TW200803152A - Dual-lo mixer and radio - Google Patents

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200803152 七、指定代表圖： (一）、本案指定代表圖為：第（3)圖。 (二）、本案代表圖之元件符號簡單說明： 300 雙重本地振盪混合器； 321 第一 XNOR-SW電路; 322 第二XN0R-SW電路； 323 第三XNOR-SW電路；以及 324 第四XN0R-SW電路。 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學& 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種混合器電路，尤指一種能執行兩 (two-step)頻率轉換之混合器電路及其運用至無線系統。 ^ 【先前技術】 在一無線接收器中，一種接收混合器接收兩種信銳， 無 線射頻信號（radio frequency，RF)及一本地振遷 oscillator, L0)信號，並產生一種輸出信號，如 (intermediate frequency，IF)信號，其中此中頻 之頰率係 中頻 4 200803152 無線射頻信號之一頻率與該本地振蓋信號之一頻率間之差異。相 ' 反地，在一種無線傳送器中，一傳送混合器接收兩種輸入信號， / 如一中頻信號與一本地振盪信號，並產生一種輸出信號，如一無 線射頻信號，其中此無線射頻信號之頻率為該中頻信號之一頻率 與該本地振盡信號之一頻率之總和。在一實施例中，一混合器執 行一頻率轉換時，也會造成前述之信號有雜訊及失真(distortion) 的現象（在一接收混合器内的中頻信號或在一傳送信號内的無線 射頻信號）。兩種形式的混合器通常被用在一無線系統上：前述混 • 合器之混合器係為主動混合器及被動混合器。一主動混合器需施 以一固定的偏壓（bias)，且會在前述之輸出信號上提供一增益 (gain)，但通常具有高雜訊及較差的線性特性（linearity)。反 之，一被動混合器則不需施以固定的偏壓，且會在前述之輸出信 號上產生一耗損（loss)，但通常具有較少的雜訊及較佳的線性特 性0 調諧器（tuner)為一種裝置，係用於從包含複數個通道之一寬 頻(wide — band)無線射頻信號間來選出一窄頻(narrow—band)無 _ 線射頻信號的一特定通道。此調諳器必需結合多種放大器、濾、波 器及混合器以執行前述通道選擇。Rotzoll在美國專利5, 737, 035 揭露了一種具高度整合性之電視調諧器，如第1圖所示。在第1 圖之調諧器100中，一寬頻無線射頻信號被一天線所接收，之後， 被一前置濾波器110(pre-filter)予以濾波，接者，被一低雜訊放 大器120(low-noise amplifier，LNA)予以放大，接者，透過一 第一本地振盪信號L01之一第一混合器130而被轉換為一第一中 頻信號IF1，之後，再透過一第二本地振盪信號L02之一第二混合 器140而被轉換為一第二中頻信號IF2，接者，再被一帶通滤波器 5 200803152 二l50 (band-pass filter，BPF)予以濾波，而使得一窄頻信號可經 • 由一後續解調器（demodulator)來做進一步的處理。由於使用兩種 - 混合器130及混合器140，使得調諧器1〇〇之效能被大幅地侷限， 而前述之情況為，若非引起顯著的雜訊及失真（對於使用一主動混 合器）就是會造成耗損（對於使用一被動混合器）。 縱上所述，對於在使用兩種混合器情況下亦能減少雜訊及失真且 仍同時能達到前述之頻率轉換是一亟需解決的議題。 • 【發明内容】 本發明的目的之一，係提出一雙重本地振盪混合器（dual—L〇 mixer)，可使得在使用兩種混合器情況下能達到前述之頻率轉镇 功能外，亦能減少雜訊。 本發明的目的之一，係提出一雙重本地振盪混合器（dual—L〇 mixer)，可使得在使用兩種混合器情況下能達到前述之頻率轉換 功能外，亦能防止失真產生。 本發明的目的之一，係提出一雙重本地振盪混合器，可使得 • 在使用兩種混合器情況下能達到前述之頻率轉換外，亦能減少訊 號之耗損。 【實施方式】 以下詳細地討論目前較佳的實施例。然而應被理解的是， 本發明提供許多可適用的發明觀念，而這些觀念能被體現於很寬 廣多樣的特定具體背景中。所討論的特定具體的實施例僅是說明 使用本發明的特定結構，而且不會限制本發明的範圍。 在一實施例中，一種接收雙重本地振盈混合器（receiving 6 200803152 dual-L0 mixer)接收三種信號，如一無線射頻信號、一第一本地 '紐信號及-第二本地振盪信號，並產生一輸出信號，如一中頻 信號。此接收雙重混合器可由一被動電路或是一主動電路來予以 實現。在一實施例中，一 XN0R-SW(互斥膽開關)被用以接收兩種 本地振盪信號。 XN0R-SW為一種開關，係依照一互斥n〇r運作之兩種邏輯信 號而有條件地連接兩電路節點。如第2A圖所示，一 XN〇R—sw電^ 200具有六個端子rJ、n2、c卜c2、clb及c2b。於其中，ni係為 φ 連接弟電路卽點之一端子，η2係為連接一第二電路節點之^二 端子，cl係為連接至一第一邏輯信號之一端子，clb係為連接至 前述第一邏輯信號之一邏輯反轉（logical inversi〇n)之一端子， c2係為連接至一第二邏輯信號之一端子，c2b係為連接至前述第 二邏輯信號之一邏輯反轉之一端子。每當於第一邏輯信號與第二 邏輯“说於相同狀態時’此第一電路節點將被連接至第二電路節 點；否則，此第一電路節點將與第二電路節點斷開。如第2β圖所 示’係為一 XNOR-SW 200使用四個金氧半場效電晶體21〇、220、 φ 230、240(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor MOSFET)之一實際電路之實施說明圖。當在ci及以之電壓皆為高 時(及其在clb及c2b之電壓皆為低時），電路節點n2係透過電晶 體210及電晶體220而有效地被連接至電路節點nl。當在ci及 c2之電壓皆為低時(及其在clb及C2b之電壓皆為高時），電路節 點n2係透過電晶體230及電晶體240而有效地被連接至電路節點 nl。當cl與c2在電壓位準上呈邏輯地相反狀態時（即其clb及 c2b同樣地在電壓位準上亦呈邏輯地相反狀態時），電路節點成 與電路郎點nl則有效地斷開。因為在電路節點nl與電路節點a 7 200803152 間的連接性係由XN0R運作狀態而決定，所以連接性係有關於一 -XNOR-SW電路，其中xn〇r運作狀態係檢測前述兩邏輯信號是否為 - 同一狀態。在另一實施例中，電晶體210與電晶體220被結合至 弟雙閘金氧半場效電晶體(dual-gate M0SFET)，電晶體230 與電晶體240同樣地被結合至一第二雙閘金氧半場效電晶體。 請參閱第3圖，其繪示一使用四個XN0R-SW電路之被動雙平 衡型雙重本地振盈混合器之實際例之示意圖。於此，雙重本地振 盪混合器300接收一差動無線射頻信號即+ /一、一第一差動本地 _ 振盪化號L〇l+/ —及一第二差動本地振盪信號L02 + /—，並產生 一差動中頻信號IF + /—。請注意，訊號L01+/—與L02 + /—皆 為具有兩種可能狀態之邏輯信號。在一第一狀態中，L01 + (L02 + ) 為邏輯高且L01 —（L02 —）為邏輯低；在一第二狀態中，L〇1 + (L〇2 + )為邏輯低且L〇l — (L02 -)為邏輯高。RF +透過一第一 XNOR-SW 電路321而與IF +連接；當L01 +與L02 +為同一邏輯狀態時(如， 兩者皆為邏輯高或邏輯低），則建立一連接性(c〇nnectivity)。RF 一透過一第二XNOR-SW電路322而與IF +連接，且當L01 +與L02 _ —為相同的邏輯狀態時(及其L01 +與L02 +為相反邏輯狀態時）， 則建立一連接性。RF +透過一第三SW電路323而與IF—連 接，當L01 +與L02 —為相同的邏輯狀態時（而L〇1 +與L〇2 +為相 反邏輯狀態時），則建立一連接性。胙一透過一第四XN0R-SW電路 324而與IF—連接，當L01 +與L02 +為相同的邏輯狀態時，則建 立一連接^±。總而言之，無論11)1+/ —何時與1^〇2 + / —為相同邏 輯狀態’ RF +有效地與IF +連接，且即一有效地與IF —連接；否 貝1J，RF +有效地與IF—連接’且rf —有效地與ιρ +連接。混合器 300之功能類似於習知的被動混合器，但對於混合器中之rf 8 200803152 + / —與IF + / —的連接性係由XN0R於兩種邏輯信號之運作而決 ； 疋，以取代習知技藝之混合器中藉由一單一 L0信號而直接地決定 此連接性。XM0R以兩種邏輯信號之運作係為一有效地乘法運算 (multipl ication)(因邏輯高時能以+1表示及邏輯低時能以—丄 表示）。因而，一雙重本地振盪混合器300係能執行一兩階段頻率 轉換功能，而在習知技彳标中則需要兩種混合器（在第1圖中的混合 姦130與混合器140)方能實現此功能。因為只有單一混合器被使 用下，使得從引入至所產生的輸出信號(相較在習知技術中使用兩 • 種被動混合器之實施例）的損耗較少。 請參閱第4圖，其繪示一使用四個xnor-SW電路之主動雙 平衡型雙重本地振盪混合器400之實際例。圖中，VDD表示一供應 電壓。於第4圖中，一雙重本地振盪混合器4〇〇係接收一差動無 線射頻信號RF + /—、一第一差動本地振盪信號l〇1 + /—及一第 二差動本地振盪信號L02 +/—，並產生一差動中頻信號ιρ + / ° M0SFET 411 與 M0SFET 412 係形成一差動對(differential pair)，且用以接收及放大前述差動無線射頻信號RF + /_，而產 φ 生輸出差動中頻信號IF + /—。此差動對係使用一具一偏電壓值 BIAS之一偏壓M0SFET 410來進行偏壓。一對電阻431及電阻432 形成此差動對之一負載，用以將一電流輸出值（來自差動對)轉換 為一電壓輸出值值。此M0SFET 411之汲極端(drain)透過一第一 XNOR-SW 421而與IF —連接，且亦透過一第二XN0R-SW 422而與 IF +連接。此M0SFET 412之汲極端透過一第三XN0R-SW 423而與 IF —連接，且亦透過一第四xN0R—sw 424而與IF +連接。當L〇1 +與L02 +為相同的邏輯狀態時，則xN0R-SW 421與xnor—SW 424 會被接通，否則會被關閉。當L01 +之邏輯狀態與L02 +為相反時， 200803152 ； 則XNOR-SW 422與XNOR-SW 423被接通，否則會被關閉。當L01 - +之邏輯狀悲與L02 +為相同時，則M0SFET 411之汲極端與電阻 431係為有效連接且M0SFET 412之汲極端與電阻432係為有效連 接。當L01 +之邏輯狀態與L02 +為相反時，則M〇SFET 411之沒 極端與電阻432係為有效連接且M0SFE1T 412之汲極端與電阻431 係為有效連接。此混合器400之功能因而近似於習知技術之一主 動混合器，但對於混合器4〇〇中之胙+ / —與IF + /—間的連接性 係由XN0R於兩種邏輯信號之運作而決定，以取代在習知技藝的混 • 合器中藉由一單一 L0信號而直接地決定此連接性。XN0R於兩種邏 輯信號之運作有效地為一乘法運算（因邏輯高時能以+ 1表示及邏 輯低時能以―1表示）。因而，一雙重本地振盪混合器400係能執 行一兩階段頻率轉換功能，而此功能在習知技術中則需要兩種混 合器（在第1 -中的混合器130與混合器14〇)才得以實現。因為只 有單一混合器被使用下，使得引入至所產生之輸出信號(相較於習 知技術中使用兩種主動混合器之實施例）的損耗較少。 仍請參閱第四圖。在另一實施例中，偏壓M〇SFET 410被移 _ 除，而將與偏壓M0SFET 410連接之一端接地，即M0SFET 411之 源極及M0SFET 412之源極皆接地。 仍請芩閱第四圖。在另一實施例中，可以一 M〇SFET對來取 代電阻對431及432。 透過本文可知，在沒有脫離本發明之原理下，任一 M0SFET 凡件能被電晶體之任一型式所取代(例如，雙載子電晶體(1)11)〇1虹 transistor) ^ ^ f aaa^(hetero- junction bipolar transistor)至屬一半導體場效電晶體（metal — semiconductor field effect transistor)、高電子移動率電晶體(high electron 200803152 、 一mobility transistor)等等）。 ' 請參閱第5圖，其繪示一主動、雙平衡型雙重本地振盪混 / 合器400A之一實施例，於圖中，每一 XNOR-SW係連接於一個別的 M0SFET。第5圖之雙重本地振盪混合器400A幾乎與第4圖之雙重 本地振盪混合器400相同，除了使用一額外的M0SFET 413，其閘 極連接至· RF+而汲極連接至XN0R-SW 422，以及使用一額外的 M0SFET 414，其閘極連接至RF —及汲極連接至xnor-SW 423。而 這四個M0SFET 411、412、413及414的源極相連接。明顯地，熟 • 知此技藝人士皆知，混合器400A可執行與第4圖所示之電路400 相同的功能。在任一時間點，僅XN0R-SW 421及XNOR-SW 422之 其一被接通，及同樣地，僅XN0R-SW 423及XN0R-SW 424之其一 被接通。 請參閱第6A圖，其繪示一使用三態閘混合器（triple gate mixing device)之另一實施例。於第6A圖中，一三態閘混合器（TGM) 電路600具有5個端子nl、n2、cl、c2及c3。於其中，nl係為 連接一第一電路節點之一端子，n2係為連接一第二電路節點之一 φ 端子，cl係為連接一第一邏輯信號之一端子，c2係為連接一第二 邏輯信號之一端子及C3係為連接一連續時間信號之一端子以作為 被接收(在一接收機）或被傳送(在一傳送機）。當前述連續時間信 號被作為混合器電路6〇〇内一放大電路之輸入信號時，第一邏輯 信號與第二邏輯信號用來控制於混合器電路600内的一個別切換 電路(respective switch)。於第6B圖中，其繪示一用於混合器 電路600之電路實施例。此電路包含：一第一 M0SFET 610，作為 由第一邏輯信號所控制之一第一開關，一第二M0SFET 620，作為 由第二邏輯信號所控制之一第二開關及一第三M0SFET 630，作為 11 200803152 二 一以連續時間信號作為輸入信號之放大電路。 - 第7圖繪示一具TGM之主動雙平衡型混合器7〇〇。於圖中， - 混合器700包含一 M0SFET 710，係提供一偏壓至八個TGM電路 721〜728,及一電阻對731與732作為一差動負載以產生差動輸出 信號IF + /—。每一 TGM電路具有連接至MOSFET 710之汲極的端 子nl、連接至IF+或IF—兩者之一的端子n2、連接至L01 +或 L01—兩者之一的端子ci、連接至以^ +或以^一兩者之一的端子 c2及連接至RF +或RF—兩者之一的端子C3。當L01 +及L02+皆 _ 為邏輯高時，胙+被放大且透過TGM 721而被連接至IF—，同時 RF—被放大且透過TGM727而被連接至IF+。當L01 +及L02+皆 為邏輯低時，RF+被放大且透過TGM 722而被連接至IF—，同時 RF—被放大且透過TGM 728而被連接至iF+。當lch + 為邏輯高 且L02 +為邏輯低時，卵+被放大且透過TGM 723而被連接至IF +，同時RF—被放大且透過TGM 725而被連接至IF—。當L01 + 為邏輯低且L02 +為邏輯高時，RF +被放大且透過TGM 724而被連 接至IF+，同時rf —被放大且透過TGM 726而被連接至if—。 鲁 仍請參閱第7圖。在另一實施例中，偏壓MOSFET 710被移 除，且八個TGM 721〜728之端子nl皆接地。 仍請參閱第7圖。在另一實施例中，以一 M0SFET對取代一電 蛆對731及732。 在另一適用於一傳送器應用之實施例中，IF + /—及RF + / — 之角色與先前之實施例之角色互換。亦即，IF + /一（取代RF + / 被接收以作為一被動或主動混合器之其一之一差動輸入信 咸’而一差動輪出信號(如於包含一電阻對之負載)被連接至RF + / 〜（取代IF + /〜）。 12 200803152 J 請參閲第8圖，其繪示一使用一雙重本地振盪混合器之接收 - 器800。於此接收器800中，一寬頻射頻信號由一天線所接收，接 -著，由一前置濾波器810(pre-filter)對此信號進行濾波，接者， 被一低雜訊放大器820(low—noise amplifier，LNA)予以放大’ 接者，被使用兩本地振盪信號L01及L02之一雙重本地振盛混合 器830轉換成一第一中頻信號，之後，被一帶通濾波器850 (band-pass filter，BPF)濾波，以產生一窄頻信號來讓一後續解 調器（demodulator)做進一步處理。由於僅使用一混合器電路，調 _ 諧器（tuner)8〇〇因此會比在習知内之調諧器100電路呈現較佳的 狀態。在另一實施例中，前置濾波器810被移除。 在一實施例中，一濾波器被設置在LNA 820與混合器830之 間。在一實施例中，LNA 820之增益為可調整的。在一實施例中， 混合器830使用複數個XN0R-SW電路，每一 XNOR-SW電路被接通 或關閉係由本地振盛信號L01之一邏輯值與本地振盪信號L02之 一邏輯值之間的邏輯關係所控制。在一實施例中，混合器830可 為一被動雙平衡型雙重本地振盪混合器。在一實施例中’混合器 φ 830可為一主動雙平衡型雙重本地振盪混合器。在一實施例中，混 合器830可使用複數個三態閘混合電路。在一實施例中，接收器 800係為一電視調諧器。 請參閱第9圖，其緣示一使用兩雙重本地振盪混合器之一 接收器900之另一實施例。在接收器900内，一寬頻射頻信號由 一天線所接收，之後，被一前置濾波器910濾波，接者，被一 LNA 920放大，接者，藉由使用兩種轉換路徑將上述被放大信號轉換成 兩基頻信號：於'一同相（I)路徑中’源自LNA 920之射頻#说使用 一第一雙重本地振盪混合器930_1，隨後，經一第一低通濾波器 13 200803152 、 （lowpass filter，LPF)950_I之路徑而轉換為一第一基頻信號I ; ' 在一正交(Q)路徑中，源自LNA 920之射頻信號使用一第二雙重本 ’ 地振盪混合器930J)，隨後，經一第二低通濾波器950_Q之路徑而 轉換為一第二基頻信號Q。第一雙重本地振盪混合器930_1接收兩 種本地振盪信號：本地振盪信號L01及本地振盪信號L02_I。第二 雙重本地振盛混合^§ 930_Q接收兩種本地振盈信號：分別是本地 振盪信號L01及本地振盪信號L〇2_Q。本地振盪信號L01與本地振 盪信號L02-Q為相同頻率但相位之差為90度。在一實施例中，前 _ 置濾波器91〇可被移除。在一實施例中，一濾波器被設置在LNA 920 及混合器930一I與混合器930—Q之間。在一實施例中，低雜訊放 大器920之增益係可調整。在一實施例中，混合器930J與混合 器930一Q使用複數個XN0R-SW電路，每一 XN0R-SW電路被導通或 關閉係由本地振盈信號L01之一邏輯值及本地振盪信號l〇2_I或 本地振盪信號L02一Q之兩者之一邏輯值間的邏輯關係所控制。在 一實施例中，混合器930一I與混合器930-Q皆為被動雙平衡型雙 重本地振盪混合器。在一實施例中，混合器930-1與混合器930 Q 鲁 白為主動雙平衡型雙重本地振逢混合器。在一實施例中，混合 930_1與混合器930-Q皆使用複數個三態閘混合電路。在一實施例 中，接收器900係為一電視調諧器。 請參閱第10圖，其繪示使用四個雙重本地振盪混合器之一 接收器1000之另一實施例。在接收器1000内，一寬頻射頻信號 由一天線所接收，之後，被一前置濾波器1010濾波，接者，被一 LNA 1020放大，接者，藉由使用四個轉換路徑來進行降頻變換 (down converted)為四個基頻信號：於一第一路徑中，使用一第 一雙重本地振盪混合器1030—Π將源自[ΝΑ 1020之射頻信號轉換 200803152 ：為—第—基頻信號11;於—第二路徑中，使用-第二雙重本地振 ；I混合器1030-QQ將源自LNA 1020之射頻信號轉換為-第二基頻 - 信號QQ ;於一第三路徑中’使用—第三雙重本地振盪混合器 1030—IQ將源自LNA 1020之射頻信號轉換為一第三基頻信號扣； 於-第四路徑中’使用-第四雙重本地振盡混合器1麵將源 自LNA 1020之射頻彳§號轉換為一第四基頻信號qi。第一雙重本地 振盡混合器1030一II接收兩個本地振盪信號：分別為本地振盪信 號L01一I及本地振盪4§號L02一I。第二雙重本地振盤混合器 # 1〇3〇-QQ接收兩個本地振盪信號：分別為本地振盪信號l〇i_q及本 地振盪信號L02一Q。第三雙重本地振盪混合器i〇3〇jQ接收兩個本 地振盪信號：分別為本地振盪信號L01J及本地振|信號l〇2_Q。 第四雙重本地振盪混合器1030一QI接收兩個本地振盪信號··分別 為本地振盪信號LOl—Q及本地振盪信號L02J。本地振盡信號 LOl—I及本地振盡说L01 一Q為相同頻率但相位之差為度。同 樣地，本地振盪信號L02_I及本地振盪信號l〇2一Q為相同頻率但 相位之差為90度。在一實施例中，前置濾波器1〇1〇被移除。在 φ 一實施例中，可設置一濾波器於低雜訊放大器1020及混合器 1030—II、混合器103(LQQ、混合器1〇3〇一IQ及混合器l〇3〇ji之 間。在一實施例中，低雜訊放大器1020之增益係可調整。在—實 施例中，混合器1030-11、混合器1030-QQ、混合器1 合器1030一QI使用複數個XNOR-SW電路，每一 XNOR-SW電路被導 通或關閉係由本地振盪信號LOU或本地振盪信號L01J之兩者 之一邏輯值與本地it盪信號L02—I或本地振盪信號L02—Q之兩者 之一邏輯值間的一邏輯關係所控制。基頻信號II與基頻信號 係於一第一加總電路1040—1内被予以結合，之後，由一第一低通 200803152 滤、波器1050J進行濾波而產生一同相基頻信號I。基頻信號IQ •與基頻信號QI係於一第二加總電路l〇4〇_Q内被予以結合，之後， *-第二低^濾波器聰』進行渡波而產生一正交基頻信號Q。 在一實施例中’说合器1〇3〇 ΙΙ、混合器1〇3〇_QQ、混合器1〇3〇_IQ 及混合器、1030—QI冑為被動雙平衡型雙重本地振姐合器。在一 實施例中，混合器1030—H、混合器1〇3〇—QQ、混合器1〇3〇_叫及 混合器1030一QI皆為主動雙平衡型雙重本地振盪混合器。在一實 施例中’混合器1030—Π、混合器1〇3〇_QQ、混合器1〇3〇JQ及混 • 合器1030-Qi皆使用複數個三態閘混合電路。在一實施例中，加 總電路1040—I與低通濾波器1〇5〇J[可被整合為一單一電路，及 同樣地，加總電路1040—Q與低通濾波器1050-Q可被整合為一單 一電路。在一實施例中，接收器1〇〇〇係為一電視調諧器。 請麥閱第11圖，其繪示一使用四個雙重本地振盪混合器之一 傳送器1100之另一實施例。在傳送器1100内，藉由使用四個轉 換路徑來對一對基頻信號I及基頻信號Q予以進行升頻轉換 (Up-Converted)，而前些轉換路徑係為··於一第一路徑中，使用 φ 一第一雙重本地振盪混合器1130— II將基頻信號I轉換一第一射 頻信號II ;於一第二路徑中，使用一第二雙重本地振盪混合器 1130_QQ將基頻信號1轉換為一第二射頻信號-QQ ;於一第三路徑 中，使用一第二雙重本地振盪混合器η%一IQ將基頻信號Q轉換 為一第三射頻信號-;以及於一第四路徑中，使用一第四雙重本 地振盪混合器將基頻信號Q轉換為一第四射頻信號_qi。 第^一雙重本地振樣混合器1130— 11接收兩個本地振盈信號：分別 為本地振盪信號L〇u及本地振盪信號L02J。此第二雙重本地振 盪混合器1130接收兩個本地振盪信號：分別為本地振盪信號 16 200803152

〜 L01_Q及本地振盪信號L02—Q。第三雙重本地振盪混合器1130_IQ ' 接收兩個本地振盪信號：分別為本地振盪信號L01_I及本地振盪 信號L02_Q。第四雙重本地振盪混合器1130_QI接收兩個本地it盪 信號：分別為本地振盪信號L01_Q及L02_I。本地振盪信號L01_ I 及本地振盪信號L01—Q為相同頻率但相位之差為90度。同樣地， L02_I及L02_Q為相同頻率但相位之差為90度。這四個射頻信號 II、射頻信號QQ、射頻信號IQ、射頻信號QI係於一加總電路114〇 内被予以結合，之後，經由一濾波器1150來予以進行濾波而產生 • 一輸出射頻信號。在一實施例中，濾波器1150係可被予以移除的。 在一實施例中，混合器1130一II、混合器ii3〇_QQ、混合器1130JQ 及混合器1130—QI使用複數個XNOR-SW電路，每一 XNOR-SW電路 被導通或關閉係由本地振盡信號L01 一I之邏輯值或本地振盤信號 L01—Q之邏輯值之其一及本地振盪信號l〇2_I之邏輯值或本地振 盪信號L02—Q之邏輯值之其一之間的邏輯關係所控制。在一實施 例中，混合器1130一II及混合器1130—QQ之其一及其相應的轉換 路徑被移除，同樣地，混合器1130一IQ及混合器ii3〇_Ql之其一 φ 及其相應的轉換路徑亦被移除。在一實施例中，基頻信號I被一 中頻信號IF所取代及第三轉換路徑及第四轉換路徑皆被移除。在 一實施例中，基頻信號I被一中頻信號IF所取代且第一轉換路 徑、第二轉換路徑之其一被移除而第三轉換路徑及第四轉換路徑 皆被移除。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，但並非用以限定本發 明，任何热習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍内，所作 各種之更動與/閏飾’皆在本發明之保護範圍。 17 200803152 : 【圖式簡單說明】 ' 第1圖係繪示習知調諧器（tuner)之方塊示意圖； 二第2圖係繪示一 XN0R-SW(互斥N0R開關）電路之符號(a)及一實際 電路⑻； 第3圖係繪示一使用四個XN0R-SW電路之一被動雙平衡型雙重本 地振盪混合器； 第4圖係繪示一使用四個XN0R-SW電路之一主動雙平衡型雙重本 地振盪混合器； φ 第5圖係繪示第4圖之另一實施例； 第6圖係繪示一三態閘混合電路之一符號(A)及一實際電路(B); 第7圖係繪示一使用八個三態閘混合電路之一主動雙平衡型雙重 本地振盪混合器； 第8圖係繪示一接收器，其使用一雙重本地振盪混合器而將一射 頻信號轉換為一中頻信號； 第9圖係繪示一接收器，其使用兩個雙重本地振盪混合器而將一 射頻信號轉換為兩個基頻信號； • 第10圖係繪示一接收器，其使用四個雙重本地振盪混合器而將一 射頻信號轉換為兩個基頻信號；以及 第11圖係繪示一傳送器，其使用四個雙重本地振盡混合器而將兩 個基頻信號轉換為一射頻信號。 200803152 、 【主要元件符號說明】 二 100 :調諧器； 110 :前置濾波器； 120 :低雜訊放大器； 130 :第一混合器； 140 :第二混合器； 150 :帶通濾波器； 200 ·· XNOR-SW 電路； 210、220、230、240 :電晶體； • 300 :雙重本地振盪混合器； 321 :第一 XNOR-SW 電路； 322 :第二 XNOR-SW 電路； 323 ··第三 XNOR-SW 電路； 324:第四XNOR-SW電路； 400 :主動雙平衡型雙重本地振盪混合器； 400A :主動雙平衡型雙重本地振盪混合器； 410、41 卜 412 : M0SFETT ; • 421 ··第一 XNOR-SW; 422 :第二 XNOR-SW ; 423 :第三 XNOR-SW ; 424 :第四 XNOR-SW ; 431、432 :電阻； 600 ··三態閘混合器（TGM)電路； 610 :第一 M0SFET ; 620 :第二M0SFET ; 630 :第三 M0SFET ; 19 200803152 〜 700 :主動雙平衡型混合器； V" ' 710 ： M0SFET ； ， 721-728 ： TGM ； 731、732 :電阻； 800 :接收器； 810 :前置濾波器； 820 :低雜訊放大器； 830 :雙平衡型雙重本地振盪混合器； ⑩ 850 :帶通濾波器； 900 :接收器； 910 :前置濾波器； 920 :低雜訊放大器； 930_1 :第一雙重本地振盪混合器； 930_Q :第二雙重本地振盪混合器； 950J :第一低通濾波器； 950_Q :第二低通濾波器； φ 1000 :接收器； 1010 :前置濾波器； 1020 :低雜訊放大器； 1030_11 :第一雙重本地振盪混合器； 1030_QQ:第二雙重本地振盪混合器； 1030_IQ :第三雙重本地振盪混合器； 1030_QI :第四雙重本地振盪混合器； 1050_1 :第一低通濾波器； 1050_Q :第二低通濾波器； 20 200803152 • 1150 :濾波器；以及 ' nl、n2、cl、c2、clb及c2b :端子。 21

Claims (1)

1. 200803152 十、申請專利範圍： 1· 一種混合器，包含有一第一輸入端、一第二輸入端及一 第二輸入端’分別接收一輸入信號、一第一振盪信號及一 第一振盪k號，该混合器將該輸入信號進行頻率轉換以輸 出一輸出信號，其中該輸入信號與該輸出信號之間的頻率 差異係與該第一振盪信號與該第二振盪信號之頻率有關。 2·如第1項之混合器，更包含有：至少一切換電路，以決定 該輸入信號與該輸出信號間的一連結性。 3·如第2項之混合器，其中該切換電路具有一第一運作狀態 與一第二運作狀態，其中該切換電路依據該第一振盪信號 與該第二振盪信號之邏輯關係來決定處於該第一運作狀 態或該第二運作狀態。 4·如第3項之混合器，其中該連結性在該第一運作狀態下被 致能(enable)，且在該第二運作狀態下被除能(disable)。 5·如第4項之混合器，其中當該第一振盪信號與該第二振盪 信號皆為相同的符號則該切換電路處於該第一運作狀 態，否則該切換電路處於該第二運作狀態。 6·如第2項之混合器，其中該切換電路係為一雙閘電晶體， 且該第一振盪信號耦接於一第一閘及該第二振盪信號耦 接於一第二閘。 7·如第1項之混合器，其中更包含至少一三態閘混合元件， 具有三個閘端來分別接收該輸入信號、該第一振盪信號及 該第二振盪信號，並依據該輸入信號、該第一振盪信號及 該第二振盡信號之邏輯關係來決定該連結性。 22 200803152 8. 如第1項之混合器，其該頻率轉換係為一兩階段之頻率轉 換功能。 9. 一種接收器，接收一輸入信號及至少二振盪信號，並產生 一輸出信號，該接收器包含： 一放大器，用於放大該輸入信號，並產生一放大信號； 以及

   至少一混合器’其中每一混合器包含有一第一輸入端、 一第二輸入端及一第三輸入端，分別接收該放大信號 及該至少二振盪信號之其二振盪信號，並以將該放大 信號進行頻率轉換以輸出一輸出信號，且該輸出信號 與該放大信號間的頻率'差為該至少二振盡信號之該其 二振盪信號頻率之差或和。 10·如第9項之接收器，其中該混合器更包含至少一切換電 路，以決定該放大信號與該輸出信號間的一連結性。 η·如第ίο項之接收器，其中該切換電路具有一第一運作狀 恶及-第二運作狀態，其中該切換電路依據該至少二振盈 信號之該其二振盪信號之邏輯關係來決定處於該第一運 作狀態或該第二運作狀態。 Λ 12·如第11項之接收器，其中該連結性在該第一運作狀熊 被致能，且在該第二運作狀態下被除能。 13. 如第12項之接收器，其中當該至少二振靈信號之社一 振盡信號皆為相_符號_切換電路處於y :谨: 狀態，否職切換電路處於該第二運作狀離。 運作 14. 如第10項之接收器，其中該切換電路^-雙閘電晶 23 200803152

   體’且該至少二振盪信號之該其二振盪信號係分別耦接於 一弟一閘及一第二閘。 15·如苐9項之接收器，其中該混合器更包含至少一三態閘 混合器，具有三個閘端來分別接收該輸入信號、該至少二 振盪信號之該其二振盪信號，並依據該輸入信號、該至少 二振盪信號之該其二振盪信號之邏輯關係來決定該連姓 性。 、口 W·如第9項之接收器，其中該至少一混合器包括有··一第 二混合器、-第二混合H、—第三混合器及—第四混合 器，以分別產生-第-輸出信號、一第二輸出信號、 二輸出信號及一第四輸出信號。 17.如弟16項之接收器，其中該混合器更包含有一加總電 係將該第—輸出信號與該第二輸出信鮮以進行加 \及將該第三輸出信號與該第四_#舒以進行加编 而为別成為-第-基頻信號及—第二基頻鴻。 、 18·如第9項之純ϋ，其巾該 ^ (d〇Wn-CQnverted)。 職料降頻轉換 其該頻率轉_為- 19·如第9項之接收器， 轉換功能。 20· —種傳送器，包含·· 第-混合器，係用於接收一第 信號及-第二參考頻率之一第_:士羊之-弟-參考 混合器係使用該第-參考頻率二ΐ信號’且該第— 第二參考頻率之該第二參考信號及該 札如將—第-基頻輪入 24 200803152 信號轉換為一第一轉換信號； -第二混合器，係用於接收該〜 信號及該第二參考頻率之ς失考f 一弟二參考 合器係使用該第-參考頻率之該;:二 率:Γ—信號以將該第-心轉 換為一第—轉換信號； π -第三混合器，係用於接收該第 信號及該第二參寺頻率 4參考 、甘人璲尨& m 干<忑弟四參考仏娩，且該第三 器係使用該第-參考頻率之 第f考頻率之該第四參考信號以將-第Γ基= 轉換為-第三轉換信號； 遞號 -第，混合n ’係用於接收該第-參考辦之該第三參考 信號及該第二參考頻率之該第二參考信號，且該第四 、:„吏用該第一參考頻率之該第三參考信號及該 弟-多考頻率之該第二參考信號以將該第二基頻作號 轉換為一第四轉換信號；以及 -加總電路’將該第-轉換信號、該第二轉換信號、該第 三轉換信號及該第四轉換信號加總至一射頻作號。 21.，第20項之傳送器，其中該第一參考信號與該^參考 k號間的相位差(phase difference)近似9〇度且該第 二參考信號與該第四參考健_她差亦近似9〇度。 2义如第21項之傳送n ’其巾於每—該些轉換信號與其所相 對應的基頻號之間的頻率差為該第一參考頻率與該第 二參考頻率之總和或是該第一參考頻率與該第二^考頻 25 200803152 率之差異。 23· —種接收器，包含: 第-犯合1^’係接收—第—參考 及-第二參考頻率第―夫 ¥翏考仏虎 係使用η^ 考ϋ，且該第一混合器 考頻率二參考信號及該第二參 一第一轉_魏轉換為 第-此合，係接收該第—參考 及該第二參考頻率之-第四參考信號，=第考^ :=料，率之該第三參考信二： 二”尤亥第凹參考信號以將該輸入射頻信號轉換 〜為一弟二轉換信號； 彳係接收•第—參考頻率之該第-參考信號 =第二參考頻率之該第四參考信號，且該第三混合 =使用郷-參考頻率之職—參考健及該第二 1頻率之該第四參考信號以將該輸入射頻信號轉換 為一第三轉換信號； 弟四混合H，係魏鄉―參考頻率之該第三參考信號 該第一參考頻率之該第二參考信號，且該第四混合 =係使用該第_參考解之鄉三參考健及該第二 :考頻率之該第二參考信號以將該輸入射頻信號轉換 為一第四轉換信號； 第八加總電路’賴第—轉換信號及該第二轉換信號進 订加總，以產生一第—輪出信號；以及 26 200803152

   第二加總電路’對該第三轉換信號及該第四轉換 行加總 一第二輪出信號 信號進

   作門糾接i，其中弟一參考信號與該第三參考 ^間的相位差近似9〇度，而今= 參考信!_她差紐似9G度。，屬該弟四 =第24項之接收器，其中在每一該些轉換信號 虎間的頻率差為該第—參考解與該第I參考冰-種=^是1第^參考頻率與該第二參考鮮之差異 入 頻 奸另此二h ’係接收—第—參考鮮之—第—參考信號 ^弟二參考頻率之—第二參考信號，且該第一混合 j依據該第-參考解之該第—參考健及該第二 4頻率之4第—參考信號將—輸人射頻信號轉換為 —第一轉換信號；以及

   —第二混合n，係接收該第—參考頻率之該第—參考信號 及該第二參考頻率之一第三參考信號，且該第二混合 器係依據該第-參考解之該第—參考健及該第二 參考頻率之該第三參考信號以職輸人麵信號轉換 為一第二轉換信號。 項之接收’其中在該第二參考信號與該第三參 考仏號間的一相位差為一預定值。 =·如=27項之接收器，其中該預定值近似9〇度。 如^26項之接收g，其中每—該些轉換信號與該輸入射 爲賴的-頻率差為該第—參考頻率與該第二參考頻 27 200803152 率之總和或是該第一參考頻率與該第二參考頻率之差異。 28