本實用新型屬于分頻器領(lǐng)域，尤其涉及一種正交輸入二分頻器。

背景技術(shù)：

分頻器廣泛應(yīng)用于通信領(lǐng)域，包括正交輸入分頻器、基于移相的分頻器等。

然而，現(xiàn)有的正交輸入分頻器的缺點在于其工作頻率范圍有限，不能良好的適用于工作頻帶范圍要求較高的器件。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種正交輸入二分頻器，旨在解決的現(xiàn)有的正交輸入分頻器的缺點在于其工作頻率范圍有限，不能良好的適用于工作頻帶范圍要求較高的器件問題。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種正交輸入二分頻器，包括：

輸入外部電源并進行濾波后輸出的濾波電路；

與所述濾波電路的輸出端連接的調(diào)諧電路；

與所述濾波電路的輸出端共接于所述正交輸入二分頻器的第一輸出端OUTI、第二輸出端OUTIB、第三輸出端OUTQB和第四輸出端OUTQ的混頻級；

分別與所述正交輸入二分頻器的第一輸入端INI、第二輸入端INIB、第三輸入端INQ和第四輸入端INQB連接以輸入電壓信號，并將所述電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘柡筝敵鲋了龌祛l級的共源端的跨導(dǎo)級；

與所述跨導(dǎo)級的共源端連接，通過注入外部電流源使所述跨導(dǎo)級構(gòu)成可變電流源的電流源偏置電路。

優(yōu)選的，所述電流源偏置電路所注入的外部電流源的注入比可調(diào)，所述外部電流源的注入比與所述跨導(dǎo)級構(gòu)成的可變電流源大小成正比；當提高所述外部電流源的注入比時，所述跨導(dǎo)級的轉(zhuǎn)換增益增大、所述混頻級的過驅(qū)電壓減小、所述正交輸入二分頻器的頻率范圍增大。

優(yōu)選的，所述濾波電路包括第一電感L1和第二電感L2，第一電感L1和第二電感L2的中心抽頭共接構(gòu)成所述濾波電路的輸入端，以輸入外部電源；第一電感L1的兩個輸出端和第二電感L2的兩個輸出端均為所述濾波電路的輸出端，其中，第一電感L1的兩個輸出端分別與所述正交輸入二分頻器的第一輸出端OUTI和第二輸出端OUTIB一一對應(yīng)連接，第二電感L2的兩個輸出端分別與所述正交輸入二分頻器的第三輸出端OUTQB和第四輸出端OUTQ一一對應(yīng)連接。

優(yōu)選的，所述調(diào)諧電路包括與所述濾波電路的輸出端連接的負載單元以及連接在所述負載單元和地之間的開關(guān)單元。

優(yōu)選的，所述負載單元包括作為所述濾波電路的負載使用的第一到第八電容C1～C8，所述開關(guān)單元包括第一到第八開關(guān)K1～K8；

其中，第一電容C1和第二電容C2的一端與所述濾波電路的輸出端共接于所述正交輸入二分頻器的第一輸出端OUTI；

第三電容C3和第四電容C4的一端與所述濾波電路的輸出端共接于所述正交輸入二分頻器的第二輸出端OUTIB；

第五電容C5和第六電容C6的一端與所述濾波電路的輸出端共接于所述正交輸入二分頻器的第三輸出端OUTQB；

第七電容C7和第八電容C8的一端與所述濾波電路的輸出端共接于所述正交輸入二分頻器的第四輸出端OUTQ；

第一到第八電容C1～C8的另一端分別經(jīng)第一到第八開關(guān)K1～K8接地。

優(yōu)選的，所述混頻級包括第十一到第二十六NMOS管M11～M26，所述跨導(dǎo)級包括第七到第十PMOS管M7～M10和第三到第六NMOS管M3～M6；

其中，第十一NMOS管M11、第十四NMOS管M14、第二十三NMOS管M23、第二十六NMOS管M26的柵極和第十一NMOS管M11、第十三NMOS管M13、第十九NMOS管M19、第二十一NMOS管M21的漏極均與所述正交輸入二分頻器的第一輸出端OUTI連接；

第十二NMOS管M12、第十三NMOS管M13、第二十四NMOS管M24、第二十五NMOS管M25的柵極和第十二NMOS管M12、第十四NMOS管M14、第二十NMOS管M20、第二十二NMOS管M22的漏極均與所述正交輸入二分頻器的第二輸出端OUTIB連接；

第十六NMOS管M16、第十七NMOS管M17、第二十NMOS管M20、第二十一NMOS管M21的柵極和第十五NMOS管M15、第十七NMOS管M17、第二十四NMOS管M24、第二十六NMOS管M26的漏極均與所述正交輸入二分頻器的第三輸出端OUTQB連接；

第十五NMOS管M15、第十八NMOS管M18、第十九NMOS管M19、第二十二NMOS管M22的柵極和第十六NMOS管M16、第十八NMOS管M18、第二十三NMOS管M23、第二十五NMOS管M25的漏極均與所述正交輸入二分頻器的第四輸出端OUTQ連接；

第十一NMOS管M11和第十二NMOS管M12的源極共接于第七PMOS管M7的漏極；

第十三NMOS管M13和第十四NMOS管M14的源極共接于第八PMOS管M8源極和第四NMOS管M4的漏極；

第十五NMOS管M15和第十六NMOS管M16的源極共接于第七PMOS管M7源極和第三NMOS管M3的漏極；

第十七NMOS管M17和第十八NMOS管M18的源極共接于第八PMOS管M8的漏極；

第十九NMOS管M19和第二十NMOS管M20的源極共接于第九PMOS管M9的漏極；

第二十一NMOS管M21和第二十二NMOS管M22的源極共接于第十PMOS管M10源極和第六NMOS管M6的漏極；

第二十三NMOS管M23和第二十四NMOS管M24的源極共接于第九PMOS管M9的源極和第五NMOS管M5的漏極；

第二十五NMOS管M25和第二十六NMOS管M26的源極共接于第十PMOS管M10的源極；

第七到第十PMOS管M7～M10的柵極分別與所述正交輸入二分頻器的第一輸入端INI、第二輸入端INIB、第三輸入端INQ和第四輸入端INQB一一對應(yīng)連接以輸入電壓信號；

第三到第六NMOS管M3～M6的源極共接構(gòu)成所述跨導(dǎo)級的共源端，第三到第六NMOS管M3～M6的柵極分別與所述正交輸入二分頻器的第一輸入端INI、第二輸入端INIB、第三輸入端INQ和第四輸入端INQB一一對應(yīng)連接以輸入電壓信號。

優(yōu)選的，所述跨導(dǎo)級還包括第九到第十六隔直電容C9～C16和第一到第八偏置電阻R1～R8；

其中，第一隔直電容C9和第十三隔直電容C13的一端共接于所述正交輸入二分頻器的第一信號輸入端INI，第十隔直電容C10和第十四隔直電容C14的一端共接于所述正交輸入二分頻器的第二信號輸入端INIB，第十一隔直電容C11和第十五隔直電容C15的一端共接于所述正交輸入二分頻器的第三信號輸入端INQ，第十二隔直電容C12和第十六隔直電容C16的一端共接于所述正交輸入二分頻器的第四信號輸入端INQB；

第九到第十二隔直電容C9～C12的另一端分別與第一到第四偏置電阻R1～R4的一端一一對應(yīng)共接于第三到第六M3～M6的柵極，第十三到第十六隔直電容C13～C16的另一端分別與第五到第八偏置電阻R5～R8的一端一一對應(yīng)共接于第七到第十NMOS管M7～M10的柵極；

第一到第四偏置電阻R1～R4的另一端共接，第五到第八偏置電阻R5～R8的另一端共接；

所述正交輸入二分頻器的第一輸入端INI、第二輸入端INIB、第三輸入端INQ和第四輸入端INQB的輸入的信號分別經(jīng)過第九到第十二隔直電容C9～C12隔直且被第一到第八偏置電阻R1～R8偏置后，分別傳輸?shù)降谄叩降谑甈MOS管M7～M10和第三到第六NMOS管M3～M6的柵極。

優(yōu)選的，所述電流源偏置電路包括第一NMOS管M1和第二NMOS管M2；

其中，第一NMOS管M1的漏極注入電流源；

第一NMOS管M1的柵極和漏極與第二NOMS管M2的柵極共接構(gòu)成電流鏡；

第一NMOS管M1的源極和第二NOMS管M2的源極共接于地；

第二NMOS管M2的漏極接所述跨導(dǎo)級的共源端。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：

通過注入外部電流源至電流源偏置電路，使跨導(dǎo)級構(gòu)成可變電流源，以增加跨導(dǎo)級的電流，可有效提高正交輸入二分頻器的轉(zhuǎn)換增益和線性度，實現(xiàn)擴展正交輸入分頻器的工作頻率范圍的目的；

通過提高外部電流源的注入比，時跨導(dǎo)級構(gòu)成的可變電流源的電流增大，可減小混頻級開關(guān)管的過驅(qū)電壓，提高混頻級的開關(guān)開啟速度，提高跨導(dǎo)級的轉(zhuǎn)換增益。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的正交輸入二分頻器的基本結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實用新型實施例提供的正交輸入二分頻器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

圖1是本實用新型實施例提供的正交輸入二分頻器的基本結(jié)構(gòu)框圖。

如圖1所示，本實施例提供的正交輸入二分頻器包括濾波電路10、調(diào)諧電路20、混頻級30、跨導(dǎo)級40和電流源偏置電路50。

濾波電路10，用于輸入外部電源并進行濾波后輸出。

在具體應(yīng)用中，所述濾波電路可選用濾波電容或電感類器件。

調(diào)諧電路20，與濾波電路10的輸出端連接，用于對輸入的信號進行頻率調(diào)節(jié)。

在一優(yōu)選實施例中，調(diào)諧電路20包括與濾波電路10的輸出端連接的負載單元以及連接在所述負載單元和地之間的開關(guān)單元。

在另一優(yōu)選實施例中，所述調(diào)諧電路還可選用由電容和電感組成的LC振蕩電路、電容、電阻和電感組成的RLC振蕩電路或者由電容和開關(guān)組成的SC開關(guān)電容電路，當選用SC開關(guān)電容電路時，電路中的開關(guān)可以是機械開關(guān)也可以是電子開關(guān)。

混頻級30，與濾波電路10的輸出端共接于所述正交輸入二分頻器的第一輸出端OUTI、第二輸出端OUTIB、第三輸出端OUTQB和第四輸出端OUTQ，用于對輸入的信號進行分頻后輸出。

跨導(dǎo)級40，與正交輸入二分頻器的第一輸入端INI、第二輸入端INIB、第三輸入端INQ和第四輸入端INQB連接以輸入電壓信號，并將所述電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘柡筝敵鲋粱祛l級30的共源端。

電流源偏置電路50，與跨導(dǎo)級40的共源端連接，通過注入外部電流源使跨導(dǎo)級40構(gòu)成可變電流源。

所述電流源偏置電路所注入的外部電流源的注入比可調(diào)，所述外部電流源的注入比與所述跨導(dǎo)級構(gòu)成的可變電流源大小成正比；當提高所述外部電流源的注入比時，所述跨導(dǎo)級的轉(zhuǎn)換增益增大、所述混頻級的過驅(qū)電壓減小、所述正交輸入二分頻器的頻率范圍增大。

通過提高外部電流源的注入比，可有效提高正交輸入二分頻器的轉(zhuǎn)換增益和線性度，以實現(xiàn)擴展正交輸入分頻器的工作頻率范圍的目的。

圖2是本實用新型實施例提供的正交輸入二分頻器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖2所示，本實施例提供的正交輸入二分頻器的電路結(jié)構(gòu)具體如下：

濾波電路10包括第一電感L1和第二電感L2，第一電感L1和第二電感L2的中心抽頭共接構(gòu)成所述濾波電路的輸入端，以輸入外部電源；第一電感L1的兩個輸出端和第二電感L2的兩個輸出端構(gòu)成所述濾波電路的輸出端，分別與所述正交輸入二分頻器的第一輸出端OUTI和第二輸出端OUTIB一一對應(yīng)連接，第二電感L2的兩個輸出端分別與所述正交輸入二分頻器的第三輸出端OUTQB和第四輸出端OUTQ一一對應(yīng)連接。

在具體應(yīng)用中，第一電感L1和第二電感L2可根據(jù)實際需要選擇合適電感量的電感。

在本實施例中，調(diào)諧電路20包括與濾波電路10的輸出端連接的負載單元以及連接在負載單元和地之間的開關(guān)單元。

在具體應(yīng)用中，開關(guān)單元可選用電子開關(guān)管或者普通的兩接口開關(guān)。

在本實施例中，負載單元包括作為濾波電路10的負載使用的第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7和第八電容C8，開關(guān)單元包括第一開關(guān)K1、第二開關(guān)K2、第三開關(guān)K3、第四開關(guān)K4、第五開關(guān)K5、第六開關(guān)K6、第七開關(guān)K7和第八開關(guān)K8；

其中，第一電容C1和第二電容C2的一端與所述濾波電路的輸出端共接于所述正交輸入二分頻器的第一輸出端OUTI；

第三電容C3和第四電容C4的一端與所述濾波電路的輸出端共接于所述正交輸入二分頻器的第二輸出端OUTIB；

第五電容C5和第六電容C6的一端與所述濾波電路的輸出端共接于所述正交輸入二分頻器的第三輸出端OUTQB；

第七電容C7和第八電容C8的一端與所述濾波電路的輸出端共接于所述正交輸入二分頻器的第四輸出端OUTQ；

第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7和第八電容C8的另一端分別經(jīng)第一開關(guān)K1、第二開關(guān)K2、第三開關(guān)K3、第四開關(guān)K4、第五開關(guān)K5、第六開關(guān)K6、第七開關(guān)K7和第八開關(guān)K8接地。

由開關(guān)可電容組成的開關(guān)電容濾波電路具有調(diào)諧功能。

在具體中，第一開關(guān)K1、第二開關(guān)K2、第三開關(guān)K3、第四開關(guān)K4、第五開關(guān)K5、第六開關(guān)K6、第七開關(guān)K7和第八開關(guān)K8可以是機械開關(guān)也可以是電子開關(guān)，第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7和第八電容C8的電容量可根據(jù)具體的調(diào)諧范圍需要進行選擇。

混頻級30包括第十一到第二十六NMOS管M11～M26，跨導(dǎo)級40包括第七到第十PMOS管M7～M10和第三到第六NMOS管M3～M6；其中，第十一NMOS管M11、第十四NMOS管M14、第二十三NMOS管M23、第二十六NMOS管M26的柵極和第十一NMOS管M11、第十三NMOS管M13、第十九NMOS管M19、第二十一NMOS管M21的漏極均與所述正交輸入二分頻器的第一輸出端OUTI連接；

第十二NMOS管M12、第十三NMOS管M13、第二十四NMOS管M24、第二十五NMOS管M25的柵極和第十二NMOS管M12、第十四NMOS管M14、第二十NMOS管M20、第二十二NMOS管M22的漏極均與所述正交輸入二分頻器的第二輸出端OUTIB連接；

第十六NMOS管M16、第十七NMOS管M17、第二十NMOS管M20、第二十一NMOS管M21的柵極和第十五NMOS管M15、第十七NMOS管M17、第二十四NMOS管M24、第二十六NMOS管M26的漏極均與所述正交輸入二分頻器的第三輸出端OUTQB連接；

第十五NMOS管M15、第十八NMOS管M18、第十九NMOS管M19、第二十二NMOS管M22的柵極和第十六NMOS管M16、第十八NMOS管M18、第二十三NMOS管M23、第二十五NMOS管M25的漏極均與所述正交輸入二分頻器的第四輸出端OUTQ連接；

第十一NMOS管M11和第十二NMOS管M12的源極共接于第七PMOS管M7的漏極；

第十三NMOS管M13和第十四NMOS管M14的源極共接于第八PMOS管M8源極和第四NMOS管M4的漏極；

第十五NMOS管M15和第十六NMOS管M16的源極共接于第七PMOS管M7源極和第三NMOS管M3的漏極；

第十七NMOS管M17和第十八NMOS管M18的源極共接于第八PMOS管M8的漏極；

第十九NMOS管M19和第二十NMOS管M20的源極共接于第九PMOS管M9的漏極；

第二十一NMOS管M21和第二十二NMOS管M22的源極共接于第十PMOS管M10源極和第六NMOS管M6的漏極；

第二十三NMOS管M23和第二十四NMOS管M24的源極共接于第九PMOS管M9的源極和第五NMOS管M5的漏極；

第二十五NMOS管M25和第二十六NMOS管M26的源極共接于第十PMOS管M10的源極；

第七到第十PMOS管M7～M10的柵極分別與所述正交輸入二分頻器的第一輸入端INI、第二輸入端INIB、第三輸入端INQ和第四輸入端INQB一一對應(yīng)連接以輸入電壓信號；

第三到第六NMOS管M3～M6的源極共接構(gòu)成所述跨導(dǎo)級的共源端，第三到第六NMOS管M3～M6的柵極分別與所述正交輸入二分頻器的第一輸入端INI、第二輸入端INIB、第三輸入端INQ和第四輸入端INQB一一對應(yīng)連接以輸入電壓信號。

跨導(dǎo)級40還包括第九到第十六隔直電容C9～C16和第一到第八偏置電阻R1～R8；

其中，第一隔直電容C9和第十三隔直電容C13的一端共接于所述正交輸入二分頻器的第一信號輸入端INI，第十隔直電容C10和第十四隔直電容C14的一端共接于所述正交輸入二分頻器的第二信號輸入端INIB，第十一隔直電容C11和第十五隔直電容C15的一端共接于所述正交輸入二分頻器的第三信號輸入端INQ，第十二隔直電容C12和第十六隔直電容C16的一端共接于所述正交輸入二分頻器的第四信號輸入端INQB；

第九到第十二隔直電容C9～C12的另一端分別與第一到第四偏置電阻R1～R4的一端一一對應(yīng)共接于第三到第六M3～M6的柵極，第十三到第十六隔直電容C13～C16的另一端分別與第五到第八偏置電阻R5～R8的一端一一對應(yīng)共接于第七到第十NMOS管M7～M10的柵極；

第一到第四偏置電阻R1～R4的另一端共接，第五到第八偏置電阻R5～R8的另一端共接；

所述正交輸入二分頻器的第一輸入端INI、第二輸入端INIB、第三輸入端INQ和第四輸入端INQB的輸入的信號分別經(jīng)過第九到第十二隔直電容C9～C12隔直且被第一到第八偏置電阻R1～R8偏置后，分別傳輸?shù)降谄叩降谑甈MOS管M7～M10和第三到第六NMOS管M3～M6的柵極。

電流源偏置電路50包括第一NMOS管M1和第二NMOS管M2；

其中，第一NMOS管M1的漏極注入電流源；

第一NMOS管M1的柵極和漏極與第二NOMS管M2的柵極共接構(gòu)成電流鏡；

第一NMOS管M1的源極和第二NOMS管M2的源極共接于地；

第二NMOS管M2的漏極接所述跨導(dǎo)級的共源端。

電流源偏置電路注入的電流源為有源電流源。

通過在電流源偏置電路的NMOS管的漏極注入電流源，可使跨導(dǎo)級的NMOS管構(gòu)成可變電流源，可提高正交輸入二分頻器的轉(zhuǎn)換增益和線性度；通過改變電流源偏置電路的電流源的注入比，可改變正交二分頻器的頻率范圍；提高電流源的注入比，可減小混頻級開關(guān)管的過驅(qū)電壓，提高混頻級的開關(guān)開啟速度，提高跨導(dǎo)級的轉(zhuǎn)換增益，從而提高正交二分頻器的頻率范圍、增大其最大相移量。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。