專利名稱：信號處理電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一混波器，尤指可以改善一輸入信號振幅以及一偏移信號的一混波器。
背景技術(shù)：
在無線通信領(lǐng)域中，一混波器(Mixer)系用來將一基頻的信號加載一高頻時脈并 產(chǎn)生一傳送信號，或?qū)⒁桓哳l的接收信號降頻至一較低頻率(例如一基頻或一中頻)的信 號以進(jìn)行后續(xù)的信號處理。然而，當(dāng)該基頻信號的信號振幅超過一特定的范圍時，該轉(zhuǎn)導(dǎo)組 件就無法線性地將其從電壓形式轉(zhuǎn)換為電流形式。另一方面，在一差動(differential)系統(tǒng)中，一半導(dǎo)體制程的制程變異(process variation)問題往往會使得兩個對應(yīng)的轉(zhuǎn)導(dǎo)組件的大小不匹配，進(jìn)而出現(xiàn)直流偏移(DC offset)的現(xiàn)象。當(dāng)差動系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)導(dǎo)組件出現(xiàn)直流偏移的現(xiàn)象時，該直流偏移會誘導(dǎo)出一 本地振蕩器的泄漏現(xiàn)象(Local oscillator leakage)。本地振蕩器的信號泄漏現(xiàn)象會導(dǎo)致 系統(tǒng)接收品質(zhì)惡化。請參考圖1。圖1所示系為一現(xiàn)有混波器100的一示意圖?；觳ㄆ?00包含有一 第一輸入級電路102、一第二輸入級電路104、一第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路106、一第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路108、 一第一轉(zhuǎn)換電路110以及一第二轉(zhuǎn)換電路112。第一輸入級電路102以及第二輸入級電路 104用來分別接收一第一輸入信號Sil以及一第二輸入信號Si2以分別產(chǎn)生一第一處理信 號Spl以及一第二處理信號Sp2。第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路106以及第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路108用分別對第一 處理信號Spl以及第二處理信號Sp2進(jìn)行轉(zhuǎn)導(dǎo)(transconduct)以分別產(chǎn)生一第一電流信 號Scl以及一第二電流信號Sc2。第一轉(zhuǎn)換電路110以及第二轉(zhuǎn)換電路112用來分別接收 第一電流信號Scl以及第二電流信號Sc2,并依據(jù)一時脈信號Slo來分別產(chǎn)生一第一輸出信 號Sol以及一第二輸出信號So2。在本實施例中，第一輸入信號Sil以及第二輸入信號Si2 可構(gòu)成一差動對(differential pair)信號，而第一輸出信號Sol以及第二輸出信號So2 可構(gòu)成一差動對信號。此外，第一輸入級電路102系包含有一運(yùn)算放大器1022、一 N型場效晶體管Ml以 及一阻抗組件1024，其中阻抗組件1024的一端點附接收一參考電位Vb。第二輸入級電路 104系包含有一運(yùn)算放大器1042、一 N型場效晶體管M2以及一阻抗組件1044，其中阻抗組 件1044的一端點N2接收參考電位Vb。第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路106以及第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路108系分別 以N型場效晶體管M3、M4來加以實作。第一轉(zhuǎn)換電路110包含有一 N型場效晶體管差動對 M5、M6以及一第一負(fù)載1102，其中N型場效晶體管差動對M5、M6的柵極端系接收時脈信號 Slo0第二轉(zhuǎn)換電路112包含有一 N型場效晶體管差動對M7、M8以及一第二負(fù)載1122，其 中N型場效晶體管差動對M7、M8的柵極端系接收時脈信號Slo。此外，混波器100系操作 于一電源電壓Vddl以及一接地電壓Vgndl之間。另一方面，混波器100內(nèi)每一組件之間的 連接關(guān)系已呈現(xiàn)于圖1內(nèi)，故不另贅述。當(dāng)?shù)谝惠斎胄盘朣il輸入運(yùn)算放大器1022的負(fù)端點N3時，相對應(yīng)于第一輸入信號Sil的第一處理信號Spl就會被輸出至N型場效晶體管M3的柵極端N5。接著，第一處理 信號Spl就會被N型場效晶體管M3轉(zhuǎn)導(dǎo)為第一電流信號Scl并傳送至N型場效晶體管差 動對M5、M6。此時時脈信號Slo就會切換N型場效晶體管M5、M6之間的開關(guān)來將第一電流 信號Scl的信息分別輸出至輸出端N6、N7。同理，第二輸入級電路104、N型場效晶體管M4、 M7、M8亦會同時將第二輸入信號Si 2的信息分別輸出至輸出端N6、N7。在圖1中，由于參 考電位產(chǎn)生電路102與104、轉(zhuǎn)導(dǎo)電路106與108及轉(zhuǎn)換電路110與112間，在制程上造成 組件間的不匹配效應(yīng)(mismatch)進(jìn)而產(chǎn)生直流偏移量(DC offset)，此直流偏移量會使得 混波器在輸出端產(chǎn)生本地震蕩信號的泄漏現(xiàn)象(L0 leakage)，進(jìn)而影響通信系統(tǒng)的收訊品 質(zhì)。另一方面，由于第一輸入信號Sil與第二輸入信號Si2系分別直接連接于運(yùn)算放 大器1022與運(yùn)算放大器1042的負(fù)端點N3、N8，因此第一輸入信號Sil與第二輸入信號Si2 的信號振幅(swing)就會分別受限于運(yùn)算放大器1022與運(yùn)算放大器1042的正常運(yùn)作時的 偏壓范圍。因此，如何改善該混波器的線性度、降低直流偏移影響及提高輸入信號振幅的問 題已成為無線通信領(lǐng)域亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的一目的在于提供可以改善改善該混波器的線性度、降低直流偏移 影響及提高輸入信號振幅的一混波器。依據(jù)本發(fā)明的一第一實施例，其系揭露了一種信號處理電路，其包含有一第一轉(zhuǎn) 導(dǎo)電路，具有一輸入端點以接收一第一電壓信號以將該第一電壓信號轉(zhuǎn)換為一第一電流信 號，并將該第一電流信號輸出于一輸出端點；一第一轉(zhuǎn)換電路，耦接于該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該 輸出端點，具有一輸入端口接收一時脈信號，以依據(jù)該時脈信號來將該第一電流信號轉(zhuǎn)換 為一輸出信號；一輸入級電路，用來接收一輸入信號以產(chǎn)生一第一處理信號；以及一第一 電容組件，耦接于該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路及該輸入級電路間，具有一第一端點耦接于該第一轉(zhuǎn)導(dǎo) 電路的該輸入端點以及一第二端點耦接于該輸入級電路以接收該第一處理信號。依據(jù)本發(fā)明的一第二實施例，其系揭露了一種信號處理電路，其包含有一第一轉(zhuǎn) 導(dǎo)電路，具有一輸入端點以接收一第一電壓信號以將該第一電壓信號轉(zhuǎn)換為一第一電流信 號，并將該第一電流信號輸出于一輸出端點；一第一轉(zhuǎn)換電路，耦接于該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該 輸出端點，具有一輸入端口接收一時脈信號，以依據(jù)該時脈信號來將該第一電流信號轉(zhuǎn)換 為一輸出信號；以及一輸入級電路，耦接于該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路，用來接收一輸入信號以產(chǎn)生該 第一電壓信號，且該輸入級電路包含有一第一阻抗組件，具有一第一端點耦接于該輸入信 號；一運(yùn)算放大器，具有一第一輸入端點耦接于該阻抗組件的一第二端點，以及一偏壓端點 耦接于一第一參考電位；一第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路，具有一輸入端點耦接于該運(yùn)算放大器的一輸出 端點以及該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸入端點，以及一輸出端點耦接于該運(yùn)算放大器的該第一輸 入端點；以及一參考電流產(chǎn)生電路，耦接于該第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸出端點，用來提供一參考 電流；其中該第一參考電位系為一直流信號。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一混波器的一第一實施例示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明該混波器的一第二實施例示意圖。圖3是根據(jù)圖2的該混波器內(nèi)的一電流的波型圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明該混波器的一第三實施例示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明該混波器的一第四實施例示意圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明該混波器的一第五實施例示意圖。圖7是本發(fā)明圖6的該混波器內(nèi)的一運(yùn)算放大器的一實施例示意圖。圖8是本發(fā)明圖6的該混波器內(nèi)的一共模反饋電路的一實施例示意圖。主要組件符號說明混波器100、200、300、400、500輸入級電路102、104、206、305、403、503、505、507轉(zhuǎn)導(dǎo)電路106,108,202,301,306,401,404,501,506,3053、3057、4032、4035、5052、5055轉(zhuǎn)換電路110、112、204、303、307、402、405參考電位產(chǎn)生電路 302、502電容304、308、504、508運(yùn)算放大器1022、1042、2062、2066、3052、3056、4037、5057阻抗組件1024、1044、2061、2068、3026、3028、3051、3055、4031、4034、5026、5028、5051、5054負(fù)載1102、1122、2042、2044、3032、3072、4022、4052,5032,5072參考電流產(chǎn)生電路2064、2068、3022、3054、3058、4033、4036、5022、5053、5056N型場效晶體管3024、5024共模反饋電路4038、5058參考電流源5037a、5058a共模電壓濾波電路5058b
具體實施方式請參考圖2。圖2所示是本發(fā)明混波器200的一實施例示意圖。請注意，為了更清楚敘述本發(fā)明的精神所在，混波器200系一差動的形式來說明，然其并未作為本發(fā)明的限 制所在?；觳ㄆ?00包含有一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路202、一轉(zhuǎn)換電路204、以及一輸入級電路206。轉(zhuǎn)導(dǎo) 電路202具有輸入端點N9、N10以接收一第一電壓信號Spl 1以及一第二電壓信號Spl2以分 別將第一電壓信號Spll以及第二電壓信號Spl2轉(zhuǎn)換為一第一電流信號Sell以及一第二 電流信號Scl2，并分別將第一電流信號Sell以及第二電流信號Scl2輸出于輸出端點mi、 N12.轉(zhuǎn)導(dǎo)電路202包含有N型場效晶體管M9、M10，其連接關(guān)系如圖2所示。轉(zhuǎn)換電路204 系耦接于轉(zhuǎn)導(dǎo)電路202的輸出端點mi、m2，其具有一輸入埠m3、m4、m5接收一時脈信號 Slol，在本實施例中時脈信號Slol為本地振蕩(Local Oscillator)差動信號，以依據(jù)時脈 信號Slol來將第一電流信號Sell以及第二電流信號Scl2轉(zhuǎn)換為一輸出信號Soutl。輸入級電路206系耦接于轉(zhuǎn)導(dǎo)電路202，用來接收一輸入信號(其系包含有差動輸入信號Sill、 Sil2)以產(chǎn)生第一電壓信號Spll以及第二電壓信號Spl2。輸入級電路206包含有一第一 阻抗組件2061、一第一運(yùn)算放大器2062、一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路2063、一第一參考電流產(chǎn)生電路2064、 一第二阻抗組件2065、一第二運(yùn)算放大器2066、一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路2067以及一第二參考電流產(chǎn)生 電路2068。第一阻抗組件2061具有一第一端點N16耦接于輸入信號Sill。第一運(yùn)算放大 器2062具有一第一輸入端點(+)耦接于第一阻抗組件2061的一第二端點附7，以及一偏壓 端點N18耦接于一參考電位Vbl。轉(zhuǎn)導(dǎo)電路2063具有一輸入端點N19耦接于第一運(yùn)算放大 器2062的一輸出端點以及N型場效晶體管M9的柵極端點(亦即N9)，以及一輸出端點耦 接于第一運(yùn)算放大器2062的該第一輸入端點。第二阻抗組件2065具有一第一端點N20耦 接于輸入信號Sil2。第二運(yùn)算放大器2066具有一第一輸入端點(+)耦接于第二阻抗組件 2065的一第二端點N21，以及一偏壓端點N22耦接于參考電位Vbl。轉(zhuǎn)導(dǎo)電路2067具有一 輸入端點N23耦接于第二運(yùn)算放大器2066的一輸出端點以及N型場效晶體管MlO的柵極 端點(亦即N10)，以及一輸出端點耦接于第二運(yùn)算放大器2066的該第一輸入端點。此外， 第一參考電流產(chǎn)生電路2064系耦接于轉(zhuǎn)導(dǎo)電路2063的該輸出端點(亦即N17)，用來提供 一第一參考電流Idll，而第二參考電流產(chǎn)生電路2068系耦接于轉(zhuǎn)導(dǎo)電路2067的該輸出端 點(亦即N21)，用來提供一第二參考電流Idl2。在本實施例中，第一參考電流Idll系設(shè)計 大致上等于第二參考電流Idl2，且參考電位Vbl大致上系一直流信號，第一阻抗組件2061 的電阻值系大致上等第二阻抗組件2065的電阻值。另一方面，輸入級電路206中的轉(zhuǎn)導(dǎo)電路2063、2067系分別以N型場效晶體管 M1UM12來加以實作。轉(zhuǎn)換電路204包含有一 N型場效晶體管差動對M13、M14、一第一負(fù)載 2042、一 N型場效晶體管差動對M15、M16、以及一第二負(fù)載2044。N型場效晶體管M13的柵 極端(亦即附3)系耦接于N型場效晶體管M16的柵極端(亦即W5)，N型場效晶體管M14 的柵極端系耦接于N型場效晶體管M15的柵極端(亦即W4)，并構(gòu)成輸入埠附3、N14, N15 用來接收時脈信號Slol，如圖2所示。第一負(fù)載2042系耦接于N型場效晶體管M13與N型 場效晶體管M15的漏極端N24，第二負(fù)載2044系耦接于N型場效晶體管M14與N型場效晶 體管M16的漏極端N25，以及漏極端N24與漏極端N25系用來輸出輸出信號Soutl。此外， 混波器200系操作于一電源電壓Vdd2以及一接地電壓Vgnd2之間。當(dāng)差動輸入信號Sill、Sil2傳送至混波器200時，輸入級電路206會接收輸入信 號Sill、Sil2，并產(chǎn)生對應(yīng)的第一電壓信號Spll以及第二電壓信號Spl2。接著，轉(zhuǎn)導(dǎo)電路 202分別將第一電壓信號Spll以及第二電壓信號Spl2轉(zhuǎn)導(dǎo)為第一電流信號Sell以及第二 電流信號Scl2。最后，轉(zhuǎn)換電路204將第一電流信號Sell以及第二電流信號Sc 12轉(zhuǎn)換為 輸出信號Soutl。更進(jìn)一步來說，由于運(yùn)算放大器2062、N型場效晶體管Mil以及第一阻抗 組件2061系構(gòu)成一負(fù)反饋的系統(tǒng)，因此第一阻抗組件2061的第二端點N17上的電壓會大 致上相等于參考電位Vbl。接著，當(dāng)輸入信號Sill被輸入至第一端點N16時，流入N型場效 晶體管Mll的電流111就會如以下方程序所示111 = Idll+(Vsill-Vbl)/Rl,其中參數(shù)Vsill系代表輸入信號Sill的電壓值，參數(shù)Rl系代表第一阻抗組件 2061的電阻值。請參考圖3。圖3所示系本實施例混波器200內(nèi)電流111的波型圖。從圖 3可以得知，第一參考電流Idll系電流111的直流電流，而(Vsill-Vbl)/Rl系載在第一參考電流Idll上的交流電流。換句話說，當(dāng)輸入信號Sill的振幅越大時，第一參考電流Idll 上的交流電流(亦即(Vsill-Vbl)/Rl)的振幅也越大。在理想的情況下，輸入信號Sill的 振幅與第一參考電流Idll上的交流電流的振幅系呈現(xiàn)線性的關(guān)系。但是，當(dāng)輸入信號Sill 的振幅超過一特定電壓振幅時，第一參考電流Idll上的交流電流的振幅就會觸及圖3內(nèi)的 最低電流點Imin而無法與輸入信號Sill的振幅續(xù)繼維持線性的關(guān)系。為了提高第一參考 電流Idll上所能承受交流電流振幅的程度，本發(fā)明的混波器200采用可調(diào)式的第一參考電 流產(chǎn)生電路2064耦接于N型場效晶體管Mll的漏極端上。如圖3所示，經(jīng)由增加第一參考電 流產(chǎn)生電路2064所產(chǎn)生的第一參考電流Idll，第一參考電流Idll上所能承受交流電流振 幅的程度就會被提高了。換句話說，相較于圖1所示的實施例，混波器200所能承受的輸入 信號Sill的振幅系由N型場效晶體管Mll的漏極端與源極端之間的驅(qū)使電壓(overdrive voltage)來決定的，而第一參考電流產(chǎn)生電路2064所產(chǎn)生的第一參考電流Idll則可以任 意地依據(jù)設(shè)計所需來進(jìn)一步調(diào)整N型場效晶體管Mll的漏極端與源極端之間的驅(qū)使電壓以 增加混波器200所能承受的輸入信號Sill的振幅。 請注意，由于N型場效晶體管Mll的電氣特性，因此其輸入端點N19上的第一電壓 信號Spll的變化與電流111的變化系具有相對應(yīng)的轉(zhuǎn)導(dǎo)關(guān)系。接著，第一電壓信號Spll 就會控制N型場效晶體管M9來產(chǎn)生對應(yīng)的第一電流信號Sell。換句話說，N型場效晶體管 M9系反映(mirror)N型場效晶體管Mll的電流111來產(chǎn)生第一電流信號Sell。接著，第一 電流信號Sell會被傳送至N型場效晶體管差動對M13、M14。相似于圖1所示的實施例，時 脈信號Slol就會切換N型場效晶體管M13、M14之間的開關(guān)來將第一電流信號Sell的信息 分別輸出至漏極端N24、N25。同理，輸入信號Sil2亦會透過同樣的方式傳送至輸出至漏極 端N24、N25。因此，輸出信號Soutl就會同時具有輸入信號Sill、Sil2所具備的信息，且其 頻率為時脈信號Slol與輸入信號Sill、Sil2的混波頻率。圖4所示是本發(fā)明混波器300的一實施例示意圖。請注意，為了更清楚敘述本發(fā) 明的精神所在，混波器300系一差動的形式來說明，然其并未作為本發(fā)明的限制所在。混波 器300包含有一第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路301、一參考電位產(chǎn)生電路302、一第一轉(zhuǎn)換電路303、一第一 電容304、一輸入級電路305、一第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路306、一第二轉(zhuǎn)換電路307、一第二電容308。 由于混波器300的第一轉(zhuǎn)換電路303、輸入級電路305以及第二轉(zhuǎn)換電路307系相似于混波 器200的轉(zhuǎn)換電路204以及輸入級電路206，因此在此不另贅述。第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路301具有一 輸入端點N26以接收一第一電壓信號Sv21以將第一電壓信號Sv21轉(zhuǎn)換為一第一電流信號 Sc21，并將第一電流信號Sc21輸出于一輸出端點N27。參考電位產(chǎn)生電路302系耦接于第 一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路301的輸入端點N26以產(chǎn)生一第一參考電位Vrefl于第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路301的輸入 端點N26。第一電容組件304具有一第一端點耦接于第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路301的輸入端點N26以 及具有一第二端點N30接收一第一處理信號Sp21，第一電容組件304是根據(jù)第一處理信號 Sp21產(chǎn)生第一電壓信號Sv21。輸入級電路305系耦接于第一電容組件304用來接收一輸 入信號(其系包含有差動輸入信號Si21、Si22)以產(chǎn)生第一處理信號Sp21。第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路 306具有一輸入端點N31以接收一第二電壓信號Sv22以將第二電壓信號Sv22轉(zhuǎn)換為一第 二電流信號Sc22，并將第二電流信號Sc22輸出于第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路306的一輸出端點N32。第 二電容組件308具有一第一端點耦接于第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路306的輸入端點N31以及具有一第二 端點接N34接收一第二處理信號Sp22，第二電容組件308是根據(jù)第二處理信號Sp22以產(chǎn)生第二電壓信號Sv22。此外，輸入級電路305另耦接于第二電容組件308以依據(jù)該輸入信號 以產(chǎn)生第二處理信號Sp22，以及參考電位產(chǎn)生電路302另耦接于第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路306的輸入 端點N31以產(chǎn)生第一參考電位Vrefl于第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路306的輸入端點N31。第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路301以及第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路306分別以N型場效晶體管M27、M28來加 以實作。N型場效晶體管M23的柵極端(亦即N28)系耦接于N型場效晶體管M26的柵極 端(亦即N33)，N型場效晶體管M24的柵極端系耦接于N型場效晶體管M25的柵極端(亦 即N29)，并構(gòu)成輸入埠N28、N29、N33用來接收時脈信號Slo2，如圖4所示。第一負(fù)載3032 系耦接于N型場效晶體管M23與N型場效晶體管M25的漏極端N41，第二負(fù)載3072系耦接 于N型場效晶體管M24與N型場效晶體管M26的漏極端N42，以及漏極端N41與漏極端N42 系用來輸出輸出信號Sout2。此外，混波器300系操作于一電源電壓Vdd3以及一接地電壓 Vgnd3之間。參考電位產(chǎn)生電路302包含有一參考電流產(chǎn)生電路3022、一接成二極管形式的 (diode-cormected) N型場效晶體管3024、一第一阻抗組件3026以及一第二阻抗組件3028。 參考電流產(chǎn)生電路3022系用來產(chǎn)生一參考電流Id23。N型場效晶體管3024具有一參考端 點N43耦接于參考電流產(chǎn)生電路3022以依據(jù)參考電流Id23來產(chǎn)生第一參考電位Vrefl于 參考端點N43。第一阻抗組件3026具有一第一端點耦接于N型場效晶體管3024的參考端 點N43，以及一第二端點耦接于第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路301的輸入端點N26。第二阻抗組件3028具 有一第一端點耦接于N型場效晶體管3024的參考端點N43，以及一第二端點耦接于第二轉(zhuǎn) 導(dǎo)電路306的輸入端點N31。當(dāng)差動輸入信號Si21、Si22傳送至混波器300時，輸入級電路305會接收輸入信 號Si21、Si22，并產(chǎn)生對應(yīng)的第一處理信號Sp21以及第二處理信號Sp22。接著，第一處理 信號Sp21以及第二處理信號Sp22的交流信號會分別通過第一電容304以及第二電容308 而成為第一電壓信號Sv21以及第二電壓信號Sv22。第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路301以及第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電 路306分別將第一電壓信號Sv21以及第二電壓信號Sv22轉(zhuǎn)導(dǎo)為第一電流信號Sc21以及 第二電流信號Sc22。最后，第一轉(zhuǎn)換電路303以及第二轉(zhuǎn)換電路307分別將第一電流信號 Sc21以及第二電流信號Sc22轉(zhuǎn)換為輸出信號Sout2。更進(jìn)一步來說，由于第一運(yùn)算放大器 3052、N型場效晶體管M21以及第一阻抗組件3051系構(gòu)成一負(fù)反饋的系統(tǒng)，因此第一阻抗 組件3051的第二端點N36上的電壓會大致上相等于參考電位Vb2。接著，當(dāng)輸入信號Si21 被輸入至第一端點N35時，流入N型場效晶體管M21的電流121就會如以下方程序所示121 = Id21+(Vsi21-Vb2)/R2,其中參數(shù)Vsi21系代表輸入信號Si21的 電壓值，參數(shù)R2系代表第一阻抗組件 3051的電阻值。相似于圖2的實施例，第一參考電流Id21系電流121的直流電流，而 (Vsi21-Vb2)/R2系載在第一參考電流Id21上的交流電流。因此，當(dāng)輸入信號Si21的振幅 越大時，第一參考電流Id21上的交流電流(亦即(Vsi21-Vb2)/R2)的振幅也越大。在理想 的情況下，輸入信號Si21的振幅與第一參考電流Id21上的交流電流的振幅系呈現(xiàn)線性的 關(guān)系。但是，當(dāng)輸入信號Si21的振幅超過一特定電壓振幅時，第一參考電流Id21上的交 流電流的振幅就無法與輸入信號Si21的振幅續(xù)繼維持線性的關(guān)系。為了提高第一參考電 流Id21上所能承受交流電流振幅的程度，本發(fā)明的混波器300采用可調(diào)式的第一參考電流 產(chǎn)生電路3054耦接于N型場效晶體管M21的漏極端上。經(jīng)由增加第一參考電流產(chǎn)生電路3054所產(chǎn)生的第一參考電流Id21，第一參考電流Id21上所能承受交流電流振幅的程度就 會被提高了。換句話說，相較于圖1所示的實施例，混波器300所能承受的輸入信號Si21 的振幅系由N型場效晶體管M21的漏極端與源極端之間的驅(qū)使電壓來決定的，而第一參考 電流產(chǎn)生電路3054所產(chǎn)生的第一參考電流Id21則可以任意地依據(jù)設(shè)計所需來進(jìn)一步調(diào)整 N型場效晶體管M21的漏極端與源極端之間的驅(qū)使電壓以增加混波器300所能承受的輸入 信號Si21的振幅。 請注意，在本實施例中，第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路301與第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路306的偏壓系由參考電 位產(chǎn)生電路302來產(chǎn)生的。由于N型場效晶體管M21的電氣特性，因此其輸入端點N30上 的第一處理信號Sp21的變化與電流121的變化系具有相對應(yīng)的轉(zhuǎn)導(dǎo)關(guān)系。接著，第一電壓 信號Sv21就會控制N型場效晶體管M27來產(chǎn)生對應(yīng)的第一電流信號Sc21。接著，第一電 流信號Sc21會被傳送至N型場效晶體管差動對M23、M24。相似于圖1所示的實施例，時脈 信號Slo2就會切換N型場效晶體管M23、M24之間的開關(guān)來將第一電流信號Sc21的信息分 別輸出至漏極端N41、N42。同理，輸入信號Si22亦會透過同樣的方式傳送至輸出至漏極端 N41、N42。因此，輸出信號Sout2就會同時具有輸入信號Si21、Si22所具備的信息，且其頻 率為時脈信號Slo2與輸入信號Si21、Si22的混波頻率。在此，我們針對直流偏移量(DC offset)與本地震蕩信號泄漏現(xiàn)象(LOleakage) 的關(guān)系，做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1所示，假設(shè)轉(zhuǎn)導(dǎo)電路(M3、M4)的前的電路，因不匹配 效應(yīng)累積了一直流偏移量Vos于轉(zhuǎn)導(dǎo)電路(M3、M4)的輸入端，而因為直流偏移量使得在輸 出端(N6、N7)產(chǎn)生本地震蕩信號泄漏現(xiàn)象(L0 leakage)的關(guān)系，即如下列方程式所示Sol = α [ (AifCos ω IFt+V0S) · (AloCos ω LOt) + (-AifCos ω IFt) · (-AloCos ω LOt)]= α [AifAloCos (ω L。+ ω IF) t+AifAloCos (ω L。- ω IF) t+VosAloCos ω LOt]So2 = α [ (-AifCos ω IFt) · (AloCos ω LOt) + (AifCos ω IFt+V0S) · (-AloCos ω LOt)] =-α [AifAloCos (ω L。+ ω IF) t+AifAloCos (ω L。- ω IF) t+VosAloCos ω LOt]
權(quán)利要求
一種信號處理電路，包含有一第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路，具有一輸入端點以接收一第一電壓信號以將該第一電壓信號轉(zhuǎn)換為一第一電流信號，并將該第一電流信號輸出于一輸出端點；一第一轉(zhuǎn)換電路，耦接于該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸出端點，用以接收一時脈信號，以依據(jù)該時脈信號來將該第一電流信號轉(zhuǎn)換為一輸出信號；一輸入級電路，用來接收一輸入信號以產(chǎn)生一第一處理信號；以及一第一電容組件，耦接于該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路及該輸入級電路間，具有一第一端點耦接于該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸入端點以及一第二端點耦接于該輸入級電路以接收該第一處理信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號處理電路，其特征在于，該輸入級電路包含有 一阻抗組件，具有一第一端點與一第二端點，其中該第一端點用以接收該輸入信號； 一運(yùn)算放大器，具有一第一輸入端點耦接于該阻抗組件的該第二端點，以及一第二輸入端點耦接于一第二參考電位；一第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路，具有一輸入端點耦接于該運(yùn)算放大器的一輸出端點以及該第一電容 組件的該第二端點，以及一輸出端點耦接于該運(yùn)算放大器的該第一輸入端點；以及一參考電流產(chǎn)生電路，耦接于該第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸出端點，用來提供一參考電流； 其中該第二參考電位系為一直流信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號處理電路，其特征在于，該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路系一第一場效 晶體管，該第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路系一第二場效晶體管，且該第一場效晶體管的一第一寬長比大于 該第二場效晶體管的一第二寬長比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號處理電路，其特征在于，更包含一參考電位產(chǎn)生電路，耦 接于該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸入端點，以產(chǎn)生一第一參考電位于該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸入端 點。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號處理電路，其特征在于，該參考電位產(chǎn)生電路包含有 一參考電流產(chǎn)生電路，用來產(chǎn)生一參考電流；以及一接成二極管形式的晶體管，具有一參考端點耦接于該參考電流產(chǎn)生電路，以依據(jù)該 參考電流來產(chǎn)生該第一參考電位于該參考端點。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號處理電路，其特征在于，該參考電位產(chǎn)生電路更包含有 一阻抗組件，具有一第一端點耦接于該接成二極管形式的晶體管的該參考端點，以及一第二端點耦接于該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸入端點。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號處理電路，其特征在于，更包含有一第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路，具有一輸入端點以接收一第二電壓信號以將該第二電壓信號轉(zhuǎn)換為 一第二電流信號，并將該第二電流信號輸出于該第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的一輸出端點；一第二轉(zhuǎn)換電路，耦接于該第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸出端點，具有一輸入端口接收該時脈 信號，以依據(jù)該時脈信號來將該第二電流信號轉(zhuǎn)換為該輸出信號；以及一第二電容組件，耦接于該第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路及該輸入級電路間，具有一第一端點耦接于 該第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸入端點以及一第二端點接收一第二處理信號，該第二電容組件是根 據(jù)該第二處理信號以產(chǎn)生該第二電壓信號；其中該輸入級電路依據(jù)該輸入信號以產(chǎn)生該第二處理信號，以及該參考電位產(chǎn)生電路另耦接于該第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸入端點，以產(chǎn)生該第一參考電位于該第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸 入端點。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的信號處理電路，其特征在于，該參考電位產(chǎn)生電路包含有 一參考電流產(chǎn)生電路，用來產(chǎn)生一參考電流；以及一接成二極管形式的晶體管，具有一參考端點耦接于該參考電流產(chǎn)生電路，以依據(jù)該 參考電流來產(chǎn)生該第一參考電位。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信號處理電路，其特征在于，該參考電位產(chǎn)生電路更包含有 一第一阻抗組件，具有一第一端點耦接于該接成二極管形式的晶體管的該參考端點，以及一第二端點耦接于該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸入端點；以及一第二阻抗組件，具有一第一端點耦接于該接成二極管形式的晶體管的該參考端點， 以及一第二端點耦接于該第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸入端點。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的信號處理電路，其特征在于，該輸入級電路包含有 一第一阻抗組件，具有一第一端點耦接于該輸入信號；一運(yùn)算放大器，具有一第一輸入端點耦接于該第一阻抗組件的一第二端點，以及一偏 壓端點耦接于一第二參考電位；一第三轉(zhuǎn)導(dǎo)電路，具有一輸入端點耦接于該運(yùn)算放大器的一第一輸出端點以及該第一 電容組件的該第二端點，以及一輸出端點耦接于該運(yùn)算放大器的該第一輸入端點；一第二阻抗組件，具有一第一端點耦接于該輸入信號，以及一第二端點耦接于該運(yùn)算 放大器的一第二輸入端點；一第四轉(zhuǎn)導(dǎo)電路，具有一輸入端點耦接于該運(yùn)算放大器的一第二輸出端點以及該第二 電容組件的該第二端點，以及一輸出端點耦接于該運(yùn)算放大器的該第二輸入端點；以及一共模反饋電路，具有一第一輸入端點耦接該運(yùn)算放大器的該第一輸入端點，一第二 輸入端點耦接該運(yùn)算放大器的該第二輸入端點，一輸出端點耦接于該運(yùn)算放大器的該偏壓 端點以輸出該第二參考電位，以及一第三輸入端點接收一第三參考電位，該共模反饋電路 系用來依據(jù)該輸入信號的一共模電壓與該第三參考電位的一電位差來調(diào)整該第二參考電 位，以大致上使得該輸入信號的該共模電壓維持不變。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信號處理電路，其特征在于，該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路系一第一場 效晶體管，該第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路系一第二場效晶體管，該第三轉(zhuǎn)導(dǎo)電路系一第三場效晶體管，該 第四轉(zhuǎn)導(dǎo)電路系一第四場效晶體管，且該第一場效晶體管的一第一寬長比大于該第二場效 晶體管的一第二寬長比，以及該第三場效晶體管的一第三寬長比大于該第四場效晶體管的 一第四寬長比。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信號處理電路，其特征在于，該輸入級電路更包含有一第一參考電流產(chǎn)生電路，耦接于該第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸出端點，用來提供一第一參 考電流；以及一第二參考電流產(chǎn)生電路，耦接于該第四轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸出端點，用來提供一第二參 考電流。
13.一種信號處理電路，包含有一第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路，具有一輸入端點以接收一第一電壓信號以將該第一電壓信號轉(zhuǎn)換為 一第一電流信號，并將該第一電流信號輸出于一輸出端點；一第一轉(zhuǎn)換電路，耦接于該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸出端點，用以接收一時脈信號，以依據(jù) 該時脈信號來將該第一電流信號轉(zhuǎn)換為一輸出信號；以及一輸入級電路，耦接于該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路，用來接收一輸入信號以產(chǎn)生該第一電壓信號， 該輸入級電路包含有一第一阻抗組件，具有一第一端點耦接于該輸入信號；一運(yùn)算放大器，具有一第一輸入端點耦接于該阻抗組件的一第二端點，以及一偏壓端 點耦接于一第一參考電位；一第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路，具有一輸入端點耦接于該運(yùn)算放大器的一輸出端點以及該第一轉(zhuǎn)導(dǎo) 電路的該輸入端點，以及一輸出端點耦接于該運(yùn)算放大器的該第一輸入端點；以及 一參考電流產(chǎn)生電路，耦接于該第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸出端點，用來提供一參考電流。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的信號處理電路，其特征在于，該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路系一第一場 效晶體管，該第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路系一第二場效晶體管，且該第一場效晶體管的一第一寬長比大 于該第二場效晶體管的一第二寬長比。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的信號處理電路，其特征在于，更包含有一第三轉(zhuǎn)導(dǎo)電路，具有一輸入端點以接收一第二電壓信號以將該第二電壓信號轉(zhuǎn)換為 一第二電流信號，并將該第二電流信號輸出于該第三轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的一輸出端點；以及一第二轉(zhuǎn)換電路，耦接于該第三轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸出端點，具有一輸入端口接收該時脈 信號，以依據(jù)該時脈信號來將該第二電流信號轉(zhuǎn)換為該輸出信號； 其中該輸入級電路更包含有一第二阻抗組件，具有一第一端點耦接于該輸入信號，以及一第二端點耦接于該運(yùn)算 放大器的一第二輸入端點；一第四轉(zhuǎn)導(dǎo)電路，具有一輸入端點耦接于該運(yùn)算放大器的一第二輸出端點以及該第三 轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸入端點，以及一輸出端點耦接于該運(yùn)算放大器的該第二輸入端點；以及一共模反饋電路，具有一第一輸入端點耦接該運(yùn)算放大器的該第一輸入端點，一第二 輸入端點耦接該運(yùn)算放大器的該第二輸入端點，一輸出端點耦接于該運(yùn)算放大器的該偏壓 端點以輸出該第一參考電位，以及一第三輸入端點接收一第二參考電位，該共模反饋電路 系用來依據(jù)該輸入信號的一共模電壓與該第二參考電位的一電位差來調(diào)整該第一參考電 位，以大致上使得該輸入信號的該共模電壓維持不變。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的信號處理電路，其特征在于，該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路系一第一場 效晶體管，該第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路系一第二場效晶體管，該第三轉(zhuǎn)導(dǎo)電路系一第三場效晶體管，該 第四轉(zhuǎn)導(dǎo)電路系一第四場效晶體管，且該第一場效晶體管的一第一寬長比大于該第二場效 晶體管的一第二寬長比，以及該第三場效晶體管的一第三寬長比大于該第四場效晶體管的 一第四寬長比。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的信號處理電路，其特征在于，該輸入級電路更包含有一第一參考電流產(chǎn)生電路，耦接于該第二轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸出端點，用來提供一第一參 考電流；以及一第二參考電流產(chǎn)生電路，耦接于該第四轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸出端點，用來提供一第二參 考電流。
全文摘要
一種信號處理電路，包含有一第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路，具有一輸入端點以接收一第一電壓信號以將該第一電壓信號轉(zhuǎn)換為一第一電流信號，并將該第一電流信號輸出于一輸出端點；一第一轉(zhuǎn)換電路，耦接于該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸出端點，具有一輸入端口接收一時脈信號，以依據(jù)該時脈信號來將該第一電流信號轉(zhuǎn)換為一輸出信號；一輸入級電路，用來接收一輸入信號以產(chǎn)生一第一處理信號；以及一第一電容組件，耦接于該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路及該輸入級電路間，具有一第一端點耦接于該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的該輸入端點以及一第二端點耦接于該輸入級電路以接收該第一處理信號。
文檔編號H03D7/14GK101989835SQ20091016055
公開日2011年3月23日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
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