吉尔伯特型CMOS零中频混频器的设计
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用 Ｌ 改 变输入 阻抗 来实 现． 因开关管 共 源节 点 的寄 生 电容 的影 响而 引起 的间 接 １ ｆ 噪声 以及线 性 度 这 ／
类 问题 ， 利用 Ｌ 和开关 管共 源节 点寄生 电容 的谐振来 解决 ． 它们 谐振 于工作 频率 ， 使得 这个 寄生 电容 被谐
振掉 了． 另外 ， 为减 少 ＮＭＯ Ｓ管闪烁 噪声 因子 的影响 ， 考虑 Ｐ ＭＯＳ管 的 闪烁 噪声 因子 比 ＮＭ０Ｓ管 的低 很 多， 故采 用 ４个 Ｐ ＭＯＳ管组 成开 关级 ， ４个 Ｐ 这 ＭＯＳ管是 ＭＰ ， ＭＰ ， 因此 开关 管 的 １ ｆ 噪声 ＭＰ ， 。 ＭＰ ， ／ 被 大大减 少 了． 因多 晶硅 电 阻基 本不 引入 闪烁 噪声 ， 采用 多晶硅 电阻 为输 出级． 用 中 ， 出级外 端加 接 故 应 输
零 中频 接收机 工作 时是将 射频 直接 转换 到基频 ， 即利 用混频 器直 接将 有用信 号 下变 频 到基 带 ， 镜像 信 号 就是有 用信 号本 身 ， 降低 了对混频 器镜像 抑制 率 的要求 ． 在 ２ 早 ０世 纪 ９ ０年 代 中期 ， 学 家 们 就开 始 了 科 对零 中频 接 收机 的研 究 ， 由于零 中频接 收机存 在一 系列 问题 ， 响了接收 机 的性 能 ， 目前 为 止 ， 但 影 到 采用 零 中频接 收机 的接 收机 的实际产 品还 很少 见． 阻碍零 中频接 收机 广泛应 用 的一个 主要 的 问题 就是 直 流漂 移 ， 或称 直 流失调 ． 中频接 收机 中 的下 变频 器引 入 的直 流 漂移 成 分 与有 用信 号 直接 叠 加 ， 成 干扰 ． 有 用 零 造 且 信号 的幅度有 时可 能 比它还小 许多 ， 故而会 淹没 有用 信号 ， 从而使 得后 续信 号处 理 电路模 块饱 和而 不能 正
第 ３ ３卷
第 ４期
吉 首 大 学 学报 （ 自然 科 学 版 ）
］ ｕ ｎ ｜ｏ ｉｈ ｏ ｒ ａ ｆＪｓ ｏｕＵｎｉｅｓｔ （ ｔ ｒ ｌＳ ｉｎ ｅＥｄ ｔ ｎ ｖ ｒｉｙ Ｎａｕ ａ ｃｅ ｃ ｉｉ ） ｏ
Ｖｏ【 ３ Ｎｏ ．３ ．４
２１ ０ ２年 ７月
］ ．２ ２ ｕ１ ０１
常 工作 ．
笔 者通 过讨论 零 中频混频 器直 流漂 移 的影 响 因素 ， 索在其 电路 设计 中减少 直 流漂 移 的技 术 手段 ， 探 应 用Ｃ ＭＯＳ工 艺 ， 计一款 １ ８Ｖ 电源 电压 零 中频 Ｇ ｌｅｔ 设 ． ｉ ｒ 型有 源混 频器 ， 进行 了仿 真． ｂ 并
吉 首 大 学学 报 （ 自然 科 学 版 ）
第３ Baidu Nhomakorabea卷
２ 零 中频 混频 器 电路 实 现 与仿 真
考虑 当前 的主流技 术和 设计成 本 ， 用 Ｃ 采 ＭＯＳ工艺 ， 设计 了一款 １ ８ 电 源 电压 的零 中频 Ｇ ｌｅｔ ．Ｖ ｉ ｒ 型 ｂ 有源 双平衡 混频器 ， 电路原理 如 图 ５所示 ．
时 ，／ １ ｆ噪 声 的影 响 常常不 可 以忽略． 由于 零 中频 接 收机 的 混频 器 工作 时 混频 输 出 的有 用 信 号频 率 较低 ，
＊
收 稿 日期 ：０ ２—０ ２１ ４—２ ５
基 金 项 目 ： 南 省 科 技 厅科 技计 划 资 助项 目（０ １ Ｊ １ ２ ； 南 省 教 育 厅 科 学 研 究 资 助 项 目（０ ０ ０ ） 湖 ２ １Ｆ ４ ７ ） 湖 １ Ｃ １９ 作 者 简 介 ： 武龙 （９ ２一 ， ， 南 东 安 人 ， 张 】 ７ ）男 湖 湖南 省 永 州 市 中 医 院 技 师 ， 要 从 事 电 子 电 路 设 计 与 检 测 研 究 ； 少 华 主 周 （９ ３一 ， ， 南 祁 阳人 ， 南工 程 职 业 技 术 学 院 副教 授 ， 士 ， 要 从 事 微 电 子 器 件 及 系 统 电 路研 究 ． ］６ ）男 湖 湖 硕 主
以减 小开关 对 中的 晶体管 由于 同时导通 其 晶体管 的 １ ｆ噪声 产生 的低 频输 出成分 ． ／
图 １ 吉 尔 伯 特 型 混 频 器
图 ２ 静态 电流 注入 技术
考虑 到静 态偏 置 电流 源工作 时会 加入 额外 的白 噪声 ， 由驱 动级 向开 关 对 看 去 的源 阻 抗 会 因 此静 且 态偏 置 电流减 小 而 增 大 ， 源节 点 的寄 生 电容 因 而 共 增大 ， 对应 的解 决 方 法 是 采 用共 源 节 点 动 态 电流 注
１‘ 中频 混频 器 的设 计 方 案 零
零 中频 接收机 的性 能对直 流漂 移很 敏感 ， 成直 流漂 移 的因素 主要有 以下几 个方 面 ： 造
（ ）本 地振荡 信号 的泄 漏． 地振 荡信 号 的 泄漏 引起 的直 流 漂移 是 由于本 地振 荡 信 号通 路 与 射 频 信 １ 本 号 通路 间可 通过 寄生 电容或衬 底等耦 合 ， 这些 泄漏 到射频 通路 信号频 率与 本振信 号 频率 相等 ， 经 下变 频 再
入法 ， 即仅 在 开关对 晶体管 接 近 同时导 通 时 ， 源节 共
点才 开始 注入 该 电流 ， 免 静 态偏 置 电流 源 工 作 时 避
会加 入额 外 的 白噪声 而 引起 的 问题 ， 电路 如 图 ３所
示． 实验证 明 ， 用 这 种 技 术 可 大 大 降 低 混 频 器 的 采
声 系数 为 ６ １ ９ ６ ７ ，０ ６ １ｄ 频 率转 换 的 增 益 为 ｌ ． ８ Ｂ， 入 的 ３阶 交调 点 为 ４ ５ ９ｄ ｍ． ． ０ ，． ｌ １ ． ３ Ｂ， １ ３９ｄ 输 ． ３ Ｂ 关 键 词 ： 尔伯 特 型 混 频 器 ； 中频 ； Ｍ０Ｓ工 艺 ； 计 吉 零 Ｃ 设 中 图分 类 号 ： ＴＮＳ ３ 文献 标 志 码 ： Ａ
文 章编 号 ：０ ７ ９ ５ ２ １ ） ４— ０ ６— ４ １ ０ —２ ８ （０ ２ ０ ０ ７ ０
吉 尔 伯特 型 Ｃ ＭＯＳ零 中频 混 频 器 的 设 计
张 武龙 周 少华 ，
（． 州 市 中 医 院 ， 南 永 州 １永 湖 ４ ５０ ；． 南 工 程 职 业技 术 学 院 ， 南 长 沙 ２００２湖 湖 ４０５） １１ １ 摘 要 ： 用 动 态 电 流 注入 、 源节 点 谐 振 、 善 ２阶 线 性 度 性 能 技 术 ， 用 ｃ Ｏ 利 共 改 应 Ｍ Ｓ工 艺 ， 用 Ｃ ｎ ｅｃ 利 ａｄ ｎｅ设 计 了一 款 １８ｖ 电 源 电 压折 叠 式 Ｇｉ ｅｔ 有 源 零 中频 混 频 器 ． ． ｌ ｒ型 ｂ 电路 仿 真 结 果 显 示 ， 频 器在 １Ｍ Ｈｚ１ ０ｋ ，０ｋ 处 的 单 边 带噪 混 ，０ Ｈｚ １ Ｈｚ
混 频后 转变 成直 流信号 ， 与有 用信 号叠加 ， 干扰 有用 信号 ， 并有使 后 面的 电路 出理 模 块饱 和 的可 能． 振 信 本 号 还可 能通 过寄生 电容 等泄漏 到天 线并 经天线 辐射 出去 ， 对其他 通道 的信 号造成 干扰 ， 同时辐 射 出 的信 号 经 反射后 ， 可能返 回到天线 ， 有 会在混 频器 输 出端 产生 一 随 时 间而 变化 的直流 漂 移 成分 ， 加 重 了本 振 信 更 号 泄漏 对零 中频接 收机 性能 的影 响．
１ ｆ噪声也 因该 Ｌ Ｉ Ｃ滤波 器 的接 入 而减小 ， 而降低 从
混 频器 的噪声 ． 晶体 管 Ｍ 和 电容 ｃｄ 并 联 使混 频 ｅ ＾
器有 较高 的 ３阶交 调性 能 干 ｌ２阶交 调性 能． ｌ
图 ４ 共 源 节 点 谐 振 与 ２阶 线 性 度 性 能 改 善技 术
７ ８
图 ５ 零 中 频 Ｇｉ ｅ ｔ 有 源 混 频 器 电 路 原 理 图 ｉ ｒ型 ｂ
电路 中的输入 级是 一个共 源共 栅结 构 ， ＭＮ 由 和 ＭＮ ， ＭＮ。和 ＭＮ 组 成． 采用 这 种 共 源 共 栅 的结 构 ， 为 了极 大地 隔离本 振 和射频 电路 ， 是 使本 振 和射 频 电路 端 口的泄 漏减 至 最 少． 与前 级 相 匹配 的措施 是
（ ）射 频信 号到本 振 电路 的泄漏． 频信 号 到本振 电路 的泄 漏信 号与 射频 信 号 同频． ２ 射 此射 频 信号 中既
含 有有用 信 号又包 含有 因接收 环境 而引起 的各 种干 扰 ， 下变频 后也 转变 为直 流分量 ， 有用 信 号直 接 叠 经 与
加 后对 有用 信号形 成 干扰 ， 可使 后面 的信号 处理 电路饱 和 而不能 正常工 作． 并 （ ）１ ｆ噪声 ． ３ ／ 通过研 究 可知 ， ＭＯＳ管 的 １ ｆ噪声 较 大 ， 与 １ ｆ成 正 比． ／ 它 ／ 当混 频 器 的 中频频 率 较 低
１ ｆ 噪声 ， 对 白噪声性 能几 乎 没有 影 响． ４是共 ／ 却 图
图 ３ 动 态 电 流 注 入 技 术
源 节点谐 振与 ２阶 线 性度 性 能改 善 的 电路． 过 采 通
取 串联 电感 Ｌ 在 共 源 节 点 上 的措 施 ， 用这 个 电感
来 吸 收对寄生 电容 充 放 电 的 电 流 ， 小 寄 生 电容 充 减 放 电过 程 中的 电流 对 混 频 器 混 频 工作 过 程 的干 扰． 采 取 引入 电容 Ｃ 的措施 ， 掉 ２组 开关 对之 间 的 去 耦 合． 引入这 个 电容 Ｃｒ 以后 ， 电路 中通 过 电感 Ｌ 的电流 就可直 接流 过 Ｃ ， 而避 免 了 由于失 调 电 故 压进入 开关对 晶体 管 ， ２阶 非 线性 而 引起 的直 流 因 失 调． 且 开 关 对 因 高 频 效 应 而 引 入 的 白噪 声 和 而
（ ）接 收机前 端 的偶 数 阶非线 性．】 论过 线性 度 问题 便 可 知 ， 射 频信 号经 非 线性 电路 系 统处 理 以 ４ ［讨 将 后 ， 的直 流项将 由于 ２阶非线 性 的作 用 而受到 影 响 ， 它 并有 一 个低 频 ２阶交调 项 出 现 ， 它们 都 叠加 在有 用 信 号上 ， 引起直 流漂 移现象 的产 生． 因此 在设 计零 中频接 收机 的混频 器 时 ， 采用 有 源 双平 衡 混 频器 即吉 尔 伯 特 型混 频 器＿ （ １ 可 以 实 ２ 图 ） 现Ｌ Ｉ Ｏ—Ｆ高度 的 隔离． 分析泄 漏 、 Ｉ 从 １ ｆ噪声 和 ２阶交 调等 在混 频器输 出产 生低 频成分 引起 直流 漂移 的机 制 可知 ， 开关对 共源 节点 的寄 生 电容大 小 、 关管 的理 想化 开 关 近似 程度 以及 开关 对 中 Ｃ 开 ＭＯ Ｓ晶体 管 的 匹配程 度等 ， 定 直流漂 移 的影响 大小． 决 而在设 计 工作时 可 以通 过 ：１ 优化 寄生 电容 的 版 图设 计 ；２ 优 化 （） （） 本 振信 号 幅度 ；３ 优化 开关 管尺 寸 ；４ 对称性 版 图设计 （ （） （） 采用 共心 型设计 ） 方法 和措施来 减 小泄漏 、Ｉ 等 １ｆ
第 ４ 期
张武龙 ， ： 尔伯特型 Ｃ 等 吉 ＭＯＳ零 中频 混 频 器 的 设 计
７ ７
因此 该类接 收机 的性 能很 大程度 地受 １ｆ 噪声影 响． 果混 频器 开关对 的 晶体管 不匹 配 ， Ｉ 如 驱动 级也会 产 生
１ ｆ 噪声 ，／ 噪声会 泄漏 至输 出 ， ／ １ｆ 出现直流 失调 ．
噪声 和 ２阶交 调引 入 的直 流失 调 ［］ 为 了降低 混 频器 的 １ ｆ噪声 及 改善 ２阶交 调 性能 ， ３． Ｉ 科技 人 员提 出了
一
些 新 的 技 术 ］ ．
如 图 ２所示 ， 在开 关对 源极注 入一 个大 小 固定 的静 态偏 置 电流 ， 通过 减 小开关 对流 过 的偏 置 电流也 可
类 问题 ， 利用 Ｌ 和开关 管共 源节 点寄生 电容 的谐振来 解决 ． 它们 谐振 于工作 频率 ， 使得 这个 寄生 电容 被谐
振掉 了． 另外 ， 为减 少 ＮＭＯ Ｓ管闪烁 噪声 因子 的影响 ， 考虑 Ｐ ＭＯＳ管 的 闪烁 噪声 因子 比 ＮＭ０Ｓ管 的低 很 多， 故采 用 ４个 Ｐ ＭＯＳ管组 成开 关级 ， ４个 Ｐ 这 ＭＯＳ管是 ＭＰ ， ＭＰ ， 因此 开关 管 的 １ ｆ 噪声 ＭＰ ， 。 ＭＰ ， ／ 被 大大减 少 了． 因多 晶硅 电 阻基 本不 引入 闪烁 噪声 ， 采用 多晶硅 电阻 为输 出级． 用 中 ， 出级外 端加 接 故 应 输
零 中频 接收机 工作 时是将 射频 直接 转换 到基频 ， 即利 用混频 器直 接将 有用信 号 下变 频 到基 带 ， 镜像 信 号 就是有 用信 号本 身 ， 降低 了对混频 器镜像 抑制 率 的要求 ． 在 ２ 早 ０世 纪 ９ ０年 代 中期 ， 学 家 们 就开 始 了 科 对零 中频 接 收机 的研 究 ， 由于零 中频接 收机存 在一 系列 问题 ， 响了接收 机 的性 能 ， 目前 为 止 ， 但 影 到 采用 零 中频接 收机 的接 收机 的实际产 品还 很少 见． 阻碍零 中频接 收机 广泛应 用 的一个 主要 的 问题 就是 直 流漂 移 ， 或称 直 流失调 ． 中频接 收机 中 的下 变频 器引 入 的直 流 漂移 成 分 与有 用信 号 直接 叠 加 ， 成 干扰 ． 有 用 零 造 且 信号 的幅度有 时可 能 比它还小 许多 ， 故而会 淹没 有用 信号 ， 从而使 得后 续信 号处 理 电路模 块饱 和而 不能 正
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第 ４期
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］ ｕ ｎ ｜ｏ ｉｈ ｏ ｒ ａ ｆＪｓ ｏｕＵｎｉｅｓｔ （ ｔ ｒ ｌＳ ｉｎ ｅＥｄ ｔ ｎ ｖ ｒｉｙ Ｎａｕ ａ ｃｅ ｃ ｉｉ ） ｏ
Ｖｏ【 ３ Ｎｏ ．３ ．４
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］ ．２ ２ ｕ１ ０１
常 工作 ．
笔 者通 过讨论 零 中频混频 器直 流漂 移 的影 响 因素 ， 索在其 电路 设计 中减少 直 流漂 移 的技 术 手段 ， 探 应 用Ｃ ＭＯＳ工 艺 ， 计一款 １ ８Ｖ 电源 电压 零 中频 Ｇ ｌｅｔ 设 ． ｉ ｒ 型有 源混 频器 ， 进行 了仿 真． ｂ 并
吉 首 大 学学 报 （ 自然 科 学 版 ）
第３ Baidu Nhomakorabea卷
２ 零 中频 混频 器 电路 实 现 与仿 真
考虑 当前 的主流技 术和 设计成 本 ， 用 Ｃ 采 ＭＯＳ工艺 ， 设计 了一款 １ ８ 电 源 电压 的零 中频 Ｇ ｌｅｔ ．Ｖ ｉ ｒ 型 ｂ 有源 双平衡 混频器 ， 电路原理 如 图 ５所示 ．
时 ，／ １ ｆ噪 声 的影 响 常常不 可 以忽略． 由于 零 中频 接 收机 的 混频 器 工作 时 混频 输 出 的有 用 信 号频 率 较低 ，
＊
收 稿 日期 ：０ ２—０ ２１ ４—２ ５
基 金 项 目 ： 南 省 科 技 厅科 技计 划 资 助项 目（０ １ Ｊ １ ２ ； 南 省 教 育 厅 科 学 研 究 资 助 项 目（０ ０ ０ ） 湖 ２ １Ｆ ４ ７ ） 湖 １ Ｃ １９ 作 者 简 介 ： 武龙 （９ ２一 ， ， 南 东 安 人 ， 张 】 ７ ）男 湖 湖南 省 永 州 市 中 医 院 技 师 ， 要 从 事 电 子 电 路 设 计 与 检 测 研 究 ； 少 华 主 周 （９ ３一 ， ， 南 祁 阳人 ， 南工 程 职 业 技 术 学 院 副教 授 ， 士 ， 要 从 事 微 电 子 器 件 及 系 统 电 路研 究 ． ］６ ）男 湖 湖 硕 主
以减 小开关 对 中的 晶体管 由于 同时导通 其 晶体管 的 １ ｆ噪声 产生 的低 频输 出成分 ． ／
图 １ 吉 尔 伯 特 型 混 频 器
图 ２ 静态 电流 注入 技术
考虑 到静 态偏 置 电流 源工作 时会 加入 额外 的白 噪声 ， 由驱 动级 向开 关 对 看 去 的源 阻 抗 会 因 此静 且 态偏 置 电流减 小 而 增 大 ， 源节 点 的寄 生 电容 因 而 共 增大 ， 对应 的解 决 方 法 是 采 用共 源 节 点 动 态 电流 注
１‘ 中频 混频 器 的设 计 方 案 零
零 中频 接收机 的性 能对直 流漂 移很 敏感 ， 成直 流漂 移 的因素 主要有 以下几 个方 面 ： 造
（ ）本 地振荡 信号 的泄 漏． 地振 荡信 号 的 泄漏 引起 的直 流 漂移 是 由于本 地振 荡 信 号通 路 与 射 频 信 １ 本 号 通路 间可 通过 寄生 电容或衬 底等耦 合 ， 这些 泄漏 到射频 通路 信号频 率与 本振信 号 频率 相等 ， 经 下变 频 再
入法 ， 即仅 在 开关对 晶体管 接 近 同时导 通 时 ， 源节 共
点才 开始 注入 该 电流 ， 免 静 态偏 置 电流 源 工 作 时 避
会加 入额 外 的 白噪声 而 引起 的 问题 ， 电路 如 图 ３所
示． 实验证 明 ， 用 这 种 技 术 可 大 大 降 低 混 频 器 的 采
声 系数 为 ６ １ ９ ６ ７ ，０ ６ １ｄ 频 率转 换 的 增 益 为 ｌ ． ８ Ｂ， 入 的 ３阶 交调 点 为 ４ ５ ９ｄ ｍ． ． ０ ，． ｌ １ ． ３ Ｂ， １ ３９ｄ 输 ． ３ Ｂ 关 键 词 ： 尔伯 特 型 混 频 器 ； 中频 ； Ｍ０Ｓ工 艺 ； 计 吉 零 Ｃ 设 中 图分 类 号 ： ＴＮＳ ３ 文献 标 志 码 ： Ａ
文 章编 号 ：０ ７ ９ ５ ２ １ ） ４— ０ ６— ４ １ ０ —２ ８ （０ ２ ０ ０ ７ ０
吉 尔 伯特 型 Ｃ ＭＯＳ零 中频 混 频 器 的 设 计
张 武龙 周 少华 ，
（． 州 市 中 医 院 ， 南 永 州 １永 湖 ４ ５０ ；． 南 工 程 职 业技 术 学 院 ， 南 长 沙 ２００２湖 湖 ４０５） １１ １ 摘 要 ： 用 动 态 电 流 注入 、 源节 点 谐 振 、 善 ２阶 线 性 度 性 能 技 术 ， 用 ｃ Ｏ 利 共 改 应 Ｍ Ｓ工 艺 ， 用 Ｃ ｎ ｅｃ 利 ａｄ ｎｅ设 计 了一 款 １８ｖ 电 源 电 压折 叠 式 Ｇｉ ｅｔ 有 源 零 中频 混 频 器 ． ． ｌ ｒ型 ｂ 电路 仿 真 结 果 显 示 ， 频 器在 １Ｍ Ｈｚ１ ０ｋ ，０ｋ 处 的 单 边 带噪 混 ，０ Ｈｚ １ Ｈｚ
混 频后 转变 成直 流信号 ， 与有 用信 号叠加 ， 干扰 有用 信号 ， 并有使 后 面的 电路 出理 模 块饱 和 的可 能． 振 信 本 号 还可 能通 过寄生 电容 等泄漏 到天 线并 经天线 辐射 出去 ， 对其他 通道 的信 号造成 干扰 ， 同时辐 射 出 的信 号 经 反射后 ， 可能返 回到天线 ， 有 会在混 频器 输 出端 产生 一 随 时 间而 变化 的直流 漂 移 成分 ， 加 重 了本 振 信 更 号 泄漏 对零 中频接 收机 性能 的影 响．
１ ｆ噪声也 因该 Ｌ Ｉ Ｃ滤波 器 的接 入 而减小 ， 而降低 从
混 频器 的噪声 ． 晶体 管 Ｍ 和 电容 ｃｄ 并 联 使混 频 ｅ ＾
器有 较高 的 ３阶交 调性 能 干 ｌ２阶交 调性 能． ｌ
图 ４ 共 源 节 点 谐 振 与 ２阶 线 性 度 性 能 改 善技 术
７ ８
图 ５ 零 中 频 Ｇｉ ｅ ｔ 有 源 混 频 器 电 路 原 理 图 ｉ ｒ型 ｂ
电路 中的输入 级是 一个共 源共 栅结 构 ， ＭＮ 由 和 ＭＮ ， ＭＮ。和 ＭＮ 组 成． 采用 这 种 共 源 共 栅 的结 构 ， 为 了极 大地 隔离本 振 和射频 电路 ， 是 使本 振 和射 频 电路 端 口的泄 漏减 至 最 少． 与前 级 相 匹配 的措施 是
（ ）射 频信 号到本 振 电路 的泄漏． 频信 号 到本振 电路 的泄 漏信 号与 射频 信 号 同频． ２ 射 此射 频 信号 中既
含 有有用 信 号又包 含有 因接收 环境 而引起 的各 种干 扰 ， 下变频 后也 转变 为直 流分量 ， 有用 信 号直 接 叠 经 与
加 后对 有用 信号形 成 干扰 ， 可使 后面 的信号 处理 电路饱 和 而不能 正常工 作． 并 （ ）１ ｆ噪声 ． ３ ／ 通过研 究 可知 ， ＭＯＳ管 的 １ ｆ噪声 较 大 ， 与 １ ｆ成 正 比． ／ 它 ／ 当混 频 器 的 中频频 率 较 低
１ ｆ 噪声 ， 对 白噪声性 能几 乎 没有 影 响． ４是共 ／ 却 图
图 ３ 动 态 电 流 注 入 技 术
源 节点谐 振与 ２阶 线 性度 性 能改 善 的 电路． 过 采 通
取 串联 电感 Ｌ 在 共 源 节 点 上 的措 施 ， 用这 个 电感
来 吸 收对寄生 电容 充 放 电 的 电 流 ， 小 寄 生 电容 充 减 放 电过 程 中的 电流 对 混 频 器 混 频 工作 过 程 的干 扰． 采 取 引入 电容 Ｃ 的措施 ， 掉 ２组 开关 对之 间 的 去 耦 合． 引入这 个 电容 Ｃｒ 以后 ， 电路 中通 过 电感 Ｌ 的电流 就可直 接流 过 Ｃ ， 而避 免 了 由于失 调 电 故 压进入 开关对 晶体 管 ， ２阶 非 线性 而 引起 的直 流 因 失 调． 且 开 关 对 因 高 频 效 应 而 引 入 的 白噪 声 和 而
（ ）接 收机前 端 的偶 数 阶非线 性．】 论过 线性 度 问题 便 可 知 ， 射 频信 号经 非 线性 电路 系 统处 理 以 ４ ［讨 将 后 ， 的直 流项将 由于 ２阶非线 性 的作 用 而受到 影 响 ， 它 并有 一 个低 频 ２阶交调 项 出 现 ， 它们 都 叠加 在有 用 信 号上 ， 引起直 流漂 移现象 的产 生． 因此 在设 计零 中频接 收机 的混频 器 时 ， 采用 有 源 双平 衡 混 频器 即吉 尔 伯 特 型混 频 器＿ （ １ 可 以 实 ２ 图 ） 现Ｌ Ｉ Ｏ—Ｆ高度 的 隔离． 分析泄 漏 、 Ｉ 从 １ ｆ噪声 和 ２阶交 调等 在混 频器输 出产 生低 频成分 引起 直流 漂移 的机 制 可知 ， 开关对 共源 节点 的寄 生 电容大 小 、 关管 的理 想化 开 关 近似 程度 以及 开关 对 中 Ｃ 开 ＭＯ Ｓ晶体 管 的 匹配程 度等 ， 定 直流漂 移 的影响 大小． 决 而在设 计 工作时 可 以通 过 ：１ 优化 寄生 电容 的 版 图设 计 ；２ 优 化 （） （） 本 振信 号 幅度 ；３ 优化 开关 管尺 寸 ；４ 对称性 版 图设计 （ （） （） 采用 共心 型设计 ） 方法 和措施来 减 小泄漏 、Ｉ 等 １ｆ
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张武龙 ， ： 尔伯特型 Ｃ 等 吉 ＭＯＳ零 中频 混 频 器 的 设 计
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因此 该类接 收机 的性 能很 大程度 地受 １ｆ 噪声影 响． 果混 频器 开关对 的 晶体管 不匹 配 ， Ｉ 如 驱动 级也会 产 生
１ ｆ 噪声 ，／ 噪声会 泄漏 至输 出 ， ／ １ｆ 出现直流 失调 ．
噪声 和 ２阶交 调引 入 的直 流失 调 ［］ 为 了降低 混 频器 的 １ ｆ噪声 及 改善 ２阶交 调 性能 ， ３． Ｉ 科技 人 员提 出了
一
些 新 的 技 术 ］ ．
如 图 ２所示 ， 在开 关对 源极注 入一 个大 小 固定 的静 态偏 置 电流 ， 通过 减 小开关 对流 过 的偏 置 电流也 可