本發(fā)明涉及一種使用混頻信號(hào)從輸入信號(hào)產(chǎn)生輸出信號(hào)的混頻器以及一種從輸入信號(hào)產(chǎn)生輸出信號(hào)的方法。
背景技術(shù)：
：：蜂窩電話(huà)、智能電話(huà)、個(gè)人數(shù)字助理(personaldigitalassistant，PDA)等移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備可以用于在多種不同頻率上與其它設(shè)備通信。因而，要求移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備包含能夠以多種不同頻率接收通信信號(hào)的接收器。在一些情形中，期望使用被稱(chēng)為多載波聚合的技術(shù)在不同頻段中接收和解調(diào)制兩個(gè)或更多個(gè)通信信號(hào)。以此方式，可利用更大帶寬，使得每秒能夠傳輸更多信息，從而提供更合意的用戶(hù)體驗(yàn)。為此目的，接收器通常包含混頻器，所述混頻器使用具有所需頻率的正弦混頻信號(hào)執(zhí)行接收到的通信信號(hào)的上變頻或下變頻。通常，此類(lèi)混頻器包含用于每個(gè)頻段的PLL，然而，所述PLL會(huì)大幅度增加面積和功耗。在頻分雙工(frequency-divisionduplexing，F(xiàn)DD)中出現(xiàn)類(lèi)似的問(wèn)題，其中移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備同時(shí)地但以不同頻率進(jìn)行接收和傳輸，因而最終必需兩個(gè)PLL。因此，需要一種改進(jìn)的混頻器。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的混頻器。通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題實(shí)現(xiàn)此目的。從屬權(quán)利要求、說(shuō)明書(shū)和附圖中提供進(jìn)一步實(shí)施形式。根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及一種用于使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)XIN產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)XOUT的混頻器，所述混頻器包括：縮放器，其用于以采樣頻率fS在多個(gè)離散時(shí)間點(diǎn)k對(duì)模擬輸入信號(hào)XIN進(jìn)行采樣從而獲得具有連續(xù)信號(hào)值的采樣模擬輸入信號(hào)XIN[k]，并用于通過(guò)基于多個(gè)縮放系數(shù)A[k]縮放采樣模擬輸入信號(hào)XIN[k]而產(chǎn)生具有連續(xù)信號(hào)值的模擬輸出信號(hào)XOUT，其中縮放系數(shù)A[k]是混頻信號(hào)的時(shí)間離散表示?；祛l器通過(guò)縮放，即，將時(shí)間采樣模擬輸入信號(hào)乘以多個(gè)縮放系數(shù)A[k]而從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)?？梢酝ㄟ^(guò)縮放器基于縮放器中存儲(chǔ)的控制碼n提供縮放系數(shù)A[k]。因此，提供改進(jìn)的混頻器。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的第一實(shí)施形式，采樣頻率fS等于或大于混頻信號(hào)的混頻頻率fMIX的兩倍。根據(jù)采樣定理，采樣頻率fS優(yōu)選地至少是混頻頻率fMIX的兩倍大，使得可以在不具有混疊效應(yīng)的情況下表示混頻信號(hào)。這有助于混頻器的使用。根據(jù)照此本發(fā)明的第一方面或其第一實(shí)施形式的第二實(shí)施形式，混頻信號(hào)是正弦混頻信號(hào)?？s放系數(shù)A[k]可以舉例來(lái)說(shuō)通過(guò)以下公式表示A[k]＝cos(2πfMIXkTS+θ)其中TS＝1/fS為采樣周期，θ為任意相位角。根據(jù)照此本發(fā)明的第一方面或其第一或第二實(shí)施形式的第三實(shí)施形式，通過(guò)公式A/B給出混頻頻率fMIX與采樣頻率fS的比率，其中A和B是整數(shù)。對(duì)于此類(lèi)混頻器，當(dāng)以fS采樣時(shí)混頻信號(hào)將是周期性的，使得其可以存儲(chǔ)在查找表(lookuptable，LUT)或縮放器的存儲(chǔ)器中具有有限大小的周期性移位寄存器中。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的第三實(shí)施形式的有利實(shí)施形式，選擇整數(shù)A和B使得數(shù)量是4的整數(shù)倍數(shù)，其中g(shù)cd(A,B)表示A和B的最大公約數(shù)。根據(jù)照此本發(fā)明的第一方面或其第一到第三實(shí)施形式中的一個(gè)的第四實(shí)施形式，縮放器用于從由本地振蕩器提供的本地振蕩器信號(hào)的本地振蕩器頻率fLO導(dǎo)出采樣頻率fS，其中采樣頻率fS是本地振蕩器頻率fLO的整數(shù)倍數(shù)，具體地說(shuō)等于本地振蕩器頻率fLO的四倍。在此類(lèi)混頻器中，在包含所述混頻器的系統(tǒng)中，例如，在具有發(fā)射器和接收器的系統(tǒng)中已經(jīng)可利用的本地振蕩器(localoscillator，LO)信號(hào)可以用于與不同于fLO的混頻頻率fMIX進(jìn)行混頻，其中混頻器是接收器的部分，并且發(fā)射器包括提供本地振蕩器信號(hào)的本地振蕩器。根據(jù)照此本發(fā)明的第一方面或其第一到第四實(shí)施形式中的一個(gè)的第五實(shí)施形式，模擬輸入信號(hào)XIN是模擬電壓信號(hào)VIN或模擬電流信號(hào)IIN，并且其中模擬輸出信號(hào)XOUT是模擬電壓信號(hào)VOUT或模擬電流信號(hào)IOUT。在電流輸入信號(hào)的有利情況下，提供抗混疊過(guò)濾。根據(jù)照此本發(fā)明的第一方面或其第一到第五實(shí)施形式中的一個(gè)的第六實(shí)施形式，混頻器包括輸入端子和輸出端子，并且縮放器包括并聯(lián)連接到輸入端子的多個(gè)單元模塊，其中每個(gè)單元模塊包括單元模塊電容器，其中第i個(gè)單元模塊的單元模塊電容器具有電容Cui并且其中單元模塊的電容總和限定總電容Cs，其中每個(gè)單元模塊包括用于將每個(gè)單元模塊的單元模塊電容器連接到輸出端子的電荷遷移開(kāi)關(guān)，其中縮放器用于控制每個(gè)單元模塊的電荷遷移開(kāi)關(guān)，基于多個(gè)縮放系數(shù)A[k]縮放采樣模擬輸入信號(hào)XIN[k]。此實(shí)施形式使用具有單位電容器的單元模塊提供有效混頻器，對(duì)于給定k可以不同方式對(duì)縮放系數(shù)A[k]起作用。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的第六實(shí)施形式的第七實(shí)施形式，多個(gè)單元模塊包括N個(gè)單元模塊，其中單元模塊電容器具有相同電容Cui＝Cu，其中Cu是恒定電容，因此總電容Cs通過(guò)公式Cs＝NCu給出。具有帶相同電容的相同單元模塊的混頻器的此有利實(shí)施形式提供最佳匹配特性。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的第六實(shí)施形式的第八實(shí)施形式，多個(gè)單元模塊包括b個(gè)單元模塊，其中第i個(gè)單元模塊的單元模塊電容器具有電容Cui＝2i-1Cu，其中Cu為恒定電容，因此總電容Cs通過(guò)公式Cs＝(2b-1)Cu給出，其中i可在1到b的范圍內(nèi)。具有增加了2倍的單元模塊的混頻器的此有利實(shí)施形式在布局方面更緊湊并且因此產(chǎn)生更佳的寄生效應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的第六實(shí)施形式的第九實(shí)施形式，多個(gè)單元模塊包括(b+K)個(gè)單元模塊，其中多個(gè)單元模塊的b個(gè)單元模塊的第i個(gè)單元模塊的單元模塊電容器具有電容Cui＝2i-1Cu，其中i可在1到b的范圍內(nèi)且Cu為恒定電容，并且其中多個(gè)單元模塊的K個(gè)其余單元模塊的單元模塊電容器具有相同電容Cui＝2bCu，因此總電容Cs通過(guò)公式Cs＝(2bK+2b-1)Cu給出。具有二元和一元晶胞的組合的混頻器的此有利實(shí)施形式提供寄生效應(yīng)與匹配特性之間的最佳權(quán)衡。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的第六到第九實(shí)施形式中的一個(gè)的第十實(shí)施形式，輸入端子包括正輸入端子和負(fù)輸入端子，其中輸出端子包括正輸出端子和負(fù)輸出端子，并且其中多個(gè)單元模塊中的每個(gè)單元模塊包括多個(gè)逆轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)，其中縮放器用于控制所述多個(gè)逆轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)，使得多個(gè)單元模塊中的單元模塊的單元模塊電容器的每一側(cè)可以連接到正輸出端子和/或負(fù)輸出端子來(lái)以差分方式運(yùn)行所述混頻器。混頻器的此有效的差分實(shí)施方案允許實(shí)現(xiàn)負(fù)縮放系數(shù)A[k]。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的第六到第十實(shí)施形式中的一個(gè)的第十一實(shí)施形式，縮放器包括存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)多個(gè)控制碼n，其中每個(gè)控制碼n決定連接到混頻器的輸出端子的總電容Cs的部分α[k]。在此類(lèi)混頻器中，控制碼n可以決定對(duì)縮放因子A[k]起作用的總電容Cs的部分。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的第六到第十一實(shí)施形式中的一個(gè)的第十二實(shí)施形式，縮放器包括單元模塊的2M個(gè)塊，其中M是整數(shù)，其中單元模塊的每個(gè)塊用于對(duì)具有不同相位的采樣模擬輸入信號(hào)XIN[k]進(jìn)行采樣，并且其中每個(gè)塊使用縮放因子A[k]的可能的不同集合。此實(shí)施形式通過(guò)使用例如具有四個(gè)塊的單元模塊的4相位混頻器在電流晶體管技術(shù)方面是有利的。以此方式，所述塊中的每一個(gè)塊的所需采樣率為僅fS/2M，其允許較高的組合采樣率fS。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的第六到第十二實(shí)施形式中的一個(gè)的第十三實(shí)施形式，縮放器的每個(gè)單元模塊進(jìn)一步包括用于使單元模塊電容器放電的復(fù)位開(kāi)關(guān)，其中縮放器用于斷開(kāi)和閉合每個(gè)單元模塊的復(fù)位開(kāi)關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的第六到第十三實(shí)施形式中的一個(gè)的第十四實(shí)施形式，縮放器用于控制每個(gè)單元模塊的輸入控制開(kāi)關(guān)，從而借助于第一時(shí)鐘信號(hào)對(duì)模擬輸入信號(hào)XIN進(jìn)行采樣。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的第六到第十四實(shí)施形式中的一個(gè)的第十五實(shí)施形式，縮放器進(jìn)一步包括具有電容Ct的遷移電容器，其中遷移電容器連接到每個(gè)單元模塊的電荷遷移開(kāi)關(guān)與混頻器的輸出端子之間的連接處。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的第六到第十五實(shí)施形式中的一個(gè)的第十六實(shí)施形式，縮放器的每個(gè)單元模塊進(jìn)一步包括具有電容Cui的虛設(shè)電容器，其中每個(gè)單元模塊的虛設(shè)電容器經(jīng)由虛設(shè)控制開(kāi)關(guān)連接到每個(gè)單元模塊的電荷遷移開(kāi)關(guān)與混頻器的輸出端子之間的連接處，其中縮放器用于基于縮放器的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的控制碼n閉合電荷遷移開(kāi)關(guān)并斷開(kāi)多個(gè)單元模塊的一部分的虛設(shè)控制開(kāi)關(guān)，以及斷開(kāi)電荷遷移開(kāi)關(guān)并閉合多個(gè)單元模塊的其余單元模塊的虛設(shè)控制開(kāi)關(guān)。根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)XIN產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)XOUT的方法，所述方法包括以下步驟：以采樣頻率fS在多個(gè)離散時(shí)間點(diǎn)k對(duì)模擬輸入信號(hào)XIN進(jìn)行采樣從而獲得具有連續(xù)信號(hào)值的采樣模擬輸入信號(hào)XIN[k]；以及通過(guò)基于多個(gè)縮放系數(shù)A[k]縮放采樣模擬輸入信號(hào)XIN[k]而產(chǎn)生具有連續(xù)信號(hào)值的模擬輸出信號(hào)XOUT，其中縮放系數(shù)A[k]是周期混頻信號(hào)的時(shí)間離散表示。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的方法可以通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的第一方面的混頻器來(lái)執(zhí)行。從根據(jù)本發(fā)明的第一方面的混頻器的功能直接產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明的第二方面的方法的進(jìn)一步特征。根據(jù)第三方面，本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)程序，其包括程序代碼，所述程序代碼當(dāng)在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行時(shí)用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的第二方面的方法。本發(fā)明可以在硬件和/或軟件中實(shí)施。附圖說(shuō)明本發(fā)明的是實(shí)施例將結(jié)合以下附圖進(jìn)行描述，其中：圖1示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的混頻器的示意圖；圖2示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的方法的示意圖；圖3示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的混頻器的示意圖；圖4示出了用于驅(qū)動(dòng)根據(jù)實(shí)施例的使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的混頻器的多個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的示意圖；圖5示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的正交混頻器的示意圖；圖6示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的混頻器的示意圖；圖7示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的混頻器的示意圖；圖8示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的正交混頻器的示意圖；圖9a到9c通過(guò)示出不同時(shí)鐘相位期間圖6、7和8中示出的混頻器實(shí)施例的所選組件而示意性地示出在所述混頻器實(shí)施例中實(shí)施的工作原理；圖10a到10d示出了說(shuō)明根據(jù)實(shí)施例的混頻器的工作原理的示意圖；圖11a到11c示出了說(shuō)明根據(jù)實(shí)施例的混頻器的工作原理的示意圖；圖12示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的正交混頻器的示意圖；圖13示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的正交混頻器的示意圖；圖14示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的混頻器的示意圖；圖15示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的混頻器的示意圖；圖16示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的混頻器的示意圖；圖17示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的混頻器的示意圖；圖18示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的混頻器的示意圖；圖19示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的混頻器的示意圖；圖20示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的混頻器的示意圖；圖21示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的混頻器的示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)描述，所述附圖是描述的一部分，并通過(guò)圖解說(shuō)明的方式示出可以實(shí)施本發(fā)明的具體方面。可以理解的是，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以利用其它方面，并可以做出結(jié)構(gòu)上或邏輯上的改變。因此，以下詳細(xì)的描述并不當(dāng)作限定，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書(shū)界定。應(yīng)理解，結(jié)合所描述的方法的公開(kāi)內(nèi)容對(duì)于用于執(zhí)行所述方法的對(duì)應(yīng)設(shè)備或系統(tǒng)也可以同樣適用且反之亦然。例如，如果描述特定方法步驟，對(duì)應(yīng)設(shè)備可以包含執(zhí)行所描述的方法步驟的單元，即使此類(lèi)單元未在圖中明確描述或說(shuō)明也是如此。此外，應(yīng)理解，除非以另外的方式具體指出，否則本文中描述的多種示例性方面的特征可以彼此組合。圖1示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有可調(diào)混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)XIN產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)XOUT的混頻器100的示意圖?；祛l器100包括縮放器110，所述縮放器用于在混頻器100的輸入端子120處以采樣頻率fS在多個(gè)離散時(shí)間點(diǎn)k對(duì)模擬輸入信號(hào)XIN進(jìn)行采樣，從而獲得具有連續(xù)信號(hào)值的采樣模擬輸入信號(hào)XIN[k]，并且用于通過(guò)基于多個(gè)縮放系數(shù)A[k]，即，XOUT＝A[k]·XIN[k]，縮放采樣模擬輸入信號(hào)XIN[k]而在混頻器100的輸出端子130處產(chǎn)生具有連續(xù)信號(hào)值的模擬輸出信號(hào)XOUT?？s放系數(shù)A[k]是混頻信號(hào)的時(shí)間離散表示。在實(shí)施例中，混頻器100所使用的混頻信號(hào)是具有縮放系數(shù)A[k]的正弦混頻信號(hào)，所述縮放系數(shù)A[k]例如通過(guò)以下公式給出A[k]＝cos(2πfMIXkTS+θ)其中TS＝1/fS為采樣周期，θ為任意相位角。在實(shí)施例中，縮放器110包括并聯(lián)連接到輸入端子120的多個(gè)單元模塊140。每個(gè)單元模塊140包括單元模塊電容器Cui，其中第i個(gè)單元模塊的單元模塊電容器具有電容Cui，且其中單元模塊的電容的總和限定總電容Cs。每個(gè)單元模塊140包括用于將每個(gè)單元模塊140的單元模塊電容器Cui連接到輸出端子130的電荷遷移開(kāi)關(guān)?？s放器110用于控制每個(gè)單元模塊140的電荷遷移開(kāi)關(guān)，基于多個(gè)縮放系數(shù)A[k]縮放采樣模擬輸入信號(hào)XIN[k]。在實(shí)施例中，多個(gè)單元模塊140包括N個(gè)單元模塊，其中單元模塊電容器Cui具有相同電容Cui＝Cu，其中Cu為恒定電容，并且總電容Cs通過(guò)公式Cs＝NCu給出。在實(shí)施例中，多個(gè)單元模塊140包括b個(gè)單元模塊，其中第i個(gè)單元模塊的單元模塊電容器具有電容Cui＝2i-1Cu，其中Cu為恒定電容，并且總電容Cs通過(guò)公式Cs＝(2b-1)Cu給出，其中i可在1到b的范圍內(nèi)。在實(shí)施例中，多個(gè)單元模塊140包括(b+K)個(gè)單元模塊，其中多個(gè)單元模塊140的b個(gè)單元模塊的第i個(gè)單元模塊的單元模塊電容器具有電容Cui＝2i-1Cu，其中i可在1到b的范圍內(nèi)且Cu為恒定電容，其中多個(gè)單元模塊140的K個(gè)其余單元模塊的單元模塊電容器具有相同電容Cui＝2bCu，并且總電容Cs通過(guò)公式Cs＝(2bK+2b-1)Cu給出。圖2示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)XIN產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)XOUT的方法200的示意圖。方法200包括：以采樣頻率fS在多個(gè)離散時(shí)間點(diǎn)k對(duì)模擬輸入信號(hào)XIN進(jìn)行采樣從而獲得具有連續(xù)信號(hào)值的采樣模擬輸入信號(hào)XIN[k]的步驟201，以及通過(guò)基于多個(gè)縮放系數(shù)A[k]縮放采樣模擬輸入信號(hào)XIN[k]而產(chǎn)生具有連續(xù)信號(hào)值的模擬輸出信號(hào)XOUT的步驟203?？s放系數(shù)A[k]是周期混頻信號(hào)的時(shí)間離散表示。在下文中描述混頻器100和方法200的進(jìn)一步實(shí)施形式和實(shí)施例。圖3示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有可調(diào)混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)XIN產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)XOUT的混頻器100的示意圖。在圖3的實(shí)施例中，以差分方式實(shí)施混頻器100，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在圖3中僅示出差分混頻器100的二分之一作用于模擬輸入信號(hào)XIN的正輸入信號(hào)XIN,p，并產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)XOUT的正輸出信號(hào)XOUT,p?；祛l器100包括縮放器110，所述縮放器用于在混頻器100的輸入端子120處以采樣頻率fS在多個(gè)離散時(shí)間點(diǎn)k對(duì)模擬輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，從而獲得具有連續(xù)信號(hào)值的采樣模擬輸入信號(hào)，并且用于通過(guò)基于多個(gè)縮放系數(shù)A[k]，即，XOUT＝A[k]·XIN[k]，縮放采樣模擬輸入信號(hào)而在混頻器100的輸出端子130處產(chǎn)生具有連續(xù)信號(hào)值的模擬輸出信號(hào)?？s放系數(shù)A[k]是混頻信號(hào)的時(shí)間離散表示。在實(shí)施例中，圖3中示出的混頻器100用于通過(guò)使用四個(gè)時(shí)鐘信號(hào)到來(lái)運(yùn)行。借助于這些時(shí)鐘信號(hào)，可以控制混頻器100的不同開(kāi)關(guān)，下文將進(jìn)一步更詳細(xì)地描述。在實(shí)施例中，時(shí)鐘信號(hào)到的頻率對(duì)應(yīng)于本地振蕩器(localoscillator，LO)的頻率fLO，并且90度異相，其中占空比25％。在實(shí)施例中，時(shí)鐘信號(hào)到具有如圖4中所概述的形式。返回參考圖3中示出的混頻器實(shí)施例，縮放器110包括N個(gè)單元模塊140的四個(gè)塊350。每個(gè)單元模塊140包括具有電容Cu的單元模塊電容器Cu。N個(gè)單元模塊140的單元模塊電容器Cu的電容Cu的總和限定總電容或總和電容Cs，其中CS＝N·Cu。每個(gè)單元模塊140進(jìn)一步包括輸入控制開(kāi)關(guān)，所述輸入控制開(kāi)關(guān)在圖3中標(biāo)記為指示通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)控制每個(gè)單元模塊140的輸入控制開(kāi)關(guān)。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)為高時(shí)，每個(gè)單元模塊140的輸入控制開(kāi)關(guān)將所有單元模塊140的單元模塊電容器Cu和節(jié)點(diǎn)“nsample_p”與供應(yīng)有模擬輸入信號(hào)XIN,p的輸入端子120連接，使得所有單元模塊140對(duì)模擬輸入信號(hào)XIN,p進(jìn)行采樣，結(jié)果是在的高相位結(jié)束時(shí)所有單元模塊電容器Cu被充電到相同電壓VIN，其中VIN是輸入端子120處(相對(duì)于接地)的電壓。此時(shí)，所有單元模塊電容器Cu上的總電荷一起通過(guò)公式Qs＝Cs·VIN給出。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)為高時(shí)，N個(gè)單位電容器Cu的總數(shù)目的一部分經(jīng)由電荷遷移開(kāi)關(guān)連接到遷移電容器Ct，所述電荷遷移開(kāi)關(guān)連接到節(jié)點(diǎn)“nshare_p”，并在圖3中標(biāo)記為“&控制&符號(hào)′”以指示每個(gè)單元模塊140的電荷遷移開(kāi)關(guān)由時(shí)鐘信號(hào)控制、由數(shù)字控制碼n和符號(hào)位的逆位控制，其中“&”表示為邏輯“與”運(yùn)算。在圖3中示出的混頻器實(shí)施例中，假設(shè)對(duì)于正數(shù)符號(hào)位為0，對(duì)于負(fù)數(shù)符號(hào)位為1。在實(shí)施例中，數(shù)字控制碼n確定當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)為高時(shí)N個(gè)單元模塊140中的多少個(gè)連接到遷移電容器Ct。在此相位期間，經(jīng)由總電容Ct+n·Cu＝Ct+α·Cs重新分配總電荷Qs的部分α＝n/N。這產(chǎn)生電壓所述電壓在遷移電容器Ct上(以及連接到遷移電容器Ct的所有單元模塊140上)。圖3中示出的混頻器100用于針對(duì)每個(gè)時(shí)間步驟，即，針對(duì)VIN的每個(gè)采樣值，更改控制碼n。換句話(huà)說(shuō)，控制碼n取決于離散時(shí)間變量k，即n[k]。通過(guò)針對(duì)不同時(shí)間步驟使用不同數(shù)字控制碼n，圖3中示出的混頻器100用于提供縮放系數(shù)(或電壓增益)由于可以差分方式實(shí)施圖3中示出的混頻器100，因此可以易于通過(guò)將混頻器100正側(cè)上的單元模塊電容器Cu連接到混頻器100負(fù)側(cè)上的遷移電容器Ct而獲得負(fù)電壓增益，且反之亦然。為此目的，混頻器100的每個(gè)單元模塊140可以包括額外開(kāi)關(guān)，所述開(kāi)關(guān)連接到節(jié)點(diǎn)“nshare_n”，并在圖3中標(biāo)記為“&控制&符號(hào)”以指示每個(gè)單元模塊140的額外開(kāi)關(guān)由時(shí)鐘信號(hào)控制、由數(shù)字控制碼n和符號(hào)位控制。在實(shí)施例中，有可能圖3中示出的混頻器100在時(shí)鐘信號(hào)的高相位期間保持空閑，因?yàn)閳D3中示出的混頻器100基本上僅需要三個(gè)不同的時(shí)鐘信號(hào)相位。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)可能因時(shí)鐘信號(hào)上的所需選通而稍微延遲時(shí)此實(shí)施例可為有利的，其可以形成時(shí)鐘信號(hào)與時(shí)鐘信號(hào)的重疊。在時(shí)鐘信號(hào)的高相位期間，所有單元模塊140中的電壓經(jīng)由復(fù)位開(kāi)關(guān)復(fù)位到輸入和輸出信號(hào)的共模DC電壓VCM，所述復(fù)位開(kāi)關(guān)在圖3中示出的實(shí)施例中是每個(gè)單元模塊140的部分，并在圖3中標(biāo)記為以指示每個(gè)單元模塊140的復(fù)位開(kāi)關(guān)由時(shí)鐘信號(hào)控制。雖然在理想電壓輸入信號(hào)的情況下具有復(fù)位開(kāi)關(guān)不是必需的，但是其對(duì)于電流輸入信號(hào)是有利的，如將在下文進(jìn)一步更詳細(xì)描述。此外，如果圖3中示出的混頻器100由具有非零輸出阻抗的電壓輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)，則可能因一些單元模塊140仍然保持來(lái)自先前采樣的全部電荷而其它單元模塊已經(jīng)將其電荷的一部分遷移到遷移電容器Ct的事實(shí)而形成記憶效應(yīng)。如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，到目前為止所描述的混頻器100的部分可以處理每個(gè)LO周期的輸入信號(hào)的一次采樣。在實(shí)施例中，為了獲得LO頻率fLO四倍的有效采樣頻率fS，即fS＝4fLO，圖3中示出的混頻器100(或?qū)嶋H上混頻器100的縮放器110)包括單元模塊140的四個(gè)塊350，其中每個(gè)塊350包括遷移電容器Ct并且用于在時(shí)鐘信號(hào)到的不同相位期間對(duì)輸入信號(hào)XIN,p進(jìn)行采樣。換句話(huà)說(shuō)，單元模塊140的每個(gè)塊350在LO頻率fLO處以90度異相地運(yùn)行，從而提供4fLO的有效采樣率fS。為了將由圖3中示出的混頻器100的四個(gè)塊350采用的輸入信號(hào)XIN,p的樣本重組回為單個(gè)模擬信號(hào)，在輸出端子130處提供單個(gè)保持電容器Ch。保持電容器Ch經(jīng)由四個(gè)保持電容器開(kāi)關(guān)連接到混頻器100的所有四個(gè)塊350，從而在每個(gè)時(shí)鐘信號(hào)相位期間以相位之一重新分配電荷。塊350的保持電容器開(kāi)關(guān)在圖3中標(biāo)記為以指示每個(gè)塊350的保持電容器開(kāi)關(guān)由時(shí)鐘信號(hào)控制。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，因?yàn)檫@一點(diǎn)，在此期間不存在可以復(fù)位保持電容器Ch的時(shí)鐘信號(hào)相位?？梢钥闯觯膫€(gè)塊350的四個(gè)遷移電容器Ct連同保持電容器Ch一起實(shí)施無(wú)限脈沖響應(yīng)(infiniteimpulseresponse，IIR)低通濾波器，其傳遞函數(shù)通過(guò)以下公式給出：其中z變換必須以采樣率fS＝4fLO采用。此濾波器的極點(diǎn)位于在混頻器100實(shí)施為接收器的組件的實(shí)施例中，IIR低通濾波器可以用作接收器陣容中的第一濾波級(jí)。在實(shí)施例中，可以通過(guò)可調(diào)諧電容器提供保持電容器Ch，如圖3中所指示，從而取決于所希望接收的通信頻段調(diào)諧濾波器極點(diǎn)。在圖3中示出的實(shí)施例中，混頻器100的四個(gè)塊350中的每一個(gè)塊使用控制碼n來(lái)縮放以有效采樣率fS＝4fLO采樣的輸入信號(hào)XIN,p。由于每個(gè)塊350僅縮放輸入信號(hào)的每第四次采樣，因此控制碼n必須存在于具有頻率fLO的塊內(nèi)。當(dāng)一起作為以fS＝4fLO采樣的一個(gè)信號(hào)考慮時(shí)，四個(gè)塊350的控制碼n為混頻信號(hào)提供頻率fMIX。如果比率fMIX/fS是一些有理數(shù)A/B，就僅需要控制碼樣本的有限集，所述有限集可以永久重復(fù)，如將在下文進(jìn)一步更詳細(xì)地描述。對(duì)于蜂窩頻段，所需控制碼樣本的數(shù)目通常低于30個(gè)，因此所述樣本可以易于存儲(chǔ)在本地查找表(lookuptable，LUT)或混頻器100的移位寄存器中。圖5示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有可調(diào)混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的混頻器500的示意圖。在圖5的實(shí)施例中，通過(guò)并聯(lián)連接兩個(gè)上述混頻器100以正交混頻器的形式實(shí)施混頻器500。正交混頻器500中的每個(gè)混頻器100通過(guò)控制碼n的不同集合控制，所述控制碼限定90度異相的相應(yīng)混頻信號(hào)。圖5和之后的圖式含有已經(jīng)在圖1和4的上下文中詳細(xì)描述的若干元件，因此為了避免不必要的重復(fù)，在下文中一般將僅在無(wú)法簡(jiǎn)單地從圖1和4的實(shí)施例的以上詳細(xì)描述中獲得這些元件的含義的情況下才描述這些元件。圖3和5中示出的混頻器100的實(shí)施例提供一元混頻器實(shí)施方案，即混頻器100具有含有相同電容Cu的相同單元模塊140的至少一個(gè)塊350。這種解決方案涉及相對(duì)極少的布局工作并且最適合于單元模塊140之間的匹配。正如上文已經(jīng)提到的，混頻器100可以二元混頻器實(shí)施方案的形式來(lái)提供，其中二元實(shí)施方案是指第i個(gè)單元模塊140的單元模塊電容器的電容Cui具有電容Cui＝2i-1Cu，其中Cu是恒定電容。在混頻器100的二元實(shí)施方案的情況下，總電容Cs通過(guò)公式Cs＝(2b-1)Cu給出，其中b是二元單元模塊140的總數(shù)目。通過(guò)采用混頻器的二元實(shí)施方案，可以小得多的面積和寄生效應(yīng)實(shí)施最高有效位(mostsignificantbit，MSB)，這可依靠衰減的匹配特性改進(jìn)功耗和輸入電容。正如上文已經(jīng)提到的，混頻器100可以實(shí)施為具有(b+K)個(gè)單元模塊140的一元和二元實(shí)施方案的組合，其中(b+K)個(gè)單元模塊的b個(gè)單元模塊的第i個(gè)單元模塊的單元模塊電容器具有電容Cui＝2i-1Cu，其中Cu是恒定電容，其中(b+K)個(gè)單元模塊的K個(gè)其余單元模塊的單元模塊電容器具有相同電容Cui＝2bCu，并且總電容Cs通過(guò)公式Cs＝(2bK+2b-1)Cu給出。二元和一元單元模塊的此組合提供了寄生效應(yīng)與匹配特性之間的最佳權(quán)衡。在實(shí)施例中，混頻器100用于將模擬電壓信號(hào)VIN或模擬電流信號(hào)IIN處理為模擬輸入信號(hào)XIN，或?qū)⒛M電壓信號(hào)VOUT或模擬電流信號(hào)IOUT處理為模擬輸出信號(hào)XOUT。在模擬輸入信號(hào)XIN是模擬電壓信號(hào)VIN的實(shí)施例中，圖3和5中示出的混頻器實(shí)施例100的總電容CS將被充電，直到其上的電壓等于模擬電壓信號(hào)VIN，并且因此圖3和5中示出的混頻器實(shí)施例100將對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣。在這種情況下，圖3和5中示出的混頻器實(shí)施例100對(duì)由時(shí)鐘信號(hào)控制的輸入控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)的時(shí)間變化敏感，因?yàn)檫@決定了何時(shí)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣。另外，圖3中示出的混頻器實(shí)施例的單元模塊140的輸入控制開(kāi)關(guān)(當(dāng)傳導(dǎo)時(shí))的電阻應(yīng)足夠低以允許良好的穩(wěn)定，即，在輸入控制開(kāi)關(guān)閉合期間允許Cs充電到正常電壓。在模擬輸入信號(hào)XIN是模擬電流信號(hào)IIN的實(shí)施例中，電流將在輸入控制開(kāi)關(guān)閉合期間集成在Cs上。當(dāng)輸入控制開(kāi)關(guān)通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)從“高”走向“低”而斷開(kāi)時(shí)，Cs上的電壓將表示此時(shí)間段內(nèi)模擬電流信號(hào)IIN的積分。借助于此類(lèi)實(shí)施例，實(shí)現(xiàn)積分-清除低通濾波器，所述濾波器提供一些有利的抗鋸齒過(guò)濾。在這種情況下，圖3和5中示出的混頻器實(shí)施例100對(duì)輸入控制開(kāi)關(guān)閉合的時(shí)間和斷開(kāi)的時(shí)間兩者的變化敏感，因?yàn)檫@些時(shí)間之間的差異決定輸入信號(hào)集成的時(shí)間段，所述時(shí)間還決定對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣的確切時(shí)間。電容器Cs、Ct和/或Ch中的每一個(gè)可以實(shí)施為單端電容器或具有單端電容器的一半電容的差分電容器。使用差分電容器具有以下優(yōu)點(diǎn)。差分電容器可以替代兩個(gè)單端電容器，這樣能使用小四倍的芯片面積。將電容器Cs或Ct實(shí)施為差分電容器能產(chǎn)生強(qiáng)共模抑制。共模信號(hào)僅可通過(guò)在寄生電容上采樣而被傳遞到襯底或其它網(wǎng)絡(luò)。使用單端電容器具有以下優(yōu)點(diǎn)。由于對(duì)于單端電容器要使用多四倍的物理電容，因此有效差分電容的標(biāo)準(zhǔn)差將小兩倍。將保持電容器Ch實(shí)施為單端電容器具有IIR濾波器也將濾出高頻共模信號(hào)的作用。在圖5中示出的實(shí)施例中，以差分方式實(shí)施保持電容器Ch從而節(jié)省面積?？傠娙軨s或?qū)嶋H上單元模塊140的單位電容器Cu實(shí)施為單端電容器以在單元模塊之間具有更佳匹配。這樣的面積影響通常不那么大，因?yàn)閱卧K140的面積不僅由單元模塊電容器Cu決定，而且還由單元模塊140的開(kāi)關(guān)以及路由開(kāi)銷(xiāo)決定。如從以上公式(2)可見(jiàn)，對(duì)于圖3和5中示出的混頻器實(shí)施例，當(dāng)α＝1時(shí)獲得縮放系數(shù)或電壓增益A[k]的最大值并且通過(guò)以下公式給出：相對(duì)于總電容Cs選擇遷移電容器Ct的電容大小是在量化噪聲與電壓損失之間的權(quán)衡。通過(guò)這個(gè)可以看出如下所示。如果Ct趨向于無(wú)窮大，公式(2)的分母中的項(xiàng)α·Cs變得可忽略不計(jì)，且縮放系數(shù)A[k]收斂到這意味著縮放系數(shù)A[k]變?yōu)榕cα成正比。這是有利的，因?yàn)棣恋牧炕娖降染嚯x隔開(kāi)，因此這也將保持縮放系數(shù)A[k]。然而，當(dāng)Ct增加到無(wú)窮大時(shí)，縮放系數(shù)Amax的最大值將轉(zhuǎn)為零。當(dāng)Ct變小時(shí)，分母中的項(xiàng)α·Cs變?yōu)楦饕糠植⑶褹max將增加。同時(shí)，縮放系數(shù)A[k]對(duì)α的相依性變?yōu)橹饾u更非線性，使得將存在較多量化電平接近1且較少接近0。這最可能導(dǎo)致量化噪聲的增加。如果Ct減小到零，其在分母中變得可忽略不計(jì)，因此A[k]→1(Ct→0)(7)這是可以無(wú)源結(jié)構(gòu)獲得的最大縮放系數(shù)，但它現(xiàn)在與α無(wú)關(guān)。這意味著A[k]的所有量化電平重合且不再能獲得混頻。Cs和Ct的最佳值取決于使用混頻器100的應(yīng)用的給定環(huán)境，例如，噪聲、量化噪聲、電壓增益以及面積和功耗。在實(shí)施例中，電容Cs和Ct大小類(lèi)似。在Cs＝Ct的情況下，A[k]對(duì)α的相依性在此范圍內(nèi)不是直線性，并且Amax等于0.5。圖6示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有可調(diào)混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)XIN產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)XOUT的混頻器100的示意圖。在圖6的實(shí)施例中，以差分方式實(shí)施混頻器100，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在圖6中僅示出差分混頻器100的二分之一作用于模擬輸入信號(hào)XIN的正輸入信號(hào)XIN,p，并產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)XOUT的正輸出信號(hào)XOUT,p?；祛l器100包括縮放器110，所述縮放器用于在混頻器100的輸入端子120處以采樣頻率fS在多個(gè)離散時(shí)間點(diǎn)k對(duì)模擬輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，從而獲得具有連續(xù)信號(hào)值的采樣模擬輸入信號(hào)，并且用于通過(guò)基于多個(gè)縮放系數(shù)A[k]，即，XOUT＝A[k]·XIN[k]，縮放采樣模擬輸入信號(hào)而在混頻器100的輸出端子130處產(chǎn)生具有連續(xù)信號(hào)值的模擬輸出信號(hào)?？s放系數(shù)A[k]是混頻信號(hào)的時(shí)間離散表示。通常，圖6中示出的混頻器實(shí)施例與圖3中示出的混頻器實(shí)施例之間的主要區(qū)別在于，在圖6中示出的混頻器實(shí)施例中已經(jīng)移除了遷移電容器Ct，并且圖6中示出的混頻器100的縮放器110的單元模塊140包括除了單位電容器Cu以外的虛設(shè)單位電容器Cd，如將在下文進(jìn)一步更詳細(xì)地描述。在實(shí)施例中，虛設(shè)單位電容器Cd的電容基本上等于單元模塊電容器Cu的電容，即，Cd＝Cu。對(duì)于描述圖6中示出的混頻器實(shí)施例100的運(yùn)行，首先描述圖7中示出的混頻器100的略微修改后的實(shí)施例會(huì)有所幫助。圖7中示出的混頻器實(shí)施例與圖6中示出的混頻器實(shí)施例的不同之處在于，圖7中示出的混頻器實(shí)施例包括在縮放器110的每個(gè)塊750的輸出處的額外輸出開(kāi)關(guān)?？s放器110的每個(gè)塊750的輸出處的額外輸出開(kāi)關(guān)在圖7中標(biāo)記為以指示縮放器110的每個(gè)塊750的額外輸出開(kāi)關(guān)由另一時(shí)鐘信號(hào)控制。在實(shí)施例中，時(shí)鐘信號(hào)在比時(shí)鐘信號(hào)稍后的時(shí)間點(diǎn)從“低”轉(zhuǎn)變到“高”，但是在與時(shí)鐘信號(hào)相同的時(shí)間點(diǎn)返回至“低”。舉例來(lái)說(shuō)，時(shí)鐘信號(hào)的“高”相位可以是時(shí)鐘信號(hào)的“高”相位的一半長(zhǎng)。在時(shí)鐘信號(hào)的“高”相位期間，圖7中示出的混頻器實(shí)施例100的所有單元模塊140對(duì)其單位電容器Cu上的模擬輸入信號(hào)XIN,p進(jìn)行采樣，從而產(chǎn)生每個(gè)Cu上的電壓VIN和Cs上的總電荷Qs＝Cs·VIN。虛設(shè)電容器Cd不具有電荷，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)在時(shí)鐘信號(hào)的先前“高”相位期間經(jīng)由復(fù)位開(kāi)關(guān)復(fù)位，所述復(fù)位開(kāi)關(guān)在圖7中標(biāo)記為并且與相應(yīng)虛設(shè)電容器Cd相連接。在時(shí)鐘信號(hào)的“高”相位期間，N個(gè)單元模塊140的僅n個(gè)(其中n由數(shù)字控制碼限定)將其單位電容器Cu經(jīng)由通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)數(shù)字控制碼n和符號(hào)位的逆位控制的相應(yīng)開(kāi)關(guān)連接到圖7中標(biāo)記為“nshare_p”的節(jié)點(diǎn)(或如果符號(hào)為負(fù)，則連接到圖7中標(biāo)記為“nshare_n”的節(jié)點(diǎn))。其余的(N-n)個(gè)單元模塊140將其“ndummy_p”節(jié)點(diǎn)連接到“nshare_p”節(jié)點(diǎn)。因此，現(xiàn)在經(jīng)由總電容n·Cu+(N-n)·Cd＝Cs重新分配電荷α·Qs(其中如前所述α＝n/N)。這產(chǎn)生電壓以及因此縮放因子A[k](或電壓增益)A[k]＝α(9)其與α成正比。明顯對(duì)于圖6和7中示出的實(shí)施例，縮放系數(shù)的最大值A(chǔ)max現(xiàn)在等于1，而A[k]對(duì)α的相依性始終為線性的。當(dāng)已經(jīng)重新分配電荷時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)上升，縮放器110的每個(gè)塊750的輸出處的在圖7中標(biāo)記為的額外輸出開(kāi)關(guān)將“nshare_p”節(jié)點(diǎn)連接到輸出端子130，同時(shí)由時(shí)鐘信號(hào)控制的開(kāi)關(guān)仍然閉合。以此方式，攜帶電荷α·Qs的總電容Cs連接到保持電容器Ch，所述保持電容器攜帶取決于來(lái)自其它塊750的先前樣本的電荷。在時(shí)鐘信號(hào)的“高”相位期間，單位電容器Cu和虛設(shè)單位電容器Cd被復(fù)位。正如在圖3中示出的混頻器實(shí)施例100的情況下，上述配置為IIR低通濾波器提供DC增益1，其中在傳遞函數(shù)中Ct現(xiàn)在已經(jīng)由Cs替代：極點(diǎn)位于由于所有單位電容器Cu和連接到保持電容器Ch的虛設(shè)單位電容器Cd的總和始終等于Cs，因此極點(diǎn)頻率不取決于α?；祛l器100的輸入電容還始終等于Cs并且因此與α無(wú)關(guān)。這有益于在驅(qū)動(dòng)信號(hào)源具有非零輸出阻抗的情況下避免非線性。返回參考圖6中示出的混頻器實(shí)施例100，可以容易看出，當(dāng)時(shí)鐘和同時(shí)上升時(shí)，圖7中示出的混頻器實(shí)施例100的運(yùn)行不變。這是因?yàn)榻?jīng)由電容n·Cu+(N-n)·Cd+Ch＝Cs+Ch重新分配存在于n個(gè)單位電容器Cu上和保持電容器Ch上的電荷。對(duì)于相同時(shí)鐘信號(hào)和可以移除縮放器110的每個(gè)塊750的輸出處的在圖7中標(biāo)記為的額外輸出開(kāi)關(guān)。這產(chǎn)生圖6中示出的混頻器實(shí)施例100，在使用理想開(kāi)關(guān)的情況下所述混頻器實(shí)施例在功能上與圖7的混頻器實(shí)施例相同。然而，使用真實(shí)開(kāi)關(guān)時(shí)圖6中示出的混頻器實(shí)施例100為優(yōu)選的，因?yàn)槠洳痪哂写?lián)的兩個(gè)開(kāi)關(guān)，并允許在時(shí)鐘信號(hào)的整個(gè)“高”相位而不是時(shí)鐘信號(hào)的較短的“高”相位期間重新分配電荷。圖8示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有可調(diào)混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)的混頻器800的示意圖。在圖8的實(shí)施例中，通過(guò)并聯(lián)連接兩個(gè)圖6中示出的混頻器實(shí)施例100以正交混頻器的形式實(shí)施混頻器800。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，圖8中未示出用于實(shí)施負(fù)號(hào)縮放系數(shù)的額外開(kāi)關(guān)。正交混頻器800中的每個(gè)混頻器100通過(guò)控制碼n的不同集合控制，所述控制碼限定90度異相的相應(yīng)混頻信號(hào)。圖9a到9c通過(guò)示出圖6、7和8中示出的混頻器實(shí)施例的所選組件示意性地示出在所述混頻器實(shí)施例中實(shí)施的工作原理。出于說(shuō)明的目的，已經(jīng)將虛設(shè)單位電容器Cd分離成單獨(dú)的虛設(shè)單元模塊。圖9a到9c中的每個(gè)方塊表示取決于α的單元模塊或虛設(shè)單元模塊的可變數(shù)目。圖9a示出了時(shí)鐘信號(hào)的“高”相位，其中在總電容Cs上對(duì)輸入進(jìn)行采樣。圖9b示出了時(shí)鐘信號(hào)的“高”相位，其中電荷被遷移到具有電容(1-α)·Cs的虛設(shè)單元模塊并遷移到保持電容器Ch。虛設(shè)單元模塊確保IIR濾波器的極點(diǎn)保持在相同頻率處。圖9c示出了時(shí)鐘信號(hào)的“高”相位，其中進(jìn)行所有電容器的復(fù)位。下文中將描述圖6中示出的混頻器實(shí)施例100的進(jìn)一步變化形式。雖然特定實(shí)施方案不同，但是它們具有相同的縮放因子A[k]＝α，并提供與圖6中示出的混頻器實(shí)施例100相同的IIR濾波器。雖然為簡(jiǎn)單起見(jiàn)在圖中未示出，但所有實(shí)施方案可以具有兩個(gè)混頻器通道和每通道四個(gè)混頻器塊。圖10a到10d示意性地示出在另一混頻器實(shí)施例100中實(shí)施的工作原理。如同圖9a到9c的情況，出于說(shuō)明的目的，僅在圖10a到10d中示出另一混頻器實(shí)施例100的所選組件。圖10a到10d中的每個(gè)方塊表示取決于α的單元模塊或虛設(shè)單元模塊的可變數(shù)目。圖10a到10d中示出的混頻器100不需要任何虛設(shè)電容器并使用所有四個(gè)時(shí)鐘信號(hào)和在時(shí)鐘信號(hào)的“高”相位期間，在所有N個(gè)單元模塊140的單位電容器Cu上，即，在總電容Cs上對(duì)輸入進(jìn)行采樣，從而在單位電容器Cu中的每一個(gè)上產(chǎn)生電壓VIN并產(chǎn)生總電荷Qs＝Cs·VIN。在時(shí)鐘信號(hào)的“高”相位期間，這些單元模塊140中的(N-n)個(gè)單元模塊被復(fù)位，同時(shí)其它單元模塊140的單位電容器Cu保持在電壓VIN處?？傠姾涩F(xiàn)在僅為α·Qs。在時(shí)鐘信號(hào)的“高”相位期間，所有N個(gè)單元模塊140連接到保持電容器Ch。因此，經(jīng)由總電容Cs+Ch重新分配電荷α·Qs加上已經(jīng)存在于保持電容器Ch上的電荷。以此方式，實(shí)現(xiàn)縮放因子A[k]＝α，并且實(shí)施如圖6和7中示出的混頻器實(shí)施例中的相同IIR濾波器。在時(shí)鐘信號(hào)的“高”相位期間，所有單位電容器Cu復(fù)位。圖10a-d中示出的混頻器實(shí)施例的主要優(yōu)點(diǎn)是遷移電容器Ct和虛設(shè)單元模塊(即，虛設(shè)單位電容器)兩者均不存在。然而，關(guān)于圖10a-d中示出的混頻器實(shí)施例，應(yīng)考慮以下內(nèi)容。所有四個(gè)時(shí)鐘信號(hào)應(yīng)被路由通過(guò)每個(gè)塊中的單元模塊140的矩陣。這將導(dǎo)致功耗增加，甚至可能導(dǎo)致單元模塊140的矩陣所必需的面積增加。此外，除了需要時(shí)鐘信號(hào)與數(shù)字控制碼n和符號(hào)位的選通以外，在圖10a-d中示出的混頻器實(shí)施例100中，時(shí)鐘信號(hào)還應(yīng)與“或”門(mén)中的時(shí)鐘信號(hào)組合。在某些環(huán)境下，由此類(lèi)選通造成的延遲可能存在問(wèn)題，因?yàn)槭褂昧怂兴膫€(gè)時(shí)鐘信號(hào)，因此對(duì)于延遲一些時(shí)鐘信號(hào)不存在緩沖。圖11a到11c示意性地示出在另一混頻器實(shí)施例100中實(shí)施的工作原理。如同圖9a到9c和圖10a到10d的情況，出于說(shuō)明的目的，僅在圖11a到11c中示出另一混頻器實(shí)施例100的所選組件。如同圖9a到9c的情況，虛設(shè)單位電容器Cd已經(jīng)被分離成單獨(dú)的虛設(shè)單元模塊。圖11a到11c中的每個(gè)方塊表示取決于α的單元模塊或虛設(shè)單元模塊的可變數(shù)目。類(lèi)似于圖6、7、8和9a到9c中示出的混頻器實(shí)施例100，圖11a到11c中示出的混頻器100也包括虛設(shè)單位電容器Cd。然而，在圖11a到11c中示出的混頻器100中，這些虛設(shè)單位電容器Cd不連接到輸出端子130，而是實(shí)際上經(jīng)由虛設(shè)單元模塊輸入開(kāi)關(guān)連接到輸入端子120。因此，在此實(shí)施例中，在虛設(shè)單元模塊輸入開(kāi)關(guān)上進(jìn)行時(shí)鐘選通。在時(shí)鐘信號(hào)的“高”相位期間，在n個(gè)單位電容器Cu和(N-n)個(gè)虛設(shè)電容器Cd(其中Cd＝Cu)上對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，使得總(采樣)電容始終等于Cs。這產(chǎn)生電壓VIN和總電荷Qs＝Cs.VIN。虛設(shè)單元模塊確保輸入負(fù)荷始終等于Cs。在時(shí)鐘信號(hào)的“高”相位期間，所有N個(gè)單位電容器Cu(輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣的n個(gè)單位電容器Cu以及輸入信號(hào)未經(jīng)采樣的(N-n)個(gè)單位電容器Cu)連接到保持電容器Ch，因此在此實(shí)施例中也經(jīng)由電容Cs+Ch重新分配總電荷α·Qs加上存在于保持電容器Ch上的電荷。如先前實(shí)施例中，這產(chǎn)生縮放因子A[k]＝α以及相同的IIR濾波器實(shí)施方案。在此混頻器實(shí)施例100中不使用時(shí)鐘信號(hào)在時(shí)鐘信號(hào)的高相位期間，所有電容器Cu和Cd復(fù)位。關(guān)于圖11a到11c中示出的混頻器實(shí)施例100，必須了解，在輸入開(kāi)關(guān)上現(xiàn)在進(jìn)行時(shí)鐘選通，所述輸入開(kāi)關(guān)是唯一的時(shí)序關(guān)鍵開(kāi)關(guān)，因?yàn)槠錄Q定了在哪個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行輸入信號(hào)采樣，以及在電流輸入信號(hào)的情況下集成多長(zhǎng)時(shí)間。正如上文已經(jīng)提到的，上述混頻器實(shí)施例100可以呈提供同相輸出信號(hào)和正交輸出信號(hào)的正交混頻器的形式來(lái)實(shí)施。舉例來(lái)說(shuō)，圖5中示出的正交混頻器實(shí)施例500和圖8中示出的正交混頻器實(shí)施例800具有用于I路徑和Q路徑的兩個(gè)相同且獨(dú)立的混頻器100。在每個(gè)時(shí)鐘周期期間，每個(gè)混頻器100對(duì)電容CS上的輸入進(jìn)行采樣，這產(chǎn)生總電荷Qs＝Cs·VIN。將使用所有此電荷(即，連接到保持電容器Ch)的唯一情況是當(dāng)α＝1時(shí)(舉例來(lái)說(shuō)，在正弦混頻信號(hào)情況下混頻信號(hào)的峰值處)。在α<1的更常見(jiàn)情況下，電荷的一部分保持在采樣電容器上直到其在相位復(fù)位時(shí)被棄用，而不是一直參與電荷重新分配處理。盡管如此，需要總(采樣)電容Cs在每個(gè)時(shí)鐘周期期間相同，使得信號(hào)源始終驅(qū)動(dòng)相同阻抗。在每個(gè)時(shí)鐘周期期間，I相位和Q相位一起從輸入信號(hào)源獲得電荷2·Qs并將其存儲(chǔ)在2·Cs的總電容上。然而，不存在將使用所有此電荷的情況。由于I混頻信號(hào)和Q混頻信號(hào)是90度異相，因此其峰值不重合，即，I通道的α(下文稱(chēng)為αi)和Q通道的α(下文稱(chēng)為αq)不可能在相同時(shí)間點(diǎn)等于1?？梢匀菀卓闯鲞@意味著，為了在所有時(shí)鐘周期期間將I通道和Q通道的混頻器100的輸入阻抗保持在一起，足以在以下公式的總電容上對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣此外，可以看出min(αi+αq)＝minx(|cosx|+|sinx|)＝1(14)這一發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生圖12中示出的正交混頻器實(shí)施例1200，所述混頻器是基于上述混頻器實(shí)施例100。類(lèi)似于圖10a到10d中示出的混頻器實(shí)施例，其也在I通道混頻器和Q通道混頻器兩者中包含N個(gè)單位電容器Cu。然而，其僅包含約個(gè)虛設(shè)電容器Cd。因此，總電容通過(guò)以下公式給出：相比于圖10a到10d中示出的混頻器實(shí)施例，其中對(duì)于正交實(shí)施方案，總電容將是2NCu+2NCd＝4Cs，僅2.4·Cs的總電容轉(zhuǎn)化為大體上減少的面積。此外，在圖12中示出的正交混頻器實(shí)施例1200中，采樣相位期間的輸入電容已經(jīng)減少了這有助于驅(qū)動(dòng)混頻器的信號(hào)源的設(shè)計(jì)。圖13示出了基于上述混頻器實(shí)施例100的另一正交混頻器實(shí)施例1300。類(lèi)似于圖12的正交混頻器實(shí)施例1200，實(shí)施圖13的正交混頻器實(shí)施例1300，用于在正交混頻器的I通道與Q通道之間共享單元模塊140。然而，不同于圖12的正交混頻器實(shí)施例1200，在圖13的正交混頻器實(shí)施例1300中，基于圖6和7中示出的混頻器實(shí)施例100在輸出開(kāi)關(guān)上執(zhí)行時(shí)鐘選通。在圖13中示出的正交混頻器實(shí)施例1300中，在約個(gè)單位電容器Cu上對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，從而產(chǎn)生約的總電容。在下一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的“高”相位期間，這些單元模塊140的ni個(gè)單元模塊連接到正交混頻器實(shí)施例1300的I通道中的保持電容器Ch，且這些單元模塊140的nq個(gè)單元模塊連接到正交混頻器實(shí)施例1300的Q通道中的保持電容器Ch，其中0≤ni≤N、0≤nq≤N且同時(shí)，兩個(gè)通道中均包含虛設(shè)單元模塊以便獲得每個(gè)通道中的總電容Cs。對(duì)于圖13中示出的正交混頻器實(shí)施例1300，僅需要約個(gè)單位電容器Cu和約個(gè)虛設(shè)電容器Cd，這意味著總電容為僅2Cs。實(shí)際上，這表示最低的可實(shí)現(xiàn)的總電容，因?yàn)樵陔姾晒灿孟辔黄陂g，通道I和Q中的每一個(gè)需要連接到保持電容器Ch的為CS的總電容。此外，在圖13中示出的正交混頻器實(shí)施例1300中，時(shí)鐘選通已經(jīng)從時(shí)序敏感輸入開(kāi)關(guān)移位到輸出開(kāi)關(guān)。然而，相比于圖12中示出的正交混頻器實(shí)施例1200，圖13中示出的正交混頻器實(shí)施例1300需要額外開(kāi)關(guān)，使得單元模塊和虛設(shè)晶胞能夠連接到I通道或Q通道任一者的輸出。這些額外開(kāi)關(guān)會(huì)增加更多寄生電容。此外，信號(hào)路由會(huì)變得更復(fù)雜。在下文中，將相比于圖3和6中示出的混頻器實(shí)施例描述混頻器100的額外實(shí)施例，其包括以不同方式配置的單元模塊140和/或單元模塊140的塊。下文論述的單元模塊可以使用包含遷移電容器Ct的架構(gòu)或虛設(shè)單元模塊來(lái)實(shí)施，從而將采樣和到Ch的電荷遷移所涉及的總電容保持等于Cs。如上文已經(jīng)描述的，基于控制碼通過(guò)三個(gè)時(shí)鐘信號(hào)和一個(gè)數(shù)據(jù)位控制圖3中示出的混頻器100的單元模塊140。這意味著需要將符號(hào)位和三個(gè)時(shí)鐘信號(hào)路由到圖3中示出的混頻器100的單元模塊140的給定塊350中的每一個(gè)單個(gè)單元模塊140。另外，每個(gè)單元模塊140還需要控制碼數(shù)據(jù)位中的一個(gè)。在替代實(shí)施例中，可以在單元模塊140的矩陣外以符號(hào)位和其逆位選通時(shí)鐘信號(hào)且接著在所述矩陣上進(jìn)行分配。在這種情況下，兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，即和以及兩個(gè)選通時(shí)鐘信號(hào)，即“&符號(hào)”和“&符號(hào)′”，需要被路由到單元模塊140的給定塊350中的每一個(gè)單元模塊140，另外，每個(gè)單元模塊140仍然必須具有控制碼數(shù)據(jù)位中的一個(gè)。在這兩種情況下，此路由會(huì)導(dǎo)致明顯寄生電容，因此影響或甚至主導(dǎo)圖3中示出的混頻器100的時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的功耗以及輸入阻抗兩者。這種情況可能通過(guò)增加線之間的間隔得以改善，但是這將增加單元模塊140的矩陣的大小，繼而會(huì)增加在上面實(shí)施混頻器140的襯底的電容。存在幾種選項(xiàng)來(lái)減少路由通過(guò)圖3中示出的混頻器的單元模塊140矩陣的信號(hào)數(shù)目。所有這些選項(xiàng)需要額外開(kāi)關(guān)，并且在時(shí)鐘信號(hào)的至少一些“高”相位期間具有至少兩個(gè)串聯(lián)的開(kāi)關(guān)。為了保持導(dǎo)通電阻相同，串聯(lián)的開(kāi)關(guān)需要較寬，這繼而增加其柵電容。圖14示出了根據(jù)實(shí)施例的使用具有可調(diào)混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)XIN產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)XOUT的混頻器100的示意圖?；祛l器100包括縮放器110，所述縮放器用于在混頻器100的輸入端子120處以采樣頻率fS在多個(gè)離散時(shí)間點(diǎn)k對(duì)模擬輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，從而獲得具有連續(xù)信號(hào)值的采樣模擬輸入信號(hào)，并且用于通過(guò)基于多個(gè)縮放系數(shù)A[k]，即，XOUT＝A[k]·XIN[k]，縮放采樣模擬輸入信號(hào)而在混頻器100的輸出端子130處產(chǎn)生具有連續(xù)信號(hào)值的模擬輸出信號(hào)。縮放系數(shù)A[k]是混頻信號(hào)的時(shí)間離散表示。圖14中示出的混頻器100的實(shí)施例在每個(gè)單元模塊140中包括與單位電容器Cu串聯(lián)的另一個(gè)開(kāi)關(guān)。這種配置允許所有其它開(kāi)關(guān)可以由塊1450中的所有N個(gè)單元模塊140共享，且從單元模塊以及因此從矩陣取出。在混頻器100的此實(shí)施例中，單元模塊140由僅一個(gè)開(kāi)關(guān)和單位電容器Cu構(gòu)成，并且基于控制碼僅通過(guò)一個(gè)選通時(shí)鐘信號(hào)和一個(gè)數(shù)據(jù)位控制。可以在矩陣外產(chǎn)生參考圖14中的單元模塊140的開(kāi)關(guān)示出的選通時(shí)鐘信號(hào)其中“|”代表邏輯“或”運(yùn)算，且接著將所述選通時(shí)鐘信號(hào)路由到每一個(gè)單元模塊140，因此其應(yīng)計(jì)數(shù)為僅一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)。對(duì)于此實(shí)施例，僅在矩陣外，即，在N個(gè)單元模塊140外，需要其它時(shí)鐘信號(hào)以及符號(hào)位。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)相同數(shù)目的開(kāi)關(guān)(其全部應(yīng)為兩倍多，因?yàn)樵诿恳粋€(gè)“高”時(shí)鐘相位期間兩個(gè)開(kāi)關(guān)串聯(lián))時(shí)，其總荷載電容可以歸因于荷載集中在一個(gè)位置中而不是在大矩陣上擴(kuò)展的事實(shí)而仍然較小，因此路由電容可以明顯減少。對(duì)于圖14中示出的混頻器100的實(shí)施例，必須考慮在所有開(kāi)關(guān)連接的節(jié)點(diǎn)上將存在一些寄生電容。此寄生電容很可能非常大，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)在單元模塊140的矩陣上擴(kuò)展并且可因此具有大路由電容。此寄生電容即使在控制碼n設(shè)置為0時(shí)也一直存在，并且此寄生電容會(huì)一直將一些電荷從輸入端子120遷移到輸出端子130，即，存在穿過(guò)圖14中示出的混頻器100的實(shí)施例的寄生電荷路徑。這對(duì)縮放系數(shù)或電壓增益A[k]構(gòu)成下限。如果這種下限足夠低使得仍然可以實(shí)現(xiàn)所有所需的混頻信號(hào)樣本，就不存在問(wèn)題，但是如果無(wú)法呈現(xiàn)最小的混頻信號(hào)樣本，就將導(dǎo)致輸出信號(hào)失真。這種潛在問(wèn)題例如在圖3中示出的混頻器100的單元模塊140中不會(huì)發(fā)生。在圖3中示出的混頻器100的實(shí)施例中控制碼n為零的情況下，遷移開(kāi)關(guān)均不會(huì)閉合且沒(méi)有電荷遷移到遷移電容器Ct和保持電容器Ch。通過(guò)具有單獨(dú)的輸入開(kāi)關(guān)和輸出開(kāi)關(guān)，上述潛在問(wèn)題在圖15中示出的混頻器100的實(shí)施例中也不會(huì)發(fā)生。在圖15中示出的混頻器100的實(shí)施例中控制碼n為零的情況下，輸出開(kāi)關(guān)將全部保持?jǐn)嚅_(kāi)，并且沒(méi)有電荷被遷移到保持電容器Ch。額外輸入開(kāi)關(guān)仍然允許將采樣和復(fù)位開(kāi)關(guān)安置在矩陣外，即，在N個(gè)單元模塊140外。每個(gè)單元模塊140含有三個(gè)開(kāi)關(guān)(包含圖15中并未示出的符號(hào)逆轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān))，并且需要一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)一個(gè)控制碼數(shù)據(jù)位和符號(hào)位。在替代實(shí)施例中，時(shí)鐘信號(hào)可以通過(guò)符號(hào)位(及其逆位)在頂層處選通且接著在單元模塊140的矩陣上分配。在這種情況下需要一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)、兩個(gè)選通時(shí)鐘信號(hào)和一個(gè)控制碼數(shù)據(jù)位，但這很可能消耗更多功率，因?yàn)闀r(shí)鐘信號(hào)的組合活動(dòng)高于符號(hào)位的組合活動(dòng)。圖16示出了根據(jù)另一實(shí)施例的使用具有可調(diào)混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)XIN產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)XOUT的混頻器100的示意圖。圖16中示出的混頻器100的實(shí)施例的塊1650的N個(gè)單元模塊140的配置允許從單元模塊140的矩陣中移除符號(hào)位。在此實(shí)施例中，兩個(gè)輸出開(kāi)關(guān)(用于正號(hào)和負(fù)號(hào)；圖16中僅示出正號(hào))移出單元模塊140，這通過(guò)在單元模塊140內(nèi)添加由控制碼控制的額外開(kāi)關(guān)成為可能。因此，單元模塊140現(xiàn)在含有兩個(gè)開(kāi)關(guān)，并且需要一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)(其中是時(shí)鐘信號(hào)的逆信號(hào))和一個(gè)控制碼數(shù)據(jù)位。圖17示出了基于圖15中示出的混頻器100的實(shí)施例的修改，根據(jù)另一實(shí)施例的使用具有可調(diào)混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)XIN產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)XOUT的混頻器100的示意圖。在此實(shí)施例中，單元模塊140將逆轉(zhuǎn)，但這通常不成問(wèn)題，因?yàn)榛祛l器100實(shí)施為差分混頻器?？梢钥闯?，對(duì)于圖17中示出的混頻器100的實(shí)施例，仍然不存在寄生電荷路徑。如同圖15中示出的實(shí)施例的情況，圖17中示出的混頻器100的單元模塊140含有兩個(gè)開(kāi)關(guān)，并且需要一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)一個(gè)控制碼數(shù)據(jù)位和符號(hào)位。然而，由于在每個(gè)時(shí)鐘信號(hào)相位期間現(xiàn)在存在兩個(gè)串聯(lián)的開(kāi)關(guān)(在單元模塊電容器CU的每一側(cè)上一個(gè))，因此所有開(kāi)關(guān)的寬度需要加倍。另外，需要產(chǎn)生額外時(shí)鐘信號(hào)圖18示出了根據(jù)另一實(shí)施例的使用具有可調(diào)混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)XIN產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)XOUT的混頻器100的示意圖。圖18中示出的混頻器100的單元模塊140提供完全不需要時(shí)鐘信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)。在圖18中示出的混頻器100的實(shí)施例中，由時(shí)鐘信號(hào)中的一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)控制的所有開(kāi)關(guān)已經(jīng)被移出單元模塊140的矩陣。引導(dǎo)到單元模塊140的唯一信號(hào)是控制碼位。這樣的影響是在采樣相位期間采樣電容器已經(jīng)斷開(kāi)連接。出于此原因，(在圖1中的單元模塊140的左側(cè)上)添加虛設(shè)電容器，當(dāng)輸出開(kāi)關(guān)(借助于時(shí)鐘信號(hào))而閉合時(shí)，所述虛設(shè)電容器借助于時(shí)鐘信號(hào)斷開(kāi)連接，時(shí)鐘信號(hào)即逆轉(zhuǎn)的時(shí)鐘信號(hào)圖18中示出的混頻器100的實(shí)施例的單元模塊140需要在未使用的時(shí)鐘相位期間改變控制碼數(shù)據(jù)位。以所述方式，將用于采樣的電容器在時(shí)鐘信號(hào)的“高”相位期間已經(jīng)連接使得其恰當(dāng)?shù)貜?fù)位。圖19示出了基于圖18中示出的混頻器100的實(shí)施例的修改，根據(jù)另一實(shí)施例的使用具有可調(diào)混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)XIN產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)XOUT的混頻器100的示意圖。圖19中示出的混頻器100的實(shí)施例的單元模塊140僅包括單個(gè)單位電容器Cu。然而，在此實(shí)施例中可以預(yù)期寄生電荷路徑遷移更多的電荷，因?yàn)樗雎窂浆F(xiàn)在還包含單位電容器Cu的寄生電容，其通常大于開(kāi)關(guān)的寄生效應(yīng)。圖20示出了基于圖19中示出的混頻器100的實(shí)施例的修改，根據(jù)另一實(shí)施例的使用具有可調(diào)混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)XIN產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)XOUT的混頻器100的示意圖。圖20中示出的混頻器100的實(shí)施例的單元模塊140的配置移除了寄生電荷路徑，同時(shí)仍然需要僅一個(gè)單位電容器Cu。然而，在此實(shí)施例中在任何時(shí)鐘相位期間現(xiàn)在存在三個(gè)串聯(lián)的開(kāi)關(guān)。圖21示出了基于圖3中示出的混頻器100的實(shí)施例的修改，根據(jù)另一實(shí)施例的使用具有可調(diào)混頻頻率fMIX的混頻信號(hào)從模擬輸入信號(hào)XIN產(chǎn)生模擬輸出信號(hào)XOUT的混頻器100的示意圖。區(qū)別是控制碼不再控制輸出開(kāi)關(guān)，而是輸入開(kāi)關(guān)的復(fù)制版本。這對(duì)具有連接到輸入端子120的虛設(shè)單元模塊的圖11a-c和12中示出的混頻器實(shí)施例100來(lái)說(shuō)尤其關(guān)注。圖21中示出的單元模塊140允許利用圖11a-c和12中示出的混頻器實(shí)施例100的優(yōu)點(diǎn)，而并非必須選通用以控制輸入開(kāi)關(guān)的時(shí)鐘信號(hào)。第一輸入開(kāi)關(guān)現(xiàn)在直接由時(shí)鐘信號(hào)控制，這允許邊沿的精確時(shí)序。第二輸入開(kāi)關(guān)僅由控制碼數(shù)據(jù)位控制，其可以在采樣時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘邊沿之前很好地設(shè)置，使得其不導(dǎo)致任何時(shí)序問(wèn)題。在下文中將描述混頻頻率fMIX的選擇的不同影響，其適用于基本上所有上文描述的混頻器實(shí)施例。最佳地選擇混頻頻率fMIX，使得其與采樣頻率fS的比率是有理數(shù)，即其中A和B是整數(shù)。在這種情況下，當(dāng)以fs采樣時(shí)混頻信號(hào)將是周期性的，使得其可以存儲(chǔ)在查找表(lookuptable，LUT)或混頻器100的具有有限大小的周期性移位寄存器中。如果比率不是有理數(shù)，那么即使模擬混頻信號(hào)是周期性的，混頻信號(hào)的采樣表示也將不是周期性的。在這種情況下，需要在運(yùn)行時(shí)間計(jì)算混頻信號(hào)樣本，這需要更多的計(jì)算資源以及因此更多面積和功率?？梢钥闯觯詅S采樣的混頻信號(hào)的時(shí)間段是L個(gè)樣本，其中L通過(guò)以下公式給出：其中g(shù)cd(x,y)是x和y的最大公約數(shù)。因此，在一般情況下，需要L個(gè)樣本的LUT，所述L個(gè)樣本以fS采樣。然而，如果混頻器100實(shí)施為多相混頻器，其中每個(gè)相位以fLO＝fS/4進(jìn)行采樣并且僅處理每第4個(gè)樣本，那么每個(gè)混頻器塊更容易包含一個(gè)LUT，使得LUT僅需要同樣以fLO進(jìn)行采樣。如果L是4的倍數(shù)，那么可以在4個(gè)子LUT上重新分配樣本，使得每個(gè)子LUT含有僅L/4個(gè)樣本。如果L是2的倍數(shù)而非4的倍數(shù)，每個(gè)子LUT將含有L/2個(gè)樣本，如果L不是2的倍數(shù)，每個(gè)子LUT將含有相同的L個(gè)樣本但是次序不同?？偠灾?，每個(gè)子LUT含有M個(gè)樣本，其中一般來(lái)說(shuō)，要求fMIX與輸入信號(hào)頻率一致能產(chǎn)生M的非常大的值，因?yàn)樽钚?shù)目A和B較大。然而，通常非零中頻(intermediatefrequency，IF)是優(yōu)選的，并且選擇IF時(shí)存在一些靈活性，因此選擇fMIX時(shí)也存在一些靈活性。在這種情況下，可以選擇fMIX使得A和B是極其小的數(shù)目，并且M可以保持較小。由于單元模塊140的有限數(shù)目，混頻信號(hào)樣本將必須四舍五入，這引起量化噪聲。這種量化噪聲也將是周期性的，具有LUT長(zhǎng)度M，使得其將顯示為在混頻信號(hào)頻譜中的離散頻率處的尖坡而不是顯示為如人們可能期望的底噪。尖坡之間的間隔通過(guò)以下公式給出：其中所述尖坡可以出現(xiàn)在所有頻率處因此，比率A/B的選擇是LUT長(zhǎng)度M(通常影響的重要性最小)、尖坡間隔Δfspur與中頻(intermediatefrequency，IF)之間的權(quán)衡。通常最好的策略是使Δfspur最大化同時(shí)將IF保持在邊界內(nèi)。尖坡與所需信號(hào)之間的間隔越高，就將越容易在混頻之后濾出尖坡(尖坡接著將在fIF+k·Δfspur處)。僅可以通過(guò)將更多位，即，更多單元模塊140添加到混頻器100來(lái)改進(jìn)LO尖坡的高度。在實(shí)施例中，混頻器100用于混合輸入信號(hào)與具有頻率fLO的混頻信號(hào)，舉例來(lái)說(shuō)，用于雙工距離不是太高的頻段。在以上公式(16)的上下文中，這意味著A＝1且B＝4，使得其接著遵循L＝4且M＝1，并且LUT中存儲(chǔ)的LO樣本歸納為序列{1,0,-1,0}。這樣的一大優(yōu)點(diǎn)是這些樣本理想地表示沒(méi)有任何量化噪聲的具有幅度1的正弦曲線。因此，將不存在量化噪聲尖坡。在這種特定情況下，通過(guò)用{1,1,-1,-1}替代LUT樣本，還可能實(shí)施沒(méi)有任何量化噪聲的具有幅度√2的混頻信號(hào)。這將混頻器損失減小3dB，同時(shí)仍不引入任何量化噪聲。這種優(yōu)化一般來(lái)說(shuō)不可能，因?yàn)橐话銇?lái)說(shuō)LUT存儲(chǔ)在不同時(shí)間點(diǎn)采樣的多個(gè)周期的混頻信號(hào)，使得樣本中的一個(gè)將出現(xiàn)在混頻信號(hào)的峰值處或附近，并且因此需要大于1。由于縮放系數(shù)A[k]的最高可能值為α＝1，因此這不可能。當(dāng)fMIX＝fLO時(shí)，混頻器100的一個(gè)塊350中的所有單元模塊140永久地接通(對(duì)于樣本1和-1)或永久地?cái)嚅_(kāi)(對(duì)于樣本0)，并且此類(lèi)混頻器100作為傳統(tǒng)無(wú)源混頻器的復(fù)雜實(shí)施方案來(lái)運(yùn)行。上文描述的若干混頻器實(shí)施例100包括單元模塊140的四個(gè)混頻器塊(或混頻器相位)350。然而，正如上文已經(jīng)提到的，具有四個(gè)混頻器塊對(duì)于混頻器100的運(yùn)行來(lái)說(shuō)并非必不可少的，而僅僅是以fLO使用僅25％占空比時(shí)鐘信號(hào)獲得4fLO的有效采樣率的一種方式。對(duì)于低頻率fLO或快速晶體管技術(shù)，能夠有可能實(shí)施具有每個(gè)通道單個(gè)混頻器塊(即I通道一個(gè)塊且Q通道一個(gè)塊)的混頻器100。在這種情況下，需要具有時(shí)鐘頻率fs＝4fLO的四個(gè)25％時(shí)鐘信號(hào)。以此方式，可以在一個(gè)TS時(shí)間段期間完成所有混頻器100的不同處理步驟，使得混頻器100的相同塊可以用來(lái)處理下一次采樣。此類(lèi)單個(gè)塊的混頻器100與4個(gè)塊的混頻器100的不同之處在于以下方面。4個(gè)塊的混頻器100在整個(gè)TS周期期間將每個(gè)塊或相位連接到輸入。因此，除時(shí)鐘信號(hào)正切換的時(shí)刻之外，信號(hào)源始終必須驅(qū)動(dòng)相同荷載。單個(gè)塊的混頻器100在采樣周期TS的25％期間僅將其采樣電容器連接到輸入。因此，信號(hào)源必須能夠處理強(qiáng)可變荷載。對(duì)于4個(gè)塊的混頻器100，采樣的可利用穩(wěn)定時(shí)間、電荷共享和復(fù)位現(xiàn)在是TS/4而不是TS。這意味著要獲得同等地良好穩(wěn)定，單個(gè)塊的混頻器100的所有開(kāi)關(guān)將必須比4個(gè)塊的混頻器100中的所有開(kāi)關(guān)寬4倍。由于開(kāi)關(guān)增加，每個(gè)混頻器塊的輸入電容高4倍。然而，這通過(guò)存在僅一個(gè)混頻器塊而不是4個(gè)的事實(shí)得以補(bǔ)償。因此總的時(shí)鐘荷載是相同的，并且由于時(shí)鐘頻率高4倍，因此可以預(yù)期高4倍的功耗。類(lèi)似地，可以實(shí)施每個(gè)通道具有2個(gè)混頻器塊的混頻器100，其以2fLO使用四個(gè)25％時(shí)鐘信號(hào)。含義類(lèi)似于單個(gè)塊的混頻器100。2個(gè)塊的混頻器100在50％的時(shí)間僅將其采樣電容器中的一個(gè)連接到輸入，因此信號(hào)源必須能夠處理可變荷載。2個(gè)塊的混頻器100的開(kāi)關(guān)必須是4個(gè)塊的混頻器100中的開(kāi)關(guān)的兩倍大。功耗將是4個(gè)塊的混頻器100中的功耗的兩倍高。具有較少塊的混頻器100的較高功率指示通過(guò)實(shí)施每個(gè)通道具有例如8個(gè)混頻器塊的混頻器100還可以在其它方向中采用的所關(guān)注傾向。在這種情況下，需要fLO/2處的八個(gè)25％時(shí)鐘信號(hào)，其中一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)相位的時(shí)鐘信號(hào)脈沖與相鄰時(shí)鐘信號(hào)相位的脈沖重疊。由于采樣時(shí)鐘信號(hào)重疊，因此8個(gè)塊的混頻器100在任何時(shí)刻處將其塊中的2個(gè)同時(shí)連接到輸入。因此，源無(wú)須處理可變荷載，但是荷載將高于4個(gè)塊的混頻器100的情況。另外，8個(gè)塊的混頻器100的寄生輸入電容將更高，因此現(xiàn)在每個(gè)通道8個(gè)塊的寄生電容連接到輸入。開(kāi)關(guān)需要是4個(gè)塊的混頻器100中的開(kāi)關(guān)的僅一半大。功耗將是4個(gè)塊的混頻器100中的功耗的僅一半高。這是依靠加倍的面積和輸入電容減小功耗的所關(guān)注方式。替代地，不重疊的12.5％時(shí)鐘信號(hào)相位可以用來(lái)控制8個(gè)塊的混頻器100的采樣開(kāi)關(guān)，使得穩(wěn)定時(shí)間與4個(gè)塊的混頻器100的穩(wěn)定時(shí)間相同，并且開(kāi)關(guān)需要具有相同大小。以此方式，驅(qū)動(dòng)輸入的源將必須驅(qū)動(dòng)與4個(gè)塊的混頻器100中的荷載相同的荷載。同時(shí)，其它開(kāi)關(guān)可以減半并由重疊的25％時(shí)鐘信號(hào)控制。這仍然節(jié)省功率，但是比以上架構(gòu)中節(jié)省的功率少。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，以上多塊混頻器實(shí)施例100可以進(jìn)一步擴(kuò)展為16個(gè)塊的混頻器、32個(gè)塊的混頻器等。盡管本發(fā)明的特定特征或方面可能已經(jīng)僅結(jié)合幾種實(shí)現(xiàn)方式或?qū)嵤├械囊环N進(jìn)行公開(kāi)，但此類(lèi)特征或方面可以和其他實(shí)現(xiàn)方式或?qū)嵤├械囊粋€(gè)或多個(gè)特征或方面相結(jié)合，只要對(duì)于任何給定或特定的應(yīng)用是有需要或有利。而且，在一定程度上，術(shù)語(yǔ)“包含”、“有”、“具有”或這些詞的其他變形在詳細(xì)的說(shuō)明書(shū)或權(quán)利要求書(shū)中使用，這類(lèi)術(shù)語(yǔ)和所述術(shù)語(yǔ)“包括”是類(lèi)似的，都是表示包括的含義。同樣，術(shù)語(yǔ)“示例性地”，“例如”僅表示為示例，而不是最好或最佳的?？梢允褂眯g(shù)語(yǔ)“耦合”和“連接”及其派生詞。應(yīng)理解，這些術(shù)語(yǔ)可用于指示兩個(gè)元件彼此協(xié)作或交互，而不管其是直接物理或電氣接觸，還是彼此不直接接觸。盡管本文中已說(shuō)明和描述了具體方面，但所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將了解，多種替代和/或等效實(shí)施方案可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下替代所示出和描述的具體方面。本申請(qǐng)案意圖涵蓋本文中所論述的特定方面的任何修改或變化。盡管所附權(quán)利要求書(shū)中的各元素是借助對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽按照特定順序列舉的，除非對(duì)權(quán)利要求的闡述另有暗示用于實(shí)現(xiàn)部分或所有這些元素的特定順序，否則這些元素并不一定限于以所述特定順序來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)以上啟示，對(duì)于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，許多替代產(chǎn)品、修改和變體是顯而易見(jiàn)的。當(dāng)然，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員容易意識(shí)到除本文所述的應(yīng)用之外，還存在本發(fā)明的眾多其它應(yīng)用。雖然已參考一個(gè)或多個(gè)特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到在不偏離本發(fā)明的范圍的前提下，仍可對(duì)本發(fā)明作出許多改變。因此，應(yīng)理解，只要是在所附權(quán)利要求書(shū)及其等效文句的范圍內(nèi)，可以用不同于本文具體描述的方式來(lái)實(shí)踐本發(fā)明。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3