正交信号产生电路及其工作方法与流程

1.本公开涉及电子电路设计技术领域，尤其涉及一种正交信号产生电路及其工作方法。


背景技术：

2.传统正交信号的产生有两种方法，一种是利用多相滤波的方法产生正交信号，另一种是采用二分频的方法产生正交信号。多相滤波法产生的正交信号具有以下缺点：输出的iq相位幅度不相等，后级需要接限幅放大器将iq信号放大至最大，如果限幅放大器的带宽不够，就会产生am-pm影响，导致iq信号并不正交；带宽窄，需要多个谐振滤波器级联才能实现宽带特性，但谐振点间的正交性较差；产生的正交信号的相位精度较差。基于二分频产生的正交信号虽然能产生精确的iq正交信号，输出信号的摆幅也较大，但其输入信号频率必须是输出信号频率的两倍，当输出频率达到ghz时，产生两倍频的信号需要更大的功耗和更高的成本，此外，两倍频的信号频率太高，用户可能无法提供，进而会限制带宽。


技术实现要素：

3.本公开提供了一种正交信号产生电路及其工作方法。
4.根据本公开的第一方面，提供了一种正交信号产生电路。该电路包括：
5.依次排列的预放大电路、二倍频电路、二分频电路、驱动电路、校准电路；其中，
6.预放大电路包括电流源、电阻r1-r5、电容c1-c2、mos管m1-m2、正输入电压节点vip、负输入电压节点vin、正输出电压节点vop、负输出电压节点von、共模电压vcm；
7.二倍频电路包括信号输入模块、开关控制模块、混频模块、隔直模块；
8.二分频电路包括锁存器1和锁存器2构成的主从式d触发器、输入电压vin1、第一输出电压vout1、第二输出电压vout2；
9.校准电路包括缓冲电路buf1-buf4、可变电容c5-c6、收发机、相位检测电路、负电压节点vn1、正电压节点vp1、负电压节点vn2、正电压节点vp2。
10.在第一方面的一些可实现方式中，预放大电路的连接方式包括：
11.电容c1的一端连接正输入电压节点vip，另一端连接电阻r1、电阻r2的一端和mos管m1的栅极；
12.电容c2的一端连接负输入电压节点vin，另一端连接电阻r1的另一端、电阻r3的一端和mos管m2的栅极；
13.电阻r2的另一端连接电阻r3的另一端和共模电压vcm；
14.mos管m1、m2的源极连接电流源的正极，漏极分别通过电阻r4、r5连接电压vdd；
15.电流源的负极连接地；
16.负输出电压节点von与mos管m1的漏极和电阻r4的一端相连；
17.正输出电压节点vop与mos管m2的漏极和电阻r5的一端相连。
18.在第一方面的一些可实现方式中，二倍频电路的连接方式包括：
19.混频模块、开关控制模块、信号输入模块由上到下依次排列；
20.隔直模块的一端与信号输入模块的一端相连，另一端与混频模块的一端、开关控制模块的一端相连；其中，
21.信号输入模块包括mos管m3-m7、电阻r12、电阻r13、电阻r15、正输入节点ip2、负输入节点in2，具体地，
22.mos管m3的栅极与其漏极、m4的栅极、m5的栅极相连，漏极还连接电阻r15的一端，源极连接mos管m4、m5的源极；
23.mos管m4的漏极连接mos管m6、m7的源极；
24.mos管m5的漏极与隔直模块的一端相连；
25.mos管m6、m7的漏极与开关控制模块的另一端相连，栅极分别通过正输入节点ip2连接电阻r12的一端、通过负输入节点in2连接电阻r13的一端；
26.电阻r15的另一端连接电阻r12、电阻r13的另一端和开关控制模块的另一端；
27.开关控制模块包括正输入节点ip1、负输入节点in1、电阻r10、电阻r11、电阻r14、mos管m8-m11，具体地，
28.mos管m8、m9、m10、m11的源极连接信号输入模块的一端，mos管m8的栅极连接m11的栅极以及通过正输入节点ip1连接电阻r10的一端，漏极连接m10的漏极、隔直模块的另一端、混频模块的另一端，mos管m9的栅极连接m10的栅极以及通过负输入节点in1连接电阻r11的一端，漏极连接m11的漏极、隔直模块的另一端和混频模块的另一端；
29.电阻r14的一端连接电阻r10、r11的另一端、混频模块的一端和隔直模块的另一端；
30.电阻r14的另一端连接信号输入模块的一端；
31.混频模块包括电阻r6-r7、电感l1-l2，具体地，
32.电阻r6的一端连接开关控制模块的一端，另一端通过电感l1与隔直模块的另一端和电阻r14的一端相连；
33.电阻r7的一端连接开关控制模块的一端，另一端通过电感l2与隔直模块的另一端和电阻r14的一端相连；
34.隔直模块包括电容c3-c4、电阻r8-r9、mos管m12-m13，具体地，
35.mos管m12、m13的源极连接信号输入模块的一端，漏极分别通过电阻r8、r9与混频模块的一端以及电阻r14的一端相连，栅极分别通过电容c4、c3与开关控制模块的一端相连。
36.在第一方面的一些可实现方式中，信号输入模块的一端，包括电阻r15的另一端、mos管m5、m6、m7的漏极；
37.隔直模块的一端，包括mos管m12、m13的源极；
38.隔直模块的另一端，包括电阻r8、r9的另一端、电容c3、c4的另一端；
39.mos管m8的漏极连接m10的漏极、隔直模块的另一端、混频模块的另一端，其中，所述隔直模块的另一端包括电容c4的另一端；
40.mos管m9的漏极连接m11的漏极、隔直模块的另一端和混频模块的另一端，其中，所述隔直模块的另一端包括电容c3的另一端；
41.电阻r14的一端连接电阻r10、r11的另一端、混频模块的一端和隔直模块的另一
端，其中，所述隔直模块的另一端包括电阻r8、r9的另一端；
42.电阻r6、r7的另一端分别通过电感l1、l2与隔直模块的另一端和电阻r14的一端相连，其中，所述隔直模块的另一端包括电阻r8、r9的另一端；
43.开关控制模块的一端，包括mos管m8、m9、m10、m11的漏极；
44.电阻r6的一端连接开关控制模块的一端，包括电阻r6的一端连接mos管m8、m10的漏极；
45.电阻r7的一端连接开关控制模块的一端，包括电阻r7的一端连接mos管m9、m11的漏极；
46.开关控制模块的另一端，包括电阻r14的另一端、mos管m8、m9、m10、m11的源极；
47.mos管m6、m7的漏极与开关控制模块的另一端相连，包括所述mos管m6的漏极连接mos管m8、m9的源极，所述mos管m7的漏极连接mos管m10、m11的源极；
48.电阻r15的另一端连接电阻r12、电阻r13的另一端和开关控制模块的另一端，其中，所述开关控制模块的另一端包括电阻r14的另一端；
49.混频模块的一端，包括电感l1、l2的另一端；
50.混频模块的另一端，包括电阻r6、r7的一端。
51.在第一方面的一些可实现方式中，校准电路的连接方式包括：
52.缓冲电路buf1的输入端为i路信号，输出端连接可变电容c5的一端和缓冲电路buf3的输入端；
53.可变电容c5的另一端连接正电压节点vp1；
54.缓冲电路buf3的输出端与相位检测电路的一个输入端以及收发机的一个输入端相连；
55.缓冲电路buf2的输入端为q路信号，输出端连接可变电容c6的一端和缓冲电路buf4的输入端；
56.可变电容c6的另一端连接负电压节点vn1；
57.缓冲电路buf2的输出端与相位检测电路的另一个输入端以及收发机的另一个输入端相连；
58.相位检测电路的输出端分别为正电压节点vp2和负电压节点vn2；其中，
59.正电压节点vp1与正电压节点vp2相同；
60.负电压节点vn1与负电压节点vn2相同。
61.在第一方面的一些可实现方式中，相位检测电路包括：
62.同相i+信号、正交q+信号、同相i-信号、正交q-信号、异或门xor1、异或门xor2、电阻r16-r17、电容c7-c8、误差放大器、正电压节点vp2、负电压节点vn2；其中，
63.异或门xor1的输入端为同相i+信号、正交q+信号，输出端通过电阻r16与电容c7的一端、误差放大器的一个输入端相连；
64.电容c7的另一端连接地；
65.异或门xor2的输入端为同相i-信号、正交q-信号，输出端通过电阻r17与电容c8的一端、误差放大器的另一个输入端相连；
66.电容c8的另一端连接地；
67.误差放大器的输出端连接正电压节点vp2和负电压节点vn2。
68.根据本公开的第二方面，提供了一种正交信号产生电路的工作方法。
69.该方法包括：
70.输入信号经过所述预放大电路进行放大，放大后的信号再经过所述二倍频电路将频率升高为原来的2倍，再通过二分频电路产生iq正交信号，之后送入驱动电路，最后通过校准电路将正交误差自校准后的iq正交信号送入收发机。
71.在本公开中，信号首先通过预放大电路进行放大，该预放大电路既可以单端使用也可以差分使用，更有利于用户应用；其次通过二倍频电路将频率升高至原来的2倍，再通过二分频电路产生iq正交信号，这种方法产生的正交信号的正交误差极小，同时可以使输入输出同频，降低了对片外信号频率的要求，进而提高了带宽，减小了成本；然后将正交信号送入驱动电路，以使负载可以正常工作；接着利用校准电路对产生的正交信号进行自校准，以校准传输路径引入的相位偏差；最后将自校准后的正交信号送入收发机。本公开的正交信号产生电路及其工作方法具有带宽宽且能够进行正交误差自校准的优点。
72.应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
73.结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
74.图1示出了根据本公开实施例提供的一种正交信号产生电路的工作方法示意图；
75.图2示出了根据本公开实施例提供的一种预放大电路的电路图；
76.图3示出了根据本公开实施例提供的一种二倍频电路的电路图；
77.图4示出了根据本公开实施例提供的一种二分频电路的电路图；
78.图5示出了根据本公开实施例提供的一种校准电路的电路图；
79.图6示出了根据本公开实施例提供的一种相位检测电路的电路图。
具体实施方式
80.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。
81.另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
82.针对背景技术中提到的问题，本公开实施例提供了一种正交信号产生电路及其工作方法。具体地，输入信号首先通过预放大电路进行放大，该预放大电路既可以单端使用也可以差分使用；其次通过二倍频电路将频率升高至原来的2倍，再通过二分频电路产生iq正交信号，这种方法产生的正交信号的正交误差极小，同时可以使输入输出同频，降低了对片
外信号频率的要求，进而提高了带宽，减小了成本；然后将正交信号送入驱动电路，以使负载可以正常工作；接着利用校准电路对产生的正交信号进行自校准，以校准传输路径引入的相位偏差；最后将自校准后的正交信号送入收发机。本公开的正交信号产生电路及其工作方法具有带宽宽且能够进行正交误差自校准的优点。
83.下面结合附图，通过具体的实施例对本公开实施例提供的一种正交信号产生电路及其工作方法进行详细地说明。
84.图1示出了根据本公开实施例提供的一种正交信号产生电路的工作方法示意图。
85.如图1所示，本公开实施例提供的正交信号产生电路的工作方法包括：
86.正输入信号f0+和负输入信号f0-通过预放大电路进行放大，放大后的信号经过二倍频电路将频率升高为原来的2倍，再通过二分频电路产生iq正交信号，之后将正交信号送入驱动电路，然后通过校准电路对正交信号进行自校准，输出同相i+信号、正交q+信号、同相i-信号、正交q-信号，最后将正交误差自校准后的iq正交信号送入收发机。
87.图2示出了根据本公开实施例提供的一种预放大电路的电路图。
88.如图2所示，本公开实施例提供的预放大电路的电路结构包括：
89.电流源、电阻r1-r5、电容c1-c2、mos管m1-m2、正输入电压节点vip、负输入电压节点vin、正输出电压节点vop、负输出电压节点von、共模电压vcm；具体地，
90.电容c1的一端连接正输入电压节点vip，另一端连接电阻r1、电阻r2的一端和mos管m1的栅极；
91.电容c2的一端连接负输入电压节点vin，另一端连接电阻r1的另一端、电阻r3的一端和mos管m2的栅极；
92.电阻r2的另一端连接电阻r3的另一端和共模电压vcm；
93.mos管m1、m2的源极连接电流源的正极，漏极分别通过电阻r4、r5连接电压vdd；
94.电流源的负极连接地；
95.负输出电压节点von与mos管m1的漏极和电阻r4的一端相连；
96.正输出电压节点vop与mos管m2的漏极和电阻r5的一端相连。
97.在一些实施例中，本公开实施例提供的预放大电路既可以单端使用也可以差分使用；具体地，
98.单端使用时，例如信号从正输入电压节点vip输入，正输出电压节点vop输出，此时负输入电压节点vin接地，mos管m1、m2工作，但m2没有信号经过，信号经过电容c1由mos管m1依次流向电阻r4、r5，最终由正输出电压节点vop流出；若信号从负输入电压节点vin输入，负输出电压节点von输出，则正输入电压节点vip接地，mos管m1、m2工作，但m1没有信号经过，信号经过电容c2由mos管m2依次流向电阻r5、r4，最终由负输出电压节点von流出；
99.差分使用时，从正输入电压节点vip输入的信号经过电容c1，依次流向mos管m1、电阻r4、r5、正输出电压节点vop，从负输入电压节点vin输入的信号经过电容c2，依次流向mos管m2、电阻r5、r4、负输出电压节点von；其中，
100.电阻r2、r3是共模电阻，vcm是共模电压，其目的是使mos管m1、m2能够正常导通；电阻r1是50ω匹配电阻。
101.图3示出了根据本公开实施例提供的一种二倍频电路的电路图。
102.如图3所示，本公开实施例提供的二倍频电路的电路结构包括：
103.信号输入模块、开关控制模块、混频模块、隔直模块；其中，
104.混频模块、开关控制模块、信号输入模块由上到下依次排列；
105.隔直模块的一端与信号输入模块的一端相连，另一端与混频模块的一端、开关控制模块的一端相连。
106.在一些实施例中，信号输入模块包括mos管m3-m7、电阻r12、电阻r13、电阻r15、正输入节点ip2、负输入节点in2，具体地，
107.mos管m3的栅极与其漏极、m4的栅极、m5的栅极相连，漏极还连接电阻r15的一端，源极连接mos管m4、m5的源极；
108.mos管m4的漏极连接mos管m6、m7的源极；
109.mos管m5的漏极与隔直模块的一端相连；
110.mos管m6、m7的漏极与开关控制模块的另一端相连，栅极分别通过正输入节点ip2连接电阻r12的一端、通过负输入节点in2连接电阻r13的一端；
111.电阻r15的另一端连接电阻r12、电阻r13的另一端和开关控制模块的另一端；
112.开关控制模块包括正输入节点ip1、负输入节点in1、电阻r10、电阻r11、电阻r14、mos管m8-m11，具体地，
113.mos管m8、m9、m10、m11的源极连接信号输入模块的一端，mos管m8的栅极连接m11的栅极以及通过正输入节点ip1连接电阻r10的一端，漏极连接m10的漏极、隔直模块的另一端、混频模块的另一端，mos管m9的栅极连接m10的栅极以及通过负输入节点in1连接电阻r11的一端，漏极连接m11的漏极、隔直模块的另一端和混频模块的另一端；
114.电阻r14的一端连接电阻r10、r11的另一端、混频模块的一端和隔直模块的另一端；
115.电阻r14的另一端连接信号输入模块的一端；
116.混频模块包括电阻r6-r7、电感l1-l2，具体地，
117.电阻r6的一端连接开关控制模块的一端，另一端通过电感l1与隔直模块的另一端和电阻r14的一端相连；
118.电阻r7的一端连接开关控制模块的一端，另一端通过电感l2与隔直模块的另一端和电阻r14的一端相连；
119.隔直模块包括电容c3-c4、电阻r8-r9、mos管m12-m13，具体地，
120.mos管m12、m13的源极连接信号输入模块的一端，漏极分别通过电阻r8、r9与混频模块的一端以及电阻r14的一端相连，栅极分别通过电容c4、c3与开关控制模块的一端相连。
121.在一些实施例中，信号输入模块的一端，包括电阻r15的另一端、mos管m5、m6、m7的漏极；
122.隔直模块的一端，包括mos管m12、m13的源极；
123.隔直模块的另一端，包括电阻r8、r9的另一端、电容c3、c4的另一端；
124.mos管m8的漏极连接m10的漏极、隔直模块的另一端、混频模块的另一端，其中，所述隔直模块的另一端包括电容c4的另一端；
125.mos管m9的漏极连接m11的漏极、隔直模块的另一端和混频模块的另一端，其中，所述隔直模块的另一端包括电容c3的另一端；
126.电阻r14的一端连接电阻r10、r11的另一端、混频模块的一端和隔直模块的另一端，其中，所述隔直模块的另一端包括电阻r8、r9的另一端；
127.电阻r6、r7的另一端分别通过电感l1、l2与隔直模块的另一端和电阻r14的一端相连，其中，所述隔直模块的另一端包括电阻r8、r9的另一端；
128.开关控制模块的一端，包括mos管m8、m9、m10、m11的漏极；
129.电阻r6的一端连接开关控制模块的一端，包括电阻r6的一端连接mos管m8、m10的漏极；
130.电阻r7的一端连接开关控制模块的一端，包括电阻r7的一端连接mos管m9、m11的漏极；
131.开关控制模块的另一端，包括电阻r14的另一端、mos管m8、m9、m10、m11的源极；
132.mos管m6、m7的漏极与开关控制模块的另一端相连，包括所述mos管m6的漏极连接mos管m8、m9的源极，所述mos管m7的漏极连接mos管m10、m11的源极；
133.电阻r15的另一端连接电阻r12、电阻r13的另一端和开关控制模块的另一端，其中，所述开关控制模块的另一端包括电阻r14的另一端；
134.混频模块的一端，包括电感l1、l2的另一端；
135.混频模块的另一端，包括电阻r6、r7的一端。
136.在一些实施例中，信号输入模块可以将正输入节点ip2和负输入节点in2输入的电压转变为电流，电流通过开关控制模块后，信号频率与混频模块中电感和电阻的本振频率相加或相减，混频产生两个信号，一个直流信号，一个二倍频信号，这两个信号经过隔直模块后，只留下了二倍频信号，于是该电路实现了二倍频功能。
137.图4示出了根据本公开实施例提供的一种二分频电路的电路图。
138.如图4所示，本公开实施例提供的二分频电路的电路结构包括：
139.锁存器1和锁存器2构成的主从式d触发器、输入电压vin1、第一输出电压vout1、第二输出电压vout2；其中，
140.锁存器1和锁存器2的结构及电路参数完全相同。
141.在一些实施例中，当信号为高电平时，主锁存器1工作，将信号采样至主锁存器1的输出端，从锁存器2处于保持状态；当信号为低电平时，主锁存器1处于保持状态，从锁存器2将主锁存器1前一时刻的输出采样至从锁存器2的输出，如此循环，即可实现二分频功能。
142.图5示出了根据本公开实施例提供的一种校准电路的电路图。
143.如图5所示，本公开实施例提供的校准电路的电路结构包括：
144.缓冲电路buf1-buf4、可变电容c5-c6、收发机、相位检测电路、负电压节点vn1、正电压节点vp1、负电压节点vn2、正电压节点vp2。
145.在一些实施例中，缓冲电路buf1的输入端为i路信号，输出端连接可变电容c5的一端和缓冲电路buf3的输入端；
146.可变电容c5的另一端连接正电压节点vp1；
147.缓冲电路buf3的输出端与相位检测电路的一个输入端以及收发机的一个输入端相连；
148.缓冲电路buf2的输入端为q路信号，输出端连接可变电容c6的一端和缓冲电路buf4的输入端；
149.可变电容c6的另一端连接负电压节点vn1；
150.缓冲电路buf2的输出端与相位检测电路的另一个输入端以及收发机的另一个输入端相连；
151.相位检测电路的输出端分别为正电压节点vp2和负电压节点vn2；其中，
152.正电压节点vp1与正电压节点vp2相同；
153.负电压节点vn1与负电压节点vn2相同；
154.进一步地，相位检测电路的输出电压越大，可变电容就越大，延迟也越大，反之，相位检测电路的输出电压越小，可变电容就越小，延迟也越小。
155.图6示出了根据本公开实施例提供的一种相位检测电路的电路图。
156.如图6所示，本公开实施例提供的相位检测电路的电路结构包括：
157.同相i+信号、正交q+信号、同相i-信号、正交q-信号、异或门xor1、异或门xor2、电阻r16-r17、电容c7-c8、误差放大器、正电压节点vp2、负电压节点vn2；具体地，
158.异或门xor1的输入端为同相i+信号、正交q+信号，输出端通过电阻r16与电容c7的一端、误差放大器的一个输入端相连；
159.电容c7的另一端连接地；
160.异或门xor2的输入端为同相i-信号、正交q-信号，输出端通过电阻r17与电容c8的一端、误差放大器的另一个输入端相连；
161.电容c8的另一端连接地；
162.误差放大器的输出端连接正电压节点vp2和负电压节点vn2；
163.进一步地，电阻r16、电容c7和电阻r17、电容c8分别组成低通滤波器。
164.在一些实施例中，相位检测电路的工作方法包括：
165.如果i路信号和q路信号的相位没有误差，那么异或门xor1、xor2分别输出一个占空比为50％的信号，这两个信号分别经过低通滤波器后，使误差放大器的输入为两个相等的直流电平，因此误差放大器输出的正电压节点vp2和负电压节点vn2也相等；
166.如果i路信号的相位比理想q路信号的相位超前，那么异或门xor1输出一个占空比超过50％的信号，异或门xor2输出一个占空比小于50％的信号，这两个信号分别经过低通滤波器后，使误差放大器的输入为两个不同的直流电平，误差放大器输出的正电压节点vp2比负电压节点vn2小，因此校准电路中的可变电容c5增大，可变电容c6减小，可以使i路信号的延时增加，q路信号的延时减小，如此不断循环，直到正电压节点vp2和负电压节点vn2相等；
167.如果i路信号的相位比理想q路信号的相位滞后，那么异或门xor1输出一个占空比小于50％的信号，异或门xor2输出一个占空比超过50％的信号，这两个信号分别经过低通滤波器后，使误差放大器的输入为两个不同的直流电平，误差放大器输出的正电压节点vp2比负电压节点vn2大，因此校准电路中的可变电容c5减小，可变电容c6增大，可以使i路信号的延时减小，q路信号的延时增大，如此不断循环，直到正电压节点vp2和负电压节点vn2相等。
168.根据本公开的实施例，实现了以下技术效果：
169.输入信号首先通过预放大电路进行放大，该预放大电路既可以单端使用也可以差分使用；其次通过二倍频电路将频率升高至原来的2倍，再通过二分频电路产生iq正交信
号，这种方法产生的正交信号的正交误差极小，同时可以使输入输出同频，降低了对片外信号频率的要求，进而提高了带宽，减小了成本；然后将正交信号送入驱动电路，以使负载可以正常工作；接着利用校准电路对产生的正交信号进行自校准，以校准传输路径引入的相位偏差；最后将自校准后的正交信号送入收发机。本公开的正交信号产生电路及其工作方法具有带宽宽且能够进行正交误差自校准的优点。
170.需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本公开并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本公开，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。
171.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
172.上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

技术特征：
1.一种正交信号产生电路，其特征在于，电路结构包括：依次排列的预放大电路、二倍频电路、二分频电路、驱动电路、校准电路；其中，所述预放大电路包括电流源、电阻r1-r5、电容c1-c2、mos管m1-m2、正输入电压节点vip、负输入电压节点vin、正输出电压节点vop、负输出电压节点von、共模电压vcm；所述二倍频电路包括信号输入模块、开关控制模块、混频模块、隔直模块；所述二分频电路包括锁存器1和锁存器2构成的主从式d触发器、输入电压vin1、第一输出电压vout1、第二输出电压vout2；所述校准电路包括缓冲电路buf1-buf4、可变电容c5-c6、收发机、相位检测电路、负电压节点vn1、正电压节点vp1、负电压节点vn2、正电压节点vp2。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述预放大电路的连接方式包括：所述电容c1的一端连接正输入电压节点vip，另一端连接电阻r1、电阻r2的一端和mos管m1的栅极；所述电容c2的一端连接负输入电压节点vin，另一端连接电阻r1的另一端、电阻r3的一端和mos管m2的栅极；所述电阻r2的另一端连接电阻r3的另一端和共模电压vcm；所述mos管m1、m2的源极连接电流源的正极，漏极分别通过电阻r4、r5连接电压vdd；所述电流源的负极连接地；所述负输出电压节点von与mos管m1的漏极和电阻r4的一端相连；所述正输出电压节点vop与mos管m2的漏极和电阻r5的一端相连。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述二倍频电路的连接方式包括：所述混频模块、开关控制模块、信号输入模块由上到下依次排列；所述隔直模块的一端与信号输入模块的一端相连，另一端与混频模块的一端、开关控制模块的一端相连。4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述信号输入模块包括mos管m3-m7、电阻r12、电阻r13、电阻r15、正输入节点ip2、负输入节点in2；其中，所述mos管m3的栅极与其漏极、m4的栅极、m5的栅极相连，漏极还连接电阻r15的一端，源极连接mos管m4、m5的源极；所述mos管m4的漏极连接mos管m6、m7的源极；所述mos管m5的漏极与隔直模块的一端相连；所述mos管m6、m7的漏极与开关控制模块的另一端相连，栅极分别通过正输入节点ip2连接电阻r12的一端、通过负输入节点in2连接电阻r13的一端；所述电阻r15的另一端连接电阻r12、电阻r13的另一端和开关控制模块的另一端；所述开关控制模块包括正输入节点ip1、负输入节点in1、电阻r10、电阻r11、电阻r14、mos管m8-m11；其中，所述mos管m8、m9、m10、m11的源极连接信号输入模块的一端，mos管m8的栅极连接m11的栅极以及通过正输入节点ip1连接电阻r10的一端，漏极连接m10的漏极、隔直模块的另一端、混频模块的另一端，mos管m9的栅极连接m10的栅极以及通过负输入节点in1连接电阻r11的一端，漏极连接m11的漏极、隔直模块的另一端和混频模块的另一端；
所述电阻r14的一端连接电阻r10、r11的另一端、混频模块的一端和隔直模块的另一端；所述电阻r14的另一端连接信号输入模块的一端；所述混频模块包括电阻r6-r7、电感l1-l2；其中，所述电阻r6的一端连接开关控制模块的一端，另一端通过电感l1与隔直模块的另一端和电阻r14的一端相连；所述电阻r7的一端连接开关控制模块的一端，另一端通过电感l2与隔直模块的另一端和电阻r14的一端相连；所述隔直模块包括电容c3-c4、电阻r8-r9、mos管m12-m13；其中，所述mos管m12、m13的源极连接信号输入模块的一端，漏极分别通过电阻r8、r9与混频模块的一端以及电阻r14的一端相连，栅极分别通过电容c4、c3与开关控制模块的一端相连。5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述信号输入模块的一端，包括电阻r15的另一端、mos管m5、m6、m7的漏极；所述隔直模块的一端，包括mos管m12、m13的源极；所述隔直模块的另一端，包括电阻r8、r9的另一端、电容c3、c4的另一端；所述mos管m8的漏极连接m10的漏极、隔直模块的另一端、混频模块的另一端，其中，所述隔直模块的另一端包括电容c4的另一端；所述mos管m9的漏极连接m11的漏极、隔直模块的另一端和混频模块的另一端，其中，所述隔直模块的另一端包括电容c3的另一端；所述电阻r14的一端连接电阻r10、r11的另一端、混频模块的一端和隔直模块的另一端，其中，所述隔直模块的另一端包括电阻r8、r9的另一端；所述电阻r6、r7的另一端分别通过电感l1、l2与隔直模块的另一端和电阻r14的一端相连，其中，所述隔直模块的另一端包括电阻r8、r9的另一端；所述开关控制模块的一端，包括mos管m8、m9、m10、m11的漏极；所述电阻r6的一端连接开关控制模块的一端，包括电阻r6的一端连接mos管m8、m10的漏极；所述电阻r7的一端连接开关控制模块的一端，包括电阻r7的一端连接mos管m9、m11的漏极；所述开关控制模块的另一端，包括电阻r14的另一端、mos管m8、m9、m10、m11的源极；所述mos管m6、m7的漏极与开关控制模块的另一端相连，包括所述mos管m6的漏极连接mos管m8、m9的源极，所述mos管m7的漏极连接mos管m10、m11的源极；所述电阻r15的另一端连接电阻r12、电阻r13的另一端和开关控制模块的另一端，其中，所述开关控制模块的另一端包括电阻r14的另一端；所述混频模块的一端，包括电感l1、l2的另一端；所述混频模块的另一端，包括电阻r6、r7的一端。6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述校准电路的连接方式包括：所述缓冲电路buf1的输入端为i路信号，输出端连接可变电容c5的一端和缓冲电路buf3的输入端；
所述可变电容c5的另一端连接正电压节点vp1；所述缓冲电路buf3的输出端与相位检测电路的一个输入端以及收发机的一个输入端相连；所述缓冲电路buf2的输入端为q路信号，输出端连接可变电容c6的一端和缓冲电路buf4的输入端；所述可变电容c6的另一端连接负电压节点vn1；所述缓冲电路buf2的输出端与相位检测电路的另一个输入端以及收发机的另一个输入端相连；所述相位检测电路的输出端分别为正电压节点vp2和负电压节点vn2；所述正电压节点vp1与正电压节点vp2相同；所述负电压节点vn1与负电压节点vn2相同。7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述相位检测电路，包括：同相i+信号、正交q+信号、同相i-信号、正交q-信号、异或门xor1、异或门xor2、电阻r16-r17、电容c7-c8、误差放大器、正电压节点vp2、负电压节点vn2；其中，所述异或门xor1的输入端为同相i+信号、正交q+信号，输出端通过电阻r16与电容c7的一端、误差放大器的一个输入端相连；所述电容c7的另一端连接地；所述异或门xor2的输入端为同相i-信号、正交q-信号，输出端通过电阻r17与电容c8的一端、误差放大器的另一个输入端相连；所述电容c8的另一端连接地；所述误差放大器的输出端连接正电压节点vp2和负电压节点vn2。8.一种应用于如权利要求1-7中任一项所述的正交信号产生电路的工作方法，其特征在于，所述方法包括：输入信号经过所述预放大电路进行放大，放大后的信号再经过所述二倍频电路将频率升高为原来的2倍，再通过二分频电路产生iq正交信号，之后送入驱动电路，最后通过校准电路将正交误差自校准后的iq正交信号送入收发机。

技术总结
本公开的实施例提供了一种正交信号产生电路及其工作方法；应用于电子电路设计技术领域。所述电路包括依次排列的预放大电路、二倍频电路、二分频电路、驱动电路、校准电路；所述工作方法包括输入信号经过所述预放大电路进行放大，放大后的信号再经过所述二倍频电路将频率升高为原来的2倍，再通过二分频电路产生IQ正交信号，之后送入驱动电路，最后通过校准电路将正交误差自校准后的IQ正交信号送入收发机。以此方式，可以产生正交误差极小的IQ信号，输入输出同频降低了对片外信号频率的要求，进而提高了带宽，减小了成本；此外，输入信号既可以单端连接也可以差分连接，更有利于用户应用。户应用。户应用。


技术研发人员：陈明辉 季晓燕 韩正祥
受保护的技术使用者：北京均微电子科技有限责任公司
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/7/25