专利名称：用于电力线载波调制解调的混频器电路的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种用于电力线载波调制解调的混频器电路。
技术背景电力线通信(Power Line Communication, PLC)就是利用已有的几乎无所不在的电力线作为通信载体，在不需要重新布线的基础上，在现有的电力线上实现信息的传输。该技术是把载有信息的高频信号加载于电力线上，然后用电力线传输，接收信息的调制解调器再把信号从杂乱的信息中分离出来，以实现信息的传递。而在电力线载波调制解调系统中，混频器是一个非常关键的核心电路模块，它的工艺兼容性，它的噪声，线性度，转换增益等性能指标对电力线载波系统的性能具有重要的影响。因此，混频电路的设计是电力线载波调制解调的关键技术之一。混频器分为有源混频器和无源混频器两种。有源混频器一般采用Gilbert (吉尔伯特)混频器的拓扑结构，如图I所示。由MOS管(即金属(metal)—氧化物(oxid)—半导体(semiconductor)场效应晶体管)M I和M2，M3和M4，M5和M6以及电阻Rl和R2组成的对称结构。其连接关系为差分射频信号RF+，RF-分别从Ml和M2的栅极输入，Ml和M2的源极连接到恒流源IS上，Ml的漏极接到M3和M4的源极上，M2的漏极接到M5和M6的源极上，M3的漏极和M5的漏极接到电阻Rl上，M4的漏极和M6的漏极接到电阻R2上，差分本振信号LO+接到M3和M6的栅极上，差分本振信号LO-接到M4和M5的栅极上，电阻Rl和R2接到电源VDD上,从而构成一个传统的Gilbert (吉尔伯特)混频器结构。Gilbert混频器的工作原理如下M1和M2组成的跨导器将射频电压信号转换为电流信号，而M3，M4, M5, M6用作开关，开关的打开和关闭由本振信号L0+，LO-控制，使得流经电阻Rl和R2的电流的频率是射频信号和本振信号的差频与和频，从而完成了频率转换的功能。如图I的混频器最大的优点是它有较高的转换增益，但是，它也有一些固有的缺陷，比如噪声比较差，线性度不是很高。如果混频器的噪声太大，就会严重影响电力线载波调制解调系统的噪声性能，从而降低电力线载波调制解调系统的接收灵敏度。
实用新型内容本实用新型解决的技术问题就是克服现有技术的混频器噪声比较差，线性度不是很高的问题，提出一种用于电力线载波调制解调的混频器电路，以降低噪声，提高线性度。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于电力线载波调制解调的混频器电路，包括第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第一电阻、第二电阻和电流源，所述混频器电路还包括第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第一电流源、第二电流源和偏置电压源，其中，所述第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第九MOS管和第十MOS管为N沟道MOS管，第七MOS管和第八MOS管为P沟道MOS管；电力线稱合进来的模拟信号从第一 MOS管的栅极输入,模拟信号通过第五电阻与第二 MOS管的栅极连接，第一 MOS管的源极通过第三电阻与电流源连接，第二 MOS管的源极通过第四电阻与电流源连接，第一 MOS管的漏极接到第三MOS管和第六MOS管的源极上，第二 MOS管的漏极接到第四MOS管和第五MOS管的源极上，第三MOS管的漏极和第四MOS管的漏极接到第七MOS管的漏极上,第五MOS管的漏极和第六MOS管的漏极接到第八MOS管的漏极上，第八MOS管的漏极与第八MOS管的栅极相连，第七MOS管和第八MOS管的源极与电源相连，第七MOS管的漏极接到第九MOS管的栅极，第八MOS管的漏极接到第十MOS管的栅极，第九MOS管的漏极与电源相连，第九MOS管的源极与第十MOS管的漏极相连，第十MOS管的源极为输出； 正差分本振信号与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与第一电容的负向端连接，第一电容的正向端与第三MOS管和第四MOS管的栅极连接，负差分本振信号与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端与第二电容的负向端连接，第二电容的正向端与第五MOS管和第六MOS管的栅极连接，第一电容的正向端与第二电容的负相端连接，第二电容的正向端与第一电容的负向端连接，偏置电源所产生的电压源分别与第二 MOS管的栅极、第三MOS管的栅极、第四MOS管的栅极、第五MOS管的栅极、第六MOS管的栅极、第九MOS管的源极和第十MOS管的栅极相连；第一电流源注入到第一 MOS管的漏极，第二电流源注入到第二MOS管的漏极。优选地，上述混频器电路还具有以下特点所述偏置电源所产生的第一电压源与第三MOS管和第四MOS管的栅极连接，偏置电源所产生的第二电压源与第五MOS管和第六MOS管的栅极连接，偏置电源所产生的第三电压源与第二 MOS管的栅极连接，偏置电源所产生的第四电压源与第九MOS管的源极和第十MOS管的栅极相连。本实用新型具有如下优点I、本实用新型具有电路结构简单，兼容现有标准的CMOS工艺；2、本实用新型克服了传统Gilbert (吉尔伯特)混频器开关级噪声的问题；3、本实用新型提高了传统Gilbert (吉尔伯特)混频器的线性度。
图I是现有技术的传统Gilbert (吉尔伯特)混频器拓扑结构示意图；图2是本实用新型实施例的Gilbert (吉尔伯特)混频器电路图。图3是本实用新型混频器应用的实施例结构示意图。
具体实施方式
下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。本实用新型提出的混频器电路结构如图2所示，包括第一 MOS管Ml、第二 MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5、第六MOS管M6、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9、第十MOS管M10、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容Cl、第二电容C2、电流源IS、第一电流源IS1、第二电流源IS2和偏置电压源Vbiasl。其中，所述第一 MOS管Ml、第二 MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5、第六MOS管M6、第九MOS管M9和第十MOS管MlO为N沟道MOS管，第七MOS管M7和第八MOS管M8为P沟道MOS管；电力线稱合进来的模拟信号SI从第一 MOS管Ml的栅极输入,模拟信号SI通过第五电阻R5与第二 M0s管M2的栅极连接，第一 MOS管Ml的源极通过第三电阻R3与电流源IS连接，第二 MOS管M2的源极通过第四电阻R4与电流源IS连接，第一 MOS管Ml的漏极接至IJ第三MOS管M3和第六MOS管M6的源极上，第二 MOS管M2的漏极接到第四MOS管M4和第五MOS管M5的源极上，第三MOS管M3的漏极和第四MOS管M4的漏极接到第七MOS管M7的漏极上，第五MOS管M5的漏极和第六MOS管M6的漏极接到第八MOS管M8的漏极上，第八MOS管M8的漏极与第八MOS管M8的栅极相连，第七MOS管M7和第八MOS管M8的源极·与电源VDD相连，第七MOS管M7的漏极接到第九MOS管M9的栅极，第八MOS管M8的漏极接到第十MOS管MlO的栅极，第九MOS管M9的漏极与电源VDD相连，第九MOS管M9的源极与第十MOS管MlO的漏极相连，第十MOS管MlO的源极为输出FLT ；正差分本振信号LO+与第一电阻Rl连接,第一电阻Rl的另一端与电容Cl的负向端连接，Cl的正向端与第三MOS管M3和第四MOS管M4的栅极连接，负差分本振信号LO-与第二电阻R2连接，第二电阻R2的另一端与第二电容C2的负向端连接，第二 C2的正向端与第五MOS管M5和第六MOS管M6的栅极连接，第一电容Cl的正向端与第二电容C2的负相端连接，第二电容C2的正向端与第一电容Cl的负向端连接，所述偏置电源Vbaisl所产生的第一电压源BAISl与第三MOS管M3和第四MOS管M4的栅极连接，偏置电源Vbaisl所产生的第二电压源BAIS2与第五MOS管M5和第六MOS管M6的栅极连接，偏置电源Vbaisl所产生的第三电压源BAIS3与第二 MOS管M2的栅极连接，偏置电源Vbaisl所产生的第四电压源BAIS4与第九MOS管M9的源极和第十MOS管MlO的栅极相连；第一电流源ISl注入到第一 MOS管Ml的漏极，第二电流源IS2注入到第二 MOS管M2的漏极。本实用新型混频器电路的核心是在开关级引入第一电流源ISl和第二电流源IS2。采用电流注入降低开关管的静态电流，从而降低开关管的噪声，但驱动的电流仍然保持不变，因此变频增益不会降低。另一方面，为了进一步改进混频电路的线性度，本电路同时引入第三电阻R3和第四电阻R4用以提高混频器的线性度。本实用新型混频器电路的应用实施例如图3所示，电力线上载有信息，通过耦合装置5耦合进来的电力线上的信号SI与电力线调制解调电路产生的本振信号L0+、L0-，通过本实用新型混频器电路21，产生中频信号FLT，FLT信号通过低通滤波电路22滤除带外的干扰和噪声，后经限幅放大电路23限幅放大处理后，再通过数字下变频电路24将中频信号转换为低频信号；该低频信号经同步捕获电路25进行同步捕获；当通信系统同步后，经过功率检测电路26、同步解扩电路27和差分解码电路28恢复出通信系统所传输的原始信号，该原始信号在同步信号下降沿的作用下将差分解码出的信号传输给单片机29。
权利要求1.一种用于电力线载波调制解调的混频器电路，包括第一 MOS管(Ml)、第二 MOS管(M2)、第三MOS管(M3)、第四MOS管(M4)、第五MOS管(M5)、第六MOS管(M6)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)和电流源(IS)，其特征在于，所述混频器电路还包括第七MOS管(M7)、第八MOS管(M8)、第九MOS管(M9)、第十MOS管(M10)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第一电容(Cl)、第二电容(C2)、第一电流源(IS1)、第二电流源(IS2)和偏置电压源(Vbiasl)，其中， 所述第一 MOS管(Ml)、第二 MOS管(M2)、第三MOS管(M3)、第四MOS管(M4)、第五MOS管(M5 )、第六MOS管(M6 )、第九MOS管(M9 )和第十MOS管(MIO )为N沟道MOS管，第七MOS管(M7)和第八MOS管(M8)为P沟道MOS管； 电力线稱合进来的模拟信号(SI)从第一 MOS管(Ml)的栅极输入,模拟信号(SI)通过第五电阻(R5)与第二 MOS管(M2)的栅极连接，第一 MOS管(Ml)的源极通过第三电阻(R3) 与电流源(IS)连接，第二 MOS管(M2)的源极通过第四电阻(R4)与电流源(IS)连接，第一MOS管(Ml)的漏极接到第三MOS管(M3)和第六MOS管(M6)的源极上，第二 MOS管(M2)的漏极接到第四MOS管(M4)和第五MOS管(M5)的源极上，第三MOS管(M3)的漏极和第四MOS管(M4)的漏极接到第七MOS管(M7)的漏极上，第五MOS管(M5)的漏极和第六MOS管(M6)的漏极接到第八MOS管(M8)的漏极上，第八MOS管(M8)的漏极与第八MOS管(M8)的栅极相连，第七MOS管(M7)和第八MOS管(M8)的源极与电源(VDD)相连，第七MOS管(M7)的漏极接到第九MOS管(M9)的栅极，第八MOS管(M8)的漏极接到第十MOS管(MlO)的栅极，第九MOS管(M9)的漏极与电源(VDD)相连，第九MOS管(M9)的源极与第十MOS管(MlO)的漏极相连，第十MOS管(MlO)的源极为输出(FLT)； 正差分本振信号(L0+)与第一电阻(Rl)的一端连接,第一电阻(Rl)的另一端与第一电容(Cl)的负向端连接，第一电容(Cl)的正向端与第三MOS管(M3)和第四MOS管(M4)的栅极连接，负差分本振信号(L0-)与第二电阻(R2)的一端连接，第二电阻(R2)的另一端与第二电容(C2)的负向端连接，第二电容(C2)的正向端与第五MOS管(M5)和第六MOS管(M6)的栅极连接，第一电容(Cl)的正向端与第二电容(C2)的负相端连接，第二电容(C2)的正向端与第一电容(Cl)的负向端连接，偏置电源(Vbaisl)所产生的电压源分别与第二 MOS管(M2)的栅极、第三MOS管(M3)的栅极、第四MOS管(M4)的栅极、第五MOS管(M5)的栅极、第六MOS管(M6)的栅极、第九MOS管(M9)的源极和第十MOS管(MlO)的栅极相连；第一电流源(ISl)注入到第一 MOS管(Ml)的漏极，第二电流源(IS2)注入到第二 MOS管(M2)的漏极。
2.如权利要求I所述的混频器电路，其特征在于， 所述偏置电源(Vbaisl)所产生的第一电压源(BAISl)与第三MOS管(M3)和第四MOS管(M4)的栅极连接，偏置电源(Vbaisl)所产生的第二电压源(BAIS2)与第五MOS管(M5)和第六MOS管(M6)的栅极连接，偏置电源(Vbaisl)所产生的第三电压源(BAIS3)与第二 MOS管(M2)的栅极连接，偏置电源(Vbaisl)所产生的第四电压源(BAIS4)与第九MOS管(M9)的源极和第十MOS管(MlO)的栅极相连。
专利摘要本实用新型公开了一种用于电力线载波调制解调的混频器电路，包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、电流源、第一电流源、第二电流源和偏置电压源。本实用新型在传统的Gilbert(吉尔伯特)混频器电路的基础上对开关管引入了电流源，减弱了噪声，以及，通过增加第三电阻、第四电阻，提高了混频器的线性度。
文档编号H03D7/12GK202798582SQ20122052960
公开日2013年3月13日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日
发明者赵新毅, 徐东明 申请人:西安龙芯电子科技有限公司