專利名稱：具有單偏置單元的低壓射頻放大器和混頻器及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低壓射頻放大器和混頻器，以及將它們集成的半導(dǎo)體電路，在該電路中一種單偏置單元可以伺服于具有對(duì)溫度和半導(dǎo)體工藝參數(shù)這兩者進(jìn)行補(bǔ)償?shù)亩鄠€(gè)低壓射頻電路。
參照附圖，特別是附

圖1，將會(huì)了解射頻放大器及通常的應(yīng)用，在共發(fā)射極(即交流接地發(fā)射極的配置中，這樣的放大器通常運(yùn)行在例如12至15伏的高壓。
關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的射頻放大器，如圖1所示，一射頻輸入信號(hào)RF可被送到輸入端20，并通過(guò)跨接的耦合電容器送到-NPN晶體管Q1的基極，該集電極通過(guò)一負(fù)載電阻RL連接到該偏置電路，已被放大的輸出電壓信號(hào)可從晶體Q1的集電極取出，并通過(guò)跨接的耦合電容器送到一輸出端22。
用于該放大器的偏置電路在圖1中的方塊表示，也可以方便地用圖2、圖3的若干種形式來(lái)表示并特別由Heyward和DeMaw，Solid State Design For The Radio Amateur，American Radio Relay League，Inc.Newington，Connecticut1986(參閱第11-12頁(yè)，圖13和圖14)所披露，在圖2的偏置電路中，由于使用一晶體管而增強(qiáng)了溫度穩(wěn)定性，和在圖3中則利用一運(yùn)算放大器。
如所熟知的，共射放大器集電極上的電壓在零集電極電流時(shí)，在它的動(dòng)態(tài)范圍的上端施加一制約，當(dāng)電壓箱位開(kāi)始時(shí)，由于增益壓縮的結(jié)果而產(chǎn)生的諧波，使得動(dòng)態(tài)范圍同其它頻道相干擾，如圖1放大器中該偏置電路兩端電壓降的結(jié)果是，能提供給負(fù)載電阻的最大電壓遠(yuǎn)小于Vcc，一般約0.6Vcc。
最近，例如已熟知的，申請(qǐng)?zhí)枮?，105，165的美國(guó)專利所詳細(xì)說(shuō)明的，它提出去偏置射頻放大器的基極而不是其中包括有電感元件的發(fā)射極，無(wú)論如何，這樣放大器的偏置不包括用于隔離來(lái)自負(fù)載影響的該偏置電路晶體管的裝置。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一新穎的低壓射頻放大器電路和能消除在現(xiàn)有技術(shù)中用低壓電源對(duì)該動(dòng)態(tài)范圍方面的一個(gè)重要限制的方法。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的提供一新穎的放大器和降低由于增益壓縮的結(jié)果而導(dǎo)致的動(dòng)態(tài)范圍的損耗。
另一個(gè)目的是提供用在射頻放大器中使諧波干擾減至最小的新穎方法和電路，并提供用于降低在噪聲數(shù)據(jù)沒(méi)有實(shí)質(zhì)減少的射頻放大器中的增益壓縮的方法和電路。
本發(fā)明還有一個(gè)進(jìn)一步目的是提供隔離負(fù)載對(duì)偏置影響的新穎放大器和方法，還提供使溫度補(bǔ)償?shù)蛪悍糯笃鞯囊恍路f方法和電路。
混頻器一般用在射頻通訊中，使低頻信息信號(hào)(例如一音頻信號(hào))的頻率變換為射頻以用于傳輸，并將所接收的射頻信號(hào)的頻率進(jìn)行下降變換為音頻。如圖6所示是現(xiàn)有技術(shù)的一單平衡有源混頻器，其中一本機(jī)振蕩器信號(hào)LO同射頻信號(hào)RF相混頻以提供一中間頻率信號(hào)IF，如圖6所示，用于該混頻器的并由連接增益控制電阻RG的晶體管Q3的射極電路中的電流源所提供的該偏置可以有，但不必一定有。
如已熟知的，混頻器中的噪聲系數(shù)是輸出信號(hào)的信號(hào)噪比與輸入信號(hào)的信噪比之比。該電阻器h控制該晶體管Q3的增益，這樣并影響該電路的動(dòng)態(tài)范圍，另外，該電阻器是在射頻晶體管Q3的發(fā)射極電路中，它也影響輸入阻抗和該混頻器的噪聲系數(shù)。
在雙平衡混頻器中，如圖8所示的現(xiàn)有技術(shù)，將增益控制電阻器RG典型的配置在該兩個(gè)射頻放大器晶體管Q5和Q6的射極電路中，并要求兩個(gè)互補(bǔ)射頻輸入信號(hào)RF和RF，該補(bǔ)償射頻輸入信號(hào)的產(chǎn)生，依次需要利用昂貴的平衡變壓器。
在兩個(gè)RF輸入信號(hào)不是所要求的(即，非平衡混頻器)的情況下，在圖8中的端點(diǎn)28可以接地，和IF與IF輸出信號(hào)以適當(dāng)?shù)南嘁葡嘟Y(jié)合(在電路中示出)，以避免在不使用有效輸出信號(hào)的情況下的固有功率損耗，這種結(jié)合產(chǎn)生的結(jié)果是明顯的帶寬損耗。
如圖8所示，該LO晶體管的基極-集電極電容器補(bǔ)償是由以平衡混頻器原來(lái)就提供的，這樣的補(bǔ)償取消了Cu并改進(jìn)了本機(jī)振蕩器晶體管的開(kāi)關(guān)特性，使它們的效率更高并且增加了截止點(diǎn)，無(wú)論如何，在單平衡混頻器中，由于沒(méi)有第二對(duì)交叉連接的晶體管，使得LO開(kāi)關(guān)變慢。
利用一單偏置單元為多個(gè)模擬電路提供偏置，這也是熟知的，如它在集成電路中具有特殊的優(yōu)點(diǎn)，其中具有較低的沖模尺寸，理想的加工獨(dú)立性和有效地使用電源，例如，在圖13中已表明的，一單偏置單元可包括一跨接一恒流源的電源Vcc，兩個(gè)晶體管和一個(gè)電阻器用于為多個(gè)模擬電壓放大器(不是共射或交流接地射極結(jié)構(gòu))提供偏壓。這樣的低壓偏置放大器的舉例和ECL門例如在Gray和Meyer的Analysis And Design Of AnalogIntegrated Circuits，John Wiley & Sons，Inc.1977(參看236頁(yè)圖4.22)中加以討論，而這樣的偏置電路由于負(fù)載是差動(dòng)的而對(duì)注入的電源噪聲不敏感，這樣差動(dòng)電路提供相對(duì)劣質(zhì)的噪聲系數(shù)，因此不能適用于RF電路。
本發(fā)明相關(guān)的一個(gè)目的是提供一新穎的單偏置單元和方法，它能免除現(xiàn)有技術(shù)的許多限制及低壓電源對(duì)多個(gè)電路的動(dòng)態(tài)范圍的影響，并且還可以提供一新穎的單偏置單元和方法用于對(duì)例如放大器和混頻器的多個(gè)共射電路提供偏置。
如所熟知的，一個(gè)放大器的增益取決于電路中該半導(dǎo)體的工作溫度和加工參數(shù)，順便的例子是，集成電路模片的溫度每增加1℃的結(jié)果是在基-射電壓VBE的變化是-2.2毫伏。
β和VBE失配的作用隨同射極電阻下降而明顯降低，該下降改善了交流穩(wěn)定性并降低了增益，但噪聲系數(shù)降低。此外在相同模片上的晶體管，在相同溫度下，對(duì)具有等同特性的該相同的偏置條件和設(shè)計(jì)可能失配，由于失配的β提供的集電極電流具有30%的變化。
如圖13所示，在射極電路中具有電阻的電路中利用“鏡象”電路對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償也是已知的，在鏡象電路中具有相同工作溫度和工藝參數(shù)這兩個(gè)條件的一半導(dǎo)體晶體管裝置，作為一個(gè)傳感器，去調(diào)節(jié)提供給運(yùn)算放大器的基準(zhǔn)電壓，該運(yùn)算放大器的參考電壓控制該運(yùn)算電路導(dǎo)通，然而，由于射極電阻的缺乏和由于噪聲系數(shù)的重要性，這樣的技術(shù)明顯不適合于共射RF級(jí)。
本發(fā)明還有另一個(gè)目的是為單個(gè)或多個(gè)共射混頻器級(jí)提供偏置的一新穎的偏置單元和方法，其中電路的增益由例如-激光器微調(diào)集電極電路中的增益控制電阻加以控制，以便噪聲系數(shù)、輸入阻抗不受影響。本發(fā)明的再一個(gè)目的是對(duì)多個(gè)共射電路，例如放大器和混頻器提供溫度補(bǔ)償?shù)囊恍路f的單偏置單元和方法。
本發(fā)明現(xiàn)在將隨同舉例加以描述并參照其中附圖。
圖1是以方框圖的形式表示偏置電路的現(xiàn)有技術(shù)的高壓RF放大器的電路簡(jiǎn)圖;
圖2是可以被用于圖1中的高壓放大器的現(xiàn)有技術(shù)第一有源偏置電路簡(jiǎn)圖;
圖3是可以被用于圖1中的高壓放大器的先有技術(shù)第二有源偏置電路的電路簡(jiǎn)圖;
圖4是以方框形式表明偏置電路的本發(fā)明的低壓RF放大器的電路簡(jiǎn)圖;
圖5是表示圖4 低壓RF放大器的一個(gè)實(shí)施例的電路簡(jiǎn)圖，利用圖4電路作為多個(gè)接地射極電路的參考裝置，像圖4的RF放大器和圖7、9、10、11和12的混頻器電路;
圖6是現(xiàn)有技術(shù)的單平衡混頻器的電路簡(jiǎn)圖;
圖7是本發(fā)明單平衡混頻器的電路簡(jiǎn)圖;
圖8是現(xiàn)有技術(shù)的雙平衡混頻器的電路簡(jiǎn)圖;
圖9是本發(fā)明雙平衡混頻器的電路間圖;
圖10是本發(fā)明非平衡混頻器的電路簡(jiǎn)圖;
圖11是本發(fā)明具有補(bǔ)償跨接耦合晶體管電容的單平衡混頻器的開(kāi)關(guān)(轉(zhuǎn)換)部分的電路簡(jiǎn)圖;
圖12是本發(fā)明具有電容器補(bǔ)償?shù)姆瞧胶饣祛l器的電路簡(jiǎn)圖;
圖13是利用具有多個(gè)低壓模擬電路而不是共射結(jié)構(gòu)的一現(xiàn)有技術(shù)的單偏置部件的電路簡(jiǎn)圖。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，其中類似的數(shù)字編號(hào)表示便于同圖1現(xiàn)有技術(shù)相對(duì)照。在晶體管Q1集電極電路中的負(fù)載RL直接連接到Vcc而不是通過(guò)偏置電路，在實(shí)際的低壓應(yīng)用中該偏置電路的電壓降可以是Vcc的百分之四十或更多，該負(fù)載直接連接到Vcc，這樣就明顯增加了跨接該負(fù)載和RF晶體管的電壓有效性，這種有效電壓的增加極大地增大了該放大器的動(dòng)態(tài)范圍，相反，為提供所要求的動(dòng)態(tài)范圍所需要的功率總量卻明顯降低了。
應(yīng)注意，該負(fù)載可被置于該放大器內(nèi)部和同一集成電路之中、集成電路外部或者是它們的結(jié)合，由于負(fù)載是在集電極而不是發(fā)射極電路中，因此該增強(qiáng)的動(dòng)態(tài)范圍就能使諧波干擾最小。
為保護(hù)偏置電路免受晶體管Q1的負(fù)載的影響是必要的，特別是要求對(duì)該偏置的溫度補(bǔ)償。在圖5右手部分所示明的最佳實(shí)施例中，由相配的普通運(yùn)算放大器24所提供的該緩沖器被施加一電壓基準(zhǔn)VR，結(jié)合下面將要討論的溫度補(bǔ)償可知，該電壓基準(zhǔn)可以從置于電源和地或電路公共點(diǎn)之間的一簡(jiǎn)單的電阻分壓路獲得，另外，該基準(zhǔn)信號(hào)可以從一獨(dú)立電源，或具有所要求的溫度系數(shù)的其它基準(zhǔn)電路獲得。
該運(yùn)算放大器24的輸出信號(hào)被用于在該反饋回路中的晶體管Q的偏置，以及通過(guò)一可變電阻器30加到該RF放大器晶體管Q1的基極。如下文將討論的，來(lái)自運(yùn)算放大器24的輸出信號(hào)也可施加到在多個(gè)其它接地發(fā)射極、RF裝置，如圖5所示放大器中的該晶體管Q2-QN的基極。
本發(fā)明的諸多方面適用于單平衡混頻器以及非平衡和雙平衡混頻器。
圖7所示的單平衡混頻器中，類似的元件對(duì)應(yīng)著類似的標(biāo)記，以便于同圖6中的現(xiàn)有技術(shù)單平衡混頻器相對(duì)照。用于混頻器的該電流源偏置被從晶體管Q3的射極電路移去，本發(fā)明的偏置電路連接至其中基極。另外，從晶體管Q3的射極電路至其中的集電極電路的該增益控制電阻器RG被重新設(shè)置。
因?yàn)榛祛l器的噪聲系數(shù)實(shí)質(zhì)上是圖6中處在Q3的基極和發(fā)射極的任何電阻性的噪聲源的函數(shù)，電阻噪聲源的降低或消除將改善噪聲系數(shù)，基于Q3對(duì)它的基極和發(fā)射極的噪聲源敏感的理由，這些噪聲源由于Q3的功率增益面被放大，從圖6Q3的發(fā)射極到圖7Q3的集電極的RG被重新設(shè)置將從而改善該噪聲系數(shù)。
混頻器的增益實(shí)質(zhì)上是RL和RG的函數(shù)，人們一般對(duì)RLG不加以控制，僅RG作為降低增益的手段。如前所述在發(fā)射極中利用RG降低噪聲系數(shù)，在圖7中在Q3的集電極重新設(shè)置這個(gè)電阻，利用密勒電容作用混頻器的增益能被降低。這一增益的降低僅僅是施加給由密勒電容所確定的極點(diǎn)(pole)之上的若干頻率，使圖7中的拓樸學(xué)布局可適用于RF的應(yīng)用。以這種方法，電路的動(dòng)態(tài)范圍方面的限制取消，增益能被控制，以及交流穩(wěn)定性明顯改善而不影響電路和噪聲系數(shù)。
如圖6所建議的，一電抗電路可加于圖6和圖7中的晶體管Q3的集電極或發(fā)射極電路，以降低在IF頻率處的噪聲影響。
如圖8所示，現(xiàn)有技術(shù)的雙平衡混頻器將增益控制電阻器RG典型地設(shè)置在射極電路中(這里表明分成兩個(gè)電阻，每個(gè)RO/2。在發(fā)射極電路中電流源由于其兩端的電壓降而減小了峰值儲(chǔ)備(headroom)。
相應(yīng)于本發(fā)明和如圖9所示，偏置VG配置在兩個(gè)NPNRF晶體管Q5和Q6的基極，由于偏置電路兩端電壓降已被消除，一個(gè)較低的電壓源可被用于實(shí)現(xiàn)較早所述的相同的動(dòng)態(tài)范圍。
此外，類似方式的單平衡混頻器中，在射極電路中用一電感器代替增益控制電阻和在RF晶體管Q5和Q6的集電極電路中設(shè)置兩個(gè)RG/2的增益控制電阻，既具有控制增益的優(yōu)點(diǎn)又不會(huì)明顯影響輸入阻抗、負(fù)載阻抗或噪聲系數(shù)。
已經(jīng)描述了雙極型晶體管，另一種類型的晶體管如MOSFETs也可采用，只要它們提供本文所描述的控制開(kāi)關(guān)和電壓-電流轉(zhuǎn)換。
如以前描述的，LO晶體管的基極-集電極電容補(bǔ)償是雙平衡混頻器所原有的，對(duì)應(yīng)用在模擬差分放大器電路中的基極-集電極電容補(bǔ)償?shù)母拍钍鞘熘?，并特別披露在Grebene的Bipolar and MOS Integrated Circuit Design，John Wiley and Sons，New York，New York，1984(參看415-417頁(yè))中，在混頻器的應(yīng)用中，基極-集電極電容補(bǔ)償改善了LO開(kāi)關(guān)裝置的開(kāi)關(guān)速度，這是通過(guò)抵銷Cu對(duì)LO電路的帶寬方面的作用而實(shí)現(xiàn)的，抵銷Cu提高了帶寬并從而降低了開(kāi)關(guān)速度，這改善了轉(zhuǎn)換效率和混頻器的截止點(diǎn)，如圖6所示現(xiàn)有技術(shù)的單平衡混頻器中或圖7的新穎的單平衡混頻器中，由于沒(méi)有第二對(duì)交叉連接的晶體管，而使LO開(kāi)關(guān)放慢并降低降低了截止點(diǎn)。然而，如圖11所示，可以附加第二對(duì)交叉連接的了截止點(diǎn)。然而，如圖11所示，可以附加第二對(duì)交叉連接的晶體管Q1和Q2，該發(fā)射極可以是開(kāi)路或如虛線所示連接到基極。
需要使圖11的混頻器不平衡時(shí)，也可以是圖12的形式，它省略了互補(bǔ)本機(jī)振蕩器信號(hào)LO，Q4基極通過(guò)一耦合電容器接地。一電阻分壓器地包括電阻器R1、R2和R3，可用于對(duì)晶體管Q3和Q4的基極提供差動(dòng)偏置。
由于差動(dòng)偏置，該電容補(bǔ)償不如平衡混頻器的情況中有益，但仍可在晶體管開(kāi)關(guān)時(shí)間上提供明顯改進(jìn)。
另外，由于偏置的不同，兩個(gè)LO晶體管Q1和Q2在這樣的傳導(dǎo)中，在晶體管Q2的集電極上可獲得大部分功率，和涉及LO和LO輸出信號(hào)相結(jié)合的帶寬問(wèn)題也能避免。
本發(fā)明利用電阻分壓器的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，電阻器R2不僅用于直流偏置，而且也用于為本機(jī)振蕩器極晶體管Q2的基極接地的終端電阻器。
應(yīng)注意，用于RF晶體管Q5的增益控制電阻RG被設(shè)置在集電極電路BO，這樣可以控制增益又不會(huì)明顯增加噪聲系數(shù)。
還應(yīng)注意到偏置電路被連接到RF晶體管Q3的基極，而不是射極電路，這樣就免除了峰值儲(chǔ)備(headroom)的損耗。
如上討論的圖13的連接形式，用于模擬電路的被使用的單偏置電路不同于共射結(jié)構(gòu)，然而，相應(yīng)于本發(fā)明和如圖5所示，一單偏置電路可以被用于偏置多個(gè)低壓、共射、射頻電路。
參照?qǐng)D5，偏置電路的輸出端23通過(guò)總線連接，為多個(gè)低壓、共射電路提供基極偏置。而所描述的是兩個(gè)放大器，該偏置電路可以是任何形式和數(shù)量，包括一個(gè)或多個(gè)放大器，一個(gè)或多個(gè)混頻器和/或一個(gè)或多個(gè)附加電路。
在偏置電路中對(duì)晶體管進(jìn)行緩沖是必須的，例如，圖5中利用一運(yùn)算放大器，該運(yùn)算放大器緩沖該晶體管Q1，免受晶體管Q2、Q3-ON的電路中的負(fù)載的影響。
圖5中多個(gè)放大器中的每一個(gè)的增益取決于電路中半導(dǎo)體器件的工作溫度及加工參數(shù)，增益(g)和VBE失配的影響可由每個(gè)放大器基極中的偏置控制電阻器30的激光微調(diào)加以控制而又不使噪聲系數(shù)變劣，集電極電路中的負(fù)載電阻微調(diào)交流增益。
本發(fā)明具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如，在低壓放大器的集電極上的較高電壓能有效增加動(dòng)態(tài)范圍，相反，所要求的動(dòng)態(tài)范圍能利用較低的電源電壓獲得。
在混頻器中能控制增益不影響輸入或輸出阻抗或增加噪聲系數(shù)。
多個(gè)RF級(jí)，例如多個(gè)放大器和或多個(gè)混頻器，能由一單個(gè)電路加以偏置和溫度補(bǔ)償，節(jié)省了集成電路芯片中的功率和重要的空間。
另外，混頻器可以是不平衡的，利用本機(jī)振蕩器級(jí)的基極的差動(dòng)偏置，就不會(huì)產(chǎn)生明顯的功率或帶寬損耗。
進(jìn)而，在單平衡和不平衡混頻器里，可以利用交叉耦接晶體管用于電容補(bǔ)償。
用于單個(gè)或多個(gè)低壓RF電路的單偏置單元包括具有對(duì)溫度和集成電路加工參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)囊粋€(gè)或多個(gè)放大器和一個(gè)或多個(gè)單或雙平衡混頻器。電源可以是低壓的而不會(huì)特性放大器和/或混頻器的動(dòng)態(tài)范圍，這是由于把整個(gè)電源電壓加于負(fù)載，偏置通過(guò)一運(yùn)算放大器和/或緩沖器電路加于基極電路。對(duì)于混頻器，由于利用改變從射極到集電極的增益控制阻抗，所以它具較低的噪聲系數(shù)也是可以實(shí)現(xiàn)的。這一電路可以是分立元件或集成電路的部件。所披露的是降低電源電壓又不影響放大器的動(dòng)態(tài)范圍的諸多方法。
權(quán)利要求
1.一偏置的低壓射頻放大器包括一電源，具有基極、集電極和被交流接地的發(fā)射極的一晶體管，一可運(yùn)行地連接在所述集電極和所述電源之間的負(fù)載，當(dāng)沒(méi)有電流流經(jīng)所述負(fù)載時(shí)，整個(gè)電源的電壓加到所述集電極，和用于偏置所述基極的裝置，所述偏置裝置包括用于緩沖所述偏置裝置的裝置，以免受所述晶體管外部負(fù)載的影響。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一偏置的低壓射頻放大器，其特征在于所述偏置裝置包括被償所述晶體管VBE和由于其中的溫度變化而產(chǎn)生漂移的裝置，所述補(bǔ)償裝置包括一運(yùn)算放大器，和所述基極偏置裝置也包括一運(yùn)算放大器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的一偏置的低壓射頻放大器;其特征在于包括具有根據(jù)所述電源用于偏置所述基極的一運(yùn)算放大器而沒(méi)有降低通過(guò)所述負(fù)載所提供的所述的集電極的直流電壓偏置的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的一偏置的低壓射頻放器大器，其特征在于根據(jù)所述電源偏置所述基極而又沒(méi)有降低根據(jù)所述電源通過(guò)所述負(fù)載提供的直流偏置的裝置，所述偏置裝置包括緩沖所述偏置裝置的裝置以免受所述晶體管的外部負(fù)載的影響，和所述緩沖器包括一運(yùn)算放大器。
5.一低壓的交流接地射極的晶體管射頻放大器具有一電源，一負(fù)載和一被緩沖的偏置電路，降低提供特定動(dòng)態(tài)電壓范圍所需的電源電壓幅度的方法包括，直接施加被降低的電源電壓到負(fù)載的步驟，或一增加該動(dòng)態(tài)范圍的方法包括，直接連接電源到負(fù)載的步驟。
6.在多個(gè)射頻放大器之間使諧波干擾最小的方法包括偏置該多個(gè)放大器中每一個(gè)的基極而不是其中的發(fā)射極-集電極電路的步驟，以便于增加峰值儲(chǔ)備(headroom)和每個(gè)放大器的動(dòng)態(tài)范圍。
7.一低壓的交流接地射極的晶體管射頻放大器具有一電源、一負(fù)載和一緩沖的偏置電路，維持晶體管跨導(dǎo)相對(duì)該負(fù)載跨導(dǎo)的所要求溫度相關(guān)性的方法，其特征在于，包括調(diào)整該基極電流為溫度函數(shù)的步驟。
8.一低壓的交流接地射極的晶體管射頻放大器具有一電源，一內(nèi)部負(fù)載和一被緩沖的偏置電路，對(duì)晶體管VBE和其中由于溫度變化而產(chǎn)生一漂移進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒ò?，調(diào)整基極電流為一溫度函數(shù)的步驟。
9.包括一雙極型晶體管的混頻器具有一基極，集電極和具有偏置電路的發(fā)射極，-RF信號(hào)施加到其中的基極，其特征在于所述偏置電路設(shè)置在基極電路中而不是所述晶體管的射極電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的一混頻器，其特征在于所述混頻器是具有單一RF輸入信號(hào)的單平衡混頻器，或所述混頻器是具有單一RF輸入信號(hào)的不平衡混頻器，或所述混頻器是具有第二晶體管的雙平衡混頻器，所述第二晶體管具有第二偏置電路和基極，集電極和發(fā)射極，所述第二偏置電路被設(shè)置在所述第二晶體管的基極電路中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的一混頻器，其特征在于所述兩個(gè)晶體管具有一公共發(fā)射極和僅有一個(gè)RF輸入信號(hào);并在所述公共發(fā)射極電路中包括一電感器。
12.包括兩個(gè)晶體管的一混頻器，該晶體管具有基極，集電極和發(fā)射極，本機(jī)振蕩器信號(hào)加于其中基極，另外的改進(jìn)包括，所述晶體管的每一個(gè)，加有具有基極，集電極和發(fā)射極的補(bǔ)償晶體管，所述補(bǔ)償晶體管的基極連接于所述兩個(gè)晶體管中一個(gè)的基極，和所述補(bǔ)償晶體管的集電極連接于所述兩個(gè)晶體管的另一個(gè)的集電極，所述混頻器是具有單RF輸入信號(hào)的單平衡混頻器，或所述混頻器是具有單RF輸入信號(hào)的不平衡的混頻器，或所述補(bǔ)償晶體管的發(fā)射極是未連接的，或所述每一個(gè)補(bǔ)償晶體管的發(fā)射極是直接連接于其基極的。
13.一單個(gè)不偏置的混頻器包括兩個(gè)其中每個(gè)都有基極的本機(jī)振器級(jí)晶體管，用于差動(dòng)偏置所述基極的裝置，所述偏置裝置包括一電阻分壓器，其特征在于有差動(dòng)偏置兩個(gè)本機(jī)振蕩器級(jí)晶體管的基極的步驟。
14.控制低壓混頻器的增益，而又不影響混頻器的輸入和輸出阻抗的一種方法包括，在RF放大器的射極電路中實(shí)質(zhì)上消除電阻和阻抗，和改變RF放大器的集電極電路中的電阻值的步驟。
15.對(duì)多個(gè)低壓的，RF，交流接地的射極電路中的每一個(gè)提供工藝參數(shù)補(bǔ)償?shù)姆椒ò?，通過(guò)偏置電勢(shì)的一公共緩沖源的電阻器對(duì)每個(gè)電路進(jìn)行基極偏置和激光微調(diào)該電阻器的步驟。
全文摘要
單個(gè)或多個(gè)低壓RF電路的單偏置單元包括具有對(duì)溫度和集成電路工藝參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)囊粋€(gè)以上放大器和一個(gè)以上單或雙平衡混頻器，電源可以是低電壓而不影響放大器和/或混頻器的動(dòng)態(tài)范圍，這是由于將整個(gè)電源電壓加于負(fù)載，通過(guò)運(yùn)算放大器和/或緩沖器電路將偏置施加給基極電路。對(duì)于混頻器，把增益控制阻抗從發(fā)射極移到集電極電路使其具有較低的噪聲系數(shù)。電路可以是分立元件或集成電路的部件。并披露了相應(yīng)的方法。
文檔編號(hào)H03F3/45GK1106965SQ94116000
公開(kāi)日1995年8月16日 申請(qǐng)日期1994年7月12日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月12日
發(fā)明者C·施圖賓, R·D·舒爾茨, T·D·布羅剛, S·G·李 申請(qǐng)人:哈里斯公司