1.2 V高线性度低噪声折叠混频器设计*

程知群，朱雪芳，高俊君，徐胜军

(杭州电子科技大学射频电路与系统教育部重点实验室， 杭州310018)

目前，无线通信设备正朝着低电压、低功耗、低噪声和高线性度的趋势发展。混频器作为收发机中的关键模块之一，对通信设备的上述性能产生直接的影响。随着微电子工艺的发展， CMOS器件的栅长进一步缩小， MOS器件的过驱动电压也进一步降低，这就为设计低压低功耗的射频电路提供了可能，但是依靠减小MOS器件的栅长降低工作电压是有限的。因此，电路设计者把更多的注意力集中到电路拓扑结构上，使设计具有低压结构的射频电路成为了热门课题。

传统的Gilbert混频器由跨导级、开关级、负载级堆叠组成，其结构自下而上分别为跨导级、开关级、负载级[1]。这种结构中，所有的直流电流都流经跨导级、开关级和负载级，跨导级与开关级电路都需要一个开启电压(Von)，负载级也会有一定的电压降(VRL)，因此，电源电压的最小值Vdd，min=2Von+VRL。如果采用低电源电压，这种结构不能保证所有的管子都工作在饱和区。也就是说， Gilbert混频器不能满足低电压的要求，需要对其做出改进，如：文献[2-3]提出省去尾电流管来减小电源电压，文献[4-11]用折叠结构代替堆叠结构来解决上述问题。

文献[8]给出了折叠结构和堆叠结构的比较，折叠结构增加了两个射频中断电路和一个耦合电容。这样对直流通道来说，跨导级与开关级、负载级的直流电路分开，两条支路相互独立，互不影响。电源电压只需提供相当于一个开启电压(Von)的值就能使跨导管与开关管都工作在各自的饱和区，即电源电压的最小值Vdd，min=Von+VRL。……