù)載來校準(zhǔn)增益；混頻器，其I路混頻器和Q路混頻器的差分輸入端均連接到低噪聲放大器的輸出端，其差分輸出端均連接到復(fù)數(shù)濾波器的差分輸入端；復(fù)數(shù)濾波器，采用多級級聯(lián)結(jié)構(gòu)，通過數(shù)控電阻實(shí)現(xiàn)多種增益模式，同時(shí)時(shí)間常數(shù)可通過控制電容陣列來實(shí)現(xiàn)調(diào)諧；時(shí)間常數(shù)校正電路，其輸出端連接復(fù)數(shù)濾波器的校正控制字輸入端。本發(fā)明中的射頻接收前端將電流模低噪聲放大器、無源混頻器和有源RC復(fù)數(shù)濾波器組合在一起，具有低噪聲、高線性度、低功耗、低成本等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H03D7/00GK101753159SQ201010033869
公開日2010年6月23日 申請日期2010年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月11日
發(fā)明者楊華中, 趙博 申請人:清華大學(xué)