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達靈頓對之寬頻主動式平衡轉換器設計 Wideband Active Balun Using Darlington Pair
專利名稱 達靈頓對之寬頻主動式平衡轉換器設計 Wideband Active Balun Using Darlington Pair
申請日 (校編號) 2008/06/24  (096106US)
2008/02/21  (096106TW)
專利證書號 7,728,673 美國
I351827 中華民國
專利權人 國立中央大學
發明人 張鴻埜、翁守賢


技術摘要:
一種達靈頓對之寬頻主動式平衡轉換器,係利用達靈頓對寬頻之特性以差動對之架構實現之主動式平衡轉換器,至少包含一對達靈頓對模組及一電流鏡。由該達靈頓對模組將輸入訊號放大,以得到寬頻之輸出訊號,再以由一對達靈頓對模組構成之電流鏡控制定電流源,使該達靈頓對模組可正常工作在主動區。藉此可得到寬頻且振幅相位匹配之差動輸出訊號,可以有效地改善被動式平衡轉換器在低頻消耗面積之缺點,達成面積小與損耗小之目標,更可進一步應用於收發機模組上,利用寬頻之振幅匹配與180度之相位差,可提昇其電路效能,進而改善整體收發機系統之效能,以增加其實用性。

解決的問題或達成的功效:
在目前通訊系統中,隨著傳輸資料量及速度之需求,射頻端之接收機必須提供更好之傳輸品質,而該主動式平衡轉換器在接收機模組中即扮演一關鍵元件。於該接收機模組中之主動式平衡轉換器係用來連結平衡電路和非平衡電路,例如在單端平衡式混波器中,本地振盪源信號經由該主動式平衡轉換器轉換出振幅匹配之差動訊號使得該單端平衡式混波器擁有寬頻之特性,並且達到面積小之目標。因此,該主動式平衡器之效能好壞會直接影響到電路之效能,進而影響到整個接收發機模組之效能。 綜此,以理想之主動式平衡轉換器可產生0 dB增益差和180度相位差而言,就上述各傳統技術實無法達成,當然於接收發機模組之運用上,勢必將降低該接收發機模組整體運作上之效能。故,一般習用者係無法符合使用者於實際使用時之所需。

應用領域:
射頻及微波頻段/無線網路通訊系統

適用產品:
射頻及微波頻段/無線網路通訊系統

IPC:
H04B-001/40(2006.01)

Claim 1:
1.一種達靈頓對之寬頻主動式平衡轉換器,係包括:二達靈頓對模組,分別為第一達靈頓對模組及第二達靈頓對模組,係用以將輸入訊號放大,並得到寬頻之輸出訊號;該第一達靈頓對模組之輸入端係透過一第一電容(C1)輸入匹配電路,並與該第二達靈頓對模組相同,由一第一電阻(R1)及一偏壓電阻(Rbias)控制一第一電晶體(Q1)及一第二電晶體(Q2)之基極偏壓,並由一負回授電阻(Rf)穩定輸入阻抗,經由一第三電容(C3)及一電感(Lc)輸出匹配電路至第一輸出端(Output1)及第二輸出端(Output2),再由一串接於該第三電容及該電感間,為負回授電容之第五電容(C5)補償該第一輸出端之相位不匹配,於其中,該第一、二達靈頓對模組之電感並串接有一電阻電容(Rc),由該電阻電容電性連接一旁路電容(Cbyp)及一提供工作電壓之第一電壓(Vcc1),且該第一電晶體之射極電流(IEQ1)與該第二電晶體之射極電流(IEQ2)之比例,係與該第一電晶體及該第二電晶體之尺寸比例為倍數關係;以及一電流鏡,該電流鏡係由該第一達靈頓對模組與該第二達靈頓對模組所構成,用以控制定電流源,使該第一、二達靈頓對模組正常工作在主動區;該電流鏡係電性連接一用以控制一第三電晶體(Q3)其集極偏壓之第二電阻(R2)、一用以控制一第四電晶體(Q4)其集極偏壓之第三電阻(R3)、及一提供工作電壓之第二電壓(Vcc2);於其中,該第一達靈頓對模組係由一串接於該第三電容及該電感間,為負回授電容之第四電容(C4)補償該第一輸出端之相位不匹配,以及該第二達靈頓對模組係由一第二電容(C2)與該位於該第三電容及該電感間之第四電容補償該第二輸出端之相位不匹配。

相關圖片:
     
 
     
 
     
 
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