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An active, linear, low-noise zero-or low-intermediate frequency (IF) mixer

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018162D
Original Publication Date: 2002-Feb-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 1 page(s) / 154K

Publishing Venue

Siemens

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Dr. Peter Klein: AUTHOR [+2]

Abstract

Das Prinzip der sehr häufig in drahtlosen Kommuni- kationssystemen verwendeten aktiven Bipolar- bzw. MCS Transistor-Mischer ist in den Abbildungen 1 bzw. 2 dargestellt. Die Transistoren T1 und T2 wandeln eine differen- zielle HF-Eingangsspannung (V RF+ -V RF- ) in ein Stromsignal durch T1 und T2 um. Der Strom durch T1 bzw. T2 wird durch die Schalttransistoren T3, T4, T5 und T6 wechselweise (mit der LO-Frequenz) an den Ausgang I ZF+ und I ZF- geschaltet. Dadurch ent- steht der Mischprozess.

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Information / Kommunikation

An active, linear, low-noise zero- orlow-intermediate frequency (IF)mixer

Idee: Dr. Peter Klein, München;

Steffen Chladek, München

Das Prinzip der sehr häufig in drahtlosen Kommuni-kationssystemen verwendeten aktiven Bipolar- bzw.MCS Transistor-Mischer ist in den Abbildungen 1bzw. 2 dargestellt.

Die Transistoren T1 und T2 wandeln eine differen-zielle� HF-Eingangsspannung� (V RF+� � -V RF- )� in� einStromsignal durch T1 und T2 um. Der Strom durchT1 bzw. T2 wird durch die Schalttransistoren T3, T4,T5 und T6 wechselweise (mit der LO-Frequenz) anden Ausgang I ZF+� und I ZF-� geschaltet. Dadurch ent-steht der Mischprozess.

Wichtig hierbei ist eine hohe Linearität des Diffe-renzausgangsstromes� I ZF+� � -� I ZF-� � � � in� Bezug� auf� dieEingangsspannung V RF+� -V RF- , die im Wesentlichendurch die Linearität der Strom-Spannungs-Beziehungder Transistoren T1 und T2 gegeben ist.

Ein zweiter wichtiger Punkt ist eine niedrige Rausch-zahl. Diese wird� bei� zero-IF� Mischern� vorrangigdurch � das� 1/f-Rauschen� der� Schalttransistoren� T3,T4, T5 und T6 geprägt.

Bipolarmischer (siehe Abb.1)� haben� eine� geringeLinearität da der Strom durch die Transistoren T1und T2 exponentiell von der HF-Eingangsspannungabhängt.� Dieses� Problem� lässt� sich nur begrenztdurch� schaltungstechnische� Maßnahmen wie z.B.,,pre-distortion“� oder ,,source-degeneration“� lösen.Dafür besitzen� Bipolarmischer� gute� Rauscheigen-schaften auf Grund des bauartbedingt geringen 1/f-Rauschens.

MOS-Transistor Mischer verhalten sich nahezu line-ar wenn man als Transistoren T1 und T2 Kurzkanal-transistoren (kurze Kanallänge) verwendet. BeiKurzkanaltransistoren ändert� sich� der� Sättigungs-strom nahezu linear mit der Gate-Source-Spannungauf Grund der Kurzkanaleffekte (Sättigungsge-schwin...