專利名稱：一種中頻放大器以及產(chǎn)生接收信號(hào)強(qiáng)度的指示信號(hào)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在蜂窩電話和電信通訊中用于接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)的對(duì)數(shù)(log)放大器，特別涉及通過附加整流器到第一中頻放大器(IF)的輸入端擴(kuò)展信號(hào)強(qiáng)度曲線的大信號(hào)范圍，然而不降低該對(duì)數(shù)放大器的噪聲系數(shù)或阻抗特性的用于RSSI的對(duì)數(shù)放大器。
一個(gè)有一級(jí)間濾波器的五級(jí)中頻(IF)放大器接收一個(gè)輸入模擬信號(hào)，對(duì)所接收的輸入模擬信號(hào)產(chǎn)生增益，并將接收的輸入模擬信號(hào)進(jìn)行放大輸出作為模擬輸出信號(hào)。上述具有一級(jí)間濾波器的五級(jí)中頻(IF)放大器使用五個(gè)放大器來產(chǎn)生增益，每個(gè)放大器相應(yīng)五級(jí)之一級(jí)。此外，具有一級(jí)間濾波器的五級(jí)中頻(IF)放大器確定了接收到的輸入模擬信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度，并輸出接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)信號(hào)。
可用不同的方法實(shí)施一個(gè)五級(jí)中頻(IF)放大器。具有一級(jí)間濾波器的五級(jí)中頻(IF)放大器的一個(gè)例子在1994年8月16日，1994年3月22日分別授于Fotowat-Ahmady等的美國專利US/5,338,985，US/5,296,761中描述。
圖1表示普通的具有一級(jí)間濾波器和對(duì)數(shù)信號(hào)電平檢測器的五級(jí)中頻(IF)放大器10的一個(gè)例子的方塊圖。在圖1的具有一級(jí)間濾波器和對(duì)數(shù)信號(hào)檢測器的五級(jí)中頻(IF)放大器中，普通的限幅器/放大器12，14，18，20和22彼此串聯(lián)連接，從而形成五級(jí)。此外帶通濾波器16串聯(lián)連接在放大器14和18之間。放大器12，14，18，20和22以每級(jí)增益為20(db)的五級(jí)放大器增加輸入端1的輸入信號(hào)的強(qiáng)度，因此對(duì)進(jìn)入輸入端1的輸入信號(hào)總共產(chǎn)生100db的增益。帶通濾波器16濾除來自輸入端1的低頻和高頻分量。輸入端1的信號(hào)從五級(jí)限幅/放大器12，14，18，20和22輸出作為模擬信號(hào)輸出。
圖1還指出，放大器12和14的第二輸出傳送到“加權(quán)系數(shù)和整流”電路21。此外放大器18，20和22的第二輸出傳送到“加權(quán)系數(shù)和整流”電路23。上述“加權(quán)系數(shù)和整流”電路21調(diào)整放大器12和14的第二輸出的值，以補(bǔ)償由濾波器16引起的帶內(nèi)信號(hào)的損失。
接著“加權(quán)系數(shù)和整流”電路21將模擬信號(hào)irec1輸出到溫度校正電路28。美國專利USA5,338,985公開了上述功能的具體實(shí)施的例子?！凹訖?quán)系數(shù)和整流”電路21連接到校正irec1上的溫度影響的溫度校正電路28。溫度校正電路28輸出其值與溫度變化無關(guān)的電流ICOR1。溫度校正電路28的傳輸函數(shù)是IF/RIptat。Iptat稱為“PTAT”電流并且是由一個(gè)電流源(圖1中未示)產(chǎn)生的電流，并與絕對(duì)溫度成正比；因此，溫度增加，Iptat增加。IF是由其電流相對(duì)溫度不改變的電流源(圖1未示)產(chǎn)生的一個(gè)固定電流。Irec1通過溫度校正電路28和上述傳輸函數(shù)相乘。因此，溫度校正電路28將信號(hào)Irec1轉(zhuǎn)換到隨溫度改變而保持相對(duì)固定的一個(gè)信號(hào)。在Fotowat-Ahmady等的美國專利USA5,338,985和5,296,761中提供了溫度校正電路的例子。
同樣，放大器18，20和22每個(gè)的第二輸出輸入到“加權(quán)系數(shù)和整流”電路23?！凹訖?quán)系數(shù)和整流”電路23分別調(diào)整放大器18，20和22每個(gè)的第二輸出端的值，對(duì)放大器18，20，和22的上述第二輸出端的直流分量進(jìn)行全波整流并加以輸出。接著“加權(quán)系數(shù)和整流”電路23將模擬信號(hào)irec2輸出到溫度校正電路30。溫度校正電路30對(duì)irec2所起的作用與溫度校正電路28對(duì)irec1所起的作用相同。溫度校正電路30輸出信號(hào)ICOR2。
如圖1所示，ICOR1和ICOR2每個(gè)都輸入到轉(zhuǎn)換器32。轉(zhuǎn)換器32將ICOR1和ICOR2相加。然后將累積電流轉(zhuǎn)換成一個(gè)電壓，該電壓就是接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)信號(hào)。經(jīng)轉(zhuǎn)換器32之后它輸出接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)信號(hào)。RSSI信號(hào)是一個(gè)電壓，其值與輸入端1的信號(hào)強(qiáng)度的對(duì)數(shù)相關(guān)。該RSSI信號(hào)指示從一個(gè)基站接收的信號(hào)強(qiáng)度，并例如用于確定何時(shí)轉(zhuǎn)換單元間蜂窩電話的呼叫。
圖2表示具有一個(gè)級(jí)間濾波器和對(duì)數(shù)信號(hào)電平檢測器的五級(jí)中頻(IF)放大器10的一個(gè)放大器18的例子。
如圖2所示，放大器級(jí)18放大，而“加權(quán)系數(shù)和整流”電路23全波整流并提取正比于輸入信號(hào)Vin的幅度的直流分量。作為Vin的一個(gè)例子是輸入到圖1放大器18的輸入信號(hào)F01。而作為Vout的一個(gè)例子是圖1的信號(hào)A03。
在圖2中，當(dāng)輸入到放大級(jí)18的同相(+)信號(hào)比反相輸入(-)信號(hào)正得多時(shí)，npn晶體管Q1p導(dǎo)通，Vout的同相輸出(+)比反相輸出Vout正的不多。另外，當(dāng)輸入到放大級(jí)23的反向(-)輸入比同相輸入(+)正得多時(shí)，npn晶體管Q2p導(dǎo)通，Vout的反相輸出(-)比同相(+)輸出更正。
此外，如圖2所示，當(dāng)同相(+)輸入Vin比加權(quán)和整流電路18中反相輸入晶體管Q3p更正時(shí)接通電容器C1并對(duì)其充電，該電容器連接到晶體管Q3p的發(fā)射極，并充到在Q3p的發(fā)射極上出現(xiàn)的信號(hào)的峰值。
對(duì)于一個(gè)給定的輸入信號(hào)，圖1所示五級(jí)IF放大器10的有用的動(dòng)態(tài)范圍從約每毫瓦-100分貝(dbm)到-20dbm。
圖3為圖1五級(jí)IF放大器的RSSI響應(yīng)的曲線。如圖3所示，當(dāng)輸入端1的信號(hào)強(qiáng)度的幅度處于-120和-100dbm之間時(shí)，RSSI信號(hào)為100毫伏(mv)。而當(dāng)輸入端1的信號(hào)強(qiáng)度的幅度處于-100dbm和接近-20dbm之間時(shí)，RSSI電壓對(duì)輸入端1的信號(hào)強(qiáng)度的幅度的對(duì)數(shù)是線性相關(guān)的具有固定的斜率。但是，當(dāng)輸入端1的信號(hào)強(qiáng)度再增加，RSSI響應(yīng)的斜率將開始下降。此外，如果輸入端1的信號(hào)強(qiáng)度的幅度增加到-20dbm時(shí)，RSSI響應(yīng)的斜率下降到0。在-20dbm之后，RSSI開始下降。
然而，與此有關(guān)的技術(shù)將遭遇到動(dòng)態(tài)范圍受到限制的問題。如果輸入端1的輸入信號(hào)過大，RSSI信號(hào)與輸入信號(hào)并不相關(guān)。
本發(fā)明的目的在于增加具有一個(gè)級(jí)間濾波器和對(duì)數(shù)信號(hào)電平檢測器的五級(jí)IF放大器(也稱作為五級(jí)IF放大器)的有用的動(dòng)態(tài)范圍，作為一個(gè)例子，在動(dòng)態(tài)范圍的高端接近10dB。
本發(fā)明的另一目的在于在適當(dāng)?shù)臏囟群凸に囘^程補(bǔ)償?shù)那闆r下增加有用的動(dòng)態(tài)范圍。
本發(fā)明附加的目的在于在放大輸入信號(hào)之前在五級(jí)IF放大器的輸入端上附加一個(gè)整流器電路。
如上所述，本發(fā)明是在溫度和工藝過程補(bǔ)償情況下擴(kuò)展普通對(duì)數(shù)放大器的動(dòng)態(tài)范圍。本發(fā)明通過以下稱作為“高端線性響應(yīng)電路”的一種整流器結(jié)構(gòu)檢測出輸入到普通限幅器/放大器的甚大的信號(hào)分量。上述整流器電路已成為有功能的，本發(fā)明的這個(gè)高端線性響應(yīng)電路成為有功能的，由此在普通對(duì)數(shù)檢測器輸出的幅度動(dòng)態(tài)范圍的高端增加了接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)信號(hào)。該整流結(jié)構(gòu)在對(duì)限幅器/放大器電路噪聲系數(shù)考慮最敏感的中頻放大器部分對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行整流。
按本發(fā)明的整流器結(jié)構(gòu)，如下面所描述的那樣，在增益由限幅器/放大器加到輸入信號(hào)之前，輸入信號(hào)被“整流”。輸入信號(hào)的直流電平以及“被整流”的信號(hào)加上該輸入信號(hào)的直流電平被位移并進(jìn)行峰值檢測。然后確定上述信號(hào)間的電壓差，這個(gè)電壓差正比于輸入信號(hào)的幅度。該電壓差轉(zhuǎn)換到一個(gè)電流，之后通過一個(gè)轉(zhuǎn)換器這個(gè)電流被附加到上述溫度校正電流，之后轉(zhuǎn)換器輸出接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)信號(hào)作為一個(gè)電壓值。因此按本發(fā)明，對(duì)于甚大的信號(hào)，該接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)信號(hào)和輸入信號(hào)成線性關(guān)系。由于本發(fā)明的高端線性響應(yīng)電路與上述IpTAT無關(guān)，所以本發(fā)明無需溫度補(bǔ)償。因此，本發(fā)明的高端線性響應(yīng)電路的“被整流”輸出的加權(quán)是同該“被整流”的輸出的電壓-電流轉(zhuǎn)換相結(jié)合的。之后本發(fā)明在動(dòng)態(tài)范圍高端比普通限幅器/放大器的電路的RSSI信號(hào)擴(kuò)展大于10dB。
這些同其他將是更明顯的目的和優(yōu)點(diǎn)一起歸屬于下面更充分地描述和權(quán)利要求的結(jié)構(gòu)和操作的詳細(xì)說明，并參照形成本文部分的附圖，其中相同的號(hào)碼被認(rèn)為是相同的部分。
以下結(jié)合


本發(fā)明的細(xì)節(jié)，其中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的五級(jí)IF放大器電路的方塊圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的五級(jí)IF放大器電路中的放大器級(jí)的電路圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)的五級(jí)IF放大器的RSSI響應(yīng)的曲線；圖4是按本發(fā)明的一個(gè)五級(jí)IF放大器的方塊圖；圖5a是使用在放大器輸入端的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的全波整流器/峰值檢測器的圖；圖5b是使用在本發(fā)明中的一種原理電路圖；圖6是本發(fā)明的五級(jí)IF放大器的RSSI響應(yīng)的曲線；圖7是按本發(fā)明的一種全波整流器的實(shí)施的電路圖；圖8是按本發(fā)明的差分峰值檢測器和電壓-電流轉(zhuǎn)換器的電路圖；以及圖9是附加本發(fā)明的差分峰值檢測器輸出端的電路圖以便產(chǎn)生RSSI。
圖4表示本發(fā)明的具有一個(gè)級(jí)間濾波器和對(duì)數(shù)信號(hào)電平檢測器的五級(jí)IF放大器34。如在圖4中所示那樣，具有一個(gè)級(jí)間濾波器和對(duì)數(shù)信號(hào)電平檢測器的五級(jí)IF放大器34包括放大器12-22，帶通濾波器16，加權(quán)系數(shù)和整流電路24和25，溫度校正電路28和30，轉(zhuǎn)換器32，這些都是在先加以描述的。本發(fā)明包括高端線性響應(yīng)電路36。
對(duì)于甚大的信號(hào)，通過高端線性響應(yīng)電路36輸入到對(duì)數(shù)放大器12，接著通過加權(quán)系數(shù)和有功效的整流電路24和25之后，本發(fā)明的高端線性響應(yīng)電路36是有功能的。當(dāng)本發(fā)明的高端線性響應(yīng)電路36起作用時(shí)，在輸入端1的輸入信號(hào)的高端該高端線性響應(yīng)電路36增加五級(jí)IF對(duì)數(shù)放大器電路34的動(dòng)態(tài)范圍，因?yàn)閷?duì)該輸入信號(hào)強(qiáng)度擴(kuò)展了RSSI信號(hào)的線性響應(yīng)曲線。
如圖4所示那樣，高端線性響應(yīng)電路34接到放大器12的輸入端，由此接收輸入端1的信號(hào)。高端線性響應(yīng)電路36包括接收輸入端1的信號(hào)并連接到放大器12的整流器電路38。高端線性響應(yīng)電路36還包括在圖8中表示的并在以下將詳細(xì)描述的差分峰值檢測電路40。差分峰值檢測器電路40連接到整流器電路38的輸出端，并對(duì)轉(zhuǎn)換器32提供一個(gè)輸入。
在本發(fā)明中，高端線性響應(yīng)電路36輸出一個(gè)輸出信號(hào)ILin，該輸出信號(hào)對(duì)輸入端1具有線性響應(yīng)，從而在放大輸入端1的信號(hào)之前在五級(jí)IF放大器34的輸入端附加了一個(gè)整流器電路并對(duì)五級(jí)IF放大器電路34產(chǎn)生在-100dbm和0dbm之間的有用的動(dòng)態(tài)范圍、如圖4中所示的那樣，輸入端1的信號(hào)由整流器電路38接收。
圖5a表示普通全波整流器電路的一個(gè)實(shí)施例。如圖5a所示那樣，由于二極管D1和D2直接配置在輸入端(Vin)，二極管D1和D2能夠?qū)Πňw管Q1和Q2的第一級(jí)的噪聲和輸入阻抗產(chǎn)生影響。
圖5b說明本發(fā)明的整流器電路38的原理。如圖5b所示，負(fù)載電阻R1，R2和R3一起連接到Vcc。在一優(yōu)選實(shí)施例中，如以下有關(guān)圖7所描述的那樣，負(fù)載電阻R1，R2和R3每一個(gè)都可能是指定電阻值和有源負(fù)載的結(jié)合。如圖5b所示，電阻R1接到npn晶體管Q1的收集極，電阻R2接到npn晶體管Q2的收集極，以及電阻R3接到每個(gè)npn晶體管Q3和npn晶體管Q4的收集極。npn晶體管Q1的基極接到為輸入端1的Vin。npn晶體管Q2的基極接到通過電容C2接地的npn晶體管Q3的基極。npn晶體管Q1的發(fā)射極接到npn晶體管Q2的發(fā)射極，其連接點(diǎn)產(chǎn)生RSSI0。npn晶體管Q3的發(fā)射極連接到npn晶體管Q4的發(fā)射極，其疊加的連接點(diǎn)產(chǎn)生RSSI10。如下面將描述的那樣，RSSI0是輸入端1的信號(hào)的全波整流波形，并包括其交流和直流分量；此外，RSSI10是輸入端1的信號(hào)的“模仿”全波整流波形的輸出，因此只包括其直流分量。
按圖5b，當(dāng)Vin變?yōu)檎龝r(shí)，Q1導(dǎo)通，其電流量增加。如果Q1偏置增加，可能全部電流流向Q1，而無電流流向Q2。當(dāng)Q1的基極電壓增加時(shí)，Q1的發(fā)射極將跟隨Q1基極的電壓。當(dāng)Q2基極上的電壓比Q1基極上的電壓大時(shí)對(duì)Q2將出現(xiàn)同樣的效果。因此，起放大器作用的Q1和Q2，在其公共發(fā)射極端還起一個(gè)整流器的作用。12和13是固定的，正比于在普通偏置產(chǎn)生器(未示)中形成的溫度電流源。
圖7為本發(fā)明的整流器電路38的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)電路圖。圖5b表示簡化的整流器電路38。圖7中所示的晶體管，電阻，和電容器都是普通元件并如所描述的那樣連接?，F(xiàn)在參照圖7，輸入端1用作輸入Vin。Vin連接到npn晶體管Q1的基極。晶體管Q1和Q2包括一個(gè)差分對(duì)放大器。Q1的基極由偏置網(wǎng)絡(luò)1偏置，而Q2的基極由偏置網(wǎng)絡(luò)2偏置。此外Q2的基極對(duì)交流信號(hào)通過電容器C2旁路到地。Q91和Q92是共射共基晶體管，用于改善由Q1和Q2形成的增益級(jí)的帶寬。Vref1和Vref2是由普通參考發(fā)生器(未示)提供的直流偏置源，該參考發(fā)生器產(chǎn)生上述直流偏置。Q91的收集極和Q92的收集極是該放大器的輸出。I1級(jí)的偏置電流是PTAT(正比于絕對(duì)溫度)電流源，用于補(bǔ)償I1級(jí)的增益。晶體管Q11和Q12有效地起到低阻抗電壓源的作用并使在Q1-Q2放大器級(jí)的每個(gè)輸出分支中的電流在每個(gè)Q1和Q2的收集極中檢測出來，而不干擾Q1-Q2放大器級(jí)的工作。在整流后電流RSSI1和RSSI11相加并在RSSI電路中進(jìn)行處理，以便產(chǎn)生接收信號(hào)強(qiáng)度指示信號(hào)。
包括放大器Q3和Q4，Q93和Q94，以及Q15和Q16的這一級(jí)，除Q3和Q4的每個(gè)基極通過電容器C2旁路到地之外是Q1-Q2放大器級(jí)的復(fù)制品。因此Q3-Q4級(jí)是起對(duì)RSSI電流產(chǎn)生偏置參考的“模仿”級(jí)的作用。R型模仿(Rdummy)是用于RSSI1和RSSI11信號(hào)的一個(gè)參考電流。類似地，RSSI10是用于RSSI0的一個(gè)參考電壓。Q1和Q2的共公發(fā)射極起輸出偏置和被整流信號(hào)的整流器的作用。而Q3-Q4的共公發(fā)射極只輸出偏置信號(hào)。從RSSI10減去輸出RSSI0將得到信號(hào)強(qiáng)度。圖7詳細(xì)表示本發(fā)明的整流器電路38，它是一個(gè)全波整流器?，F(xiàn)在參照圖7，整流器電路38輸出信號(hào)RSSI0和RSSI10到差分峰值檢測器電路40。RSSI0是包括輸入端1的信號(hào)的直流分量的全波整流波形。RSSI10是輸入端1的信號(hào)的直流分量的全波整流波形。RSSI10用于跟蹤RSSI0的直流分量，并稱為“模仿”參考發(fā)生器。RSSI0和RSSI10每個(gè)都具有同樣的直流分量，但RSSI10不具有交流分量。Q和Q2也起輸入放大器作用。差分峰值檢測器電路40除電平偏移外檢測被整流信號(hào)的峰值并還將輸入電壓RSSI0和RSSI10轉(zhuǎn)換到正比于該電壓差的一個(gè)輸出電流。之后該電壓差被轉(zhuǎn)換到一個(gè)電流Ilin，該電流輸出到轉(zhuǎn)換器32。
如圖4所示，之后轉(zhuǎn)換器32將ILin以及由溫度校正電路38和溫度校正電路32輸出的輸入電流轉(zhuǎn)換到輸出電壓RSSI。當(dāng)輸入端1的信號(hào)強(qiáng)度處于接近-20dbm-0dbm范圍時(shí)，圖4的RSSI對(duì)輸入端1的信號(hào)呈現(xiàn)線性響應(yīng)。
如上所述，由于本發(fā)明的高端線性響應(yīng)電路36與“PTAT”電路無關(guān)，所以不要求對(duì)“PTAT”電流進(jìn)行補(bǔ)償。因此，在本發(fā)明中，“加權(quán)”輸入信號(hào)的功能是與差分峰值檢測電路40中的上述電壓-電流轉(zhuǎn)換相配合的。因此，高端線性響應(yīng)電路36擴(kuò)展具有一個(gè)級(jí)間濾波器和對(duì)數(shù)信號(hào)電平檢測器的五級(jí)IF放大器34的RSSI在輸入信號(hào)幅度的高端超過10db。
圖6是本發(fā)明的五級(jí)IF放大器34的RSSI響應(yīng)曲線。如圖6所示，當(dāng)輸入端1的信號(hào)強(qiáng)度的幅度處在-120度和-100dbm之間時(shí)，RSSI信號(hào)是100mv。當(dāng)輸入端1的信號(hào)強(qiáng)度的幅度處在-100dbm和接近0dbm時(shí)，RSSI電壓對(duì)輸入端1的信號(hào)強(qiáng)度的幅度的對(duì)數(shù)成線性關(guān)系。直到輸入端1的信號(hào)強(qiáng)度的幅度接近0dbm，RSSI響應(yīng)開始下降并偏離與幅度的對(duì)數(shù)的線性關(guān)系。因此，如圖6所示，本發(fā)明擴(kuò)展了有用的動(dòng)態(tài)范圍，盡管輸入端1信號(hào)的幅度增加到接近0dbm。
圖8是差分峰值檢測電路40的優(yōu)選實(shí)施例的電路圖。上述減法在圖8所示的差分峰值檢測電路40中進(jìn)行。如圖8所示，輸入RSSI0和RSSI10饋送到非常對(duì)稱的電路。RSSI0饋送到晶體管Q5的基極，而RSSI10饋送到晶體管Q6的基極。晶體管QS51和QS61電平向上偏移信號(hào)一個(gè)二極管電壓降。QS58和QS57是發(fā)射極跟隨器，它由很小的電流IBLD5和IBLD6加偏置。
電容器CS4和CS3由來自QS58和QS57的發(fā)射極的正信號(hào)充電。由于電容器CS4和CS3的放電路徑受小電流IBLD5和IBLD6以及QS60和QS59的基極電流的限制，電容器CS4和CS3保持用輸入信號(hào)的正常值進(jìn)行充電；因此，電容器CS4和CS3都是峰值檢測器。這樣，信號(hào)RSSI0和RSSI10的正峰值被檢測并分別儲(chǔ)存在電容器CS4和CS3上。
包括QS60和QS59的這級(jí)是差分電壓-電流轉(zhuǎn)換器。任何在QS60和QS59基極上的電壓差都在電阻R27上轉(zhuǎn)換到一個(gè)電流。選擇偏置(I0)和電阻R27的值使得通過R27的電流與QS60和QS59基極間的輸入差成正比。在由接收器電路接收大信號(hào)的情況下，QS60的基極電壓將增加，導(dǎo)致QS60收集極電流增加，而QS59收集極電流下降。電流鏡包括晶體管QS55，QS56，而QS66將使QS55的收集極的電流等于QS59的收集極的電流。在QS60的收集極中的過量的電流必須從ILin分支引導(dǎo)出去。QS60中過量的電流準(zhǔn)確地正比于接收信號(hào)的峰值并等于接收信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度。
圖9表示轉(zhuǎn)換器32的優(yōu)選實(shí)施例，并且表示將ILin加到轉(zhuǎn)換器32中的Icor1和Icor2的系統(tǒng)具體電路。轉(zhuǎn)換器32將電流ILin，Icor1，以及Icor2加在一起，并轉(zhuǎn)換總電流到輸出電壓RSSI。
如圖9所示，pnp晶體管QS47，QS48，以及QS49形成一個(gè)電流鏡。因此，從Vcc通過發(fā)射極到pnp晶體管QS47收集極流動(dòng)的電流值和從Vcc通過發(fā)射極到pnp晶體管QS48收集極流動(dòng)的電流值是相同的。因此，當(dāng)ILin的值隨著Icor1和Icor2增加時(shí)，晶體管QS48收集極中的電流值增加，并使電流流進(jìn)電阻R26，從而在電阻R26兩端產(chǎn)生一個(gè)電壓降，這個(gè)電壓降就是RSSI。在優(yōu)選實(shí)施例中，電阻R26為82KΩ。
因此，如圖8和圖9所示，npn晶體管59和60將在npn晶體管59和60基極上的直流電壓差轉(zhuǎn)換成加到pnp晶體管QS47收集極中的電流ILin。由于本發(fā)明的整流器電路與“PTAT”電流無關(guān)，所以不需要對(duì)“PTAT”電流進(jìn)行補(bǔ)償，從而使“加權(quán)”功能同電壓-電流轉(zhuǎn)換相結(jié)合，由此對(duì)輸入信號(hào)擴(kuò)展線性RSSI響應(yīng)在輸入信號(hào)幅度的高端超過10db。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，還包括其改型。
權(quán)利要求
1.一種中頻放大器，接收一個(gè)輸入信號(hào)，輸出一個(gè)輸出信號(hào)，所說IF放大器包括放大器裝置，用于接收輸入信號(hào)，放大該輸入信號(hào)成為放大的輸入信號(hào)，用于加權(quán)該被放大的輸入信號(hào)成一個(gè)被加權(quán)的信號(hào)，用于將該被加權(quán)的信號(hào)整流成一個(gè)被整流的信號(hào)，用于因溫度影響而將該被整流的信號(hào)校正成一個(gè)被校正的信號(hào)，以及用于輸出該被校正的信號(hào)；一線性響應(yīng)電路，接收輸入信號(hào)，并輸出與輸入信號(hào)線性相關(guān)的線性響應(yīng)信號(hào)；以及一轉(zhuǎn)換器電路，連接到該線性響應(yīng)電路和放大器裝置，將被校正的信號(hào)和線性響應(yīng)信號(hào)加在一起產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)度指示信號(hào)，以及用于根據(jù)強(qiáng)度指示信號(hào)輸出接收信號(hào)強(qiáng)度指示信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的中頻放大器，其中線性響應(yīng)電路包括一整流器電路，接收輸入信號(hào)，輸出具有第一直流分量和第一交流分量的第一信號(hào)，以及具有第二直流分量的第二信號(hào)，所說第一直流分量等于所說第二直流分量；以及一差分峰值檢測電路，連接到整流器電路，用于接收第一信號(hào)和第二信號(hào)，并用于將該第一信號(hào)和第二信號(hào)轉(zhuǎn)換成線性響應(yīng)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的中頻放大器，其中差分峰值檢測電路包括第一峰值檢測裝置，用于檢測第一信號(hào)的第一峰值；第二峰值檢測裝置，用于檢測第二信號(hào)的第二峰值；以及用于確定在正比于輸入信號(hào)幅度的第一峰值和第二峰值之間峰值差、并用于根據(jù)該峰值差產(chǎn)生線性響應(yīng)信號(hào)的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的中頻放大器，其中整流器電路包括根據(jù)輸入信號(hào)產(chǎn)生第一信號(hào)的第一電流鏡以及根據(jù)輸入信號(hào)產(chǎn)生第二信號(hào)的第二電流鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的中頻放大器，其中被校正信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍與在-120dbm和-10dbm之間的輸入信號(hào)的幅度線性相關(guān)，以及線性響應(yīng)信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍與在-10dbm和0dbm之間的輸入信號(hào)的幅度線性相關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的中頻放大器，其中轉(zhuǎn)換器包括一電流鏡，接收線性響應(yīng)信號(hào)，將該線性響應(yīng)信號(hào)加到被校正的信號(hào)，并產(chǎn)生一個(gè)相加的信號(hào)，以及一電阻，連接到該電流鏡，并根據(jù)該相加的信號(hào)產(chǎn)生與輸入信號(hào)幅度線性相關(guān)的電壓。
7.一種產(chǎn)生與輸入信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度線性相關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度指示信號(hào)的方法，所說方法包括步驟(a)接收輸入信號(hào)，整流但不放大該輸入信號(hào)，產(chǎn)生與輸入信號(hào)成線性的線性響應(yīng)信號(hào)；(b)放大該輸入信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)被放大的信號(hào)，整流該被放大的信號(hào)，產(chǎn)生被整流和被放大的信號(hào)，因溫度影響而校正該被整流和被放大的信號(hào)，產(chǎn)生溫度校正的信號(hào)；以及(c)將該線性響應(yīng)信號(hào)和該溫度校正的信號(hào)加在一起產(chǎn)生相加信號(hào)，并將相加信號(hào)轉(zhuǎn)換到與輸入信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度線性相關(guān)的一個(gè)電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中步驟(b)還包括因溫度變化而校正該被整流和放大信號(hào)的步驟(b-1)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中被校正信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍與在-120dbm和-10dbm之間的輸入信號(hào)的幅度線性相關(guān)，以及線性響應(yīng)信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍與在-10dbm和0dbm之間的輸入信號(hào)的幅度線性相關(guān)。
全文摘要
一種在蜂窩電話和電信通訊應(yīng)用中對(duì)用于指示接收信號(hào)強(qiáng)度的對(duì)數(shù)放大器的新附加部分通過附加整流器到一中頻放大器的輸入端來擴(kuò)展信號(hào)強(qiáng)度曲線的大信號(hào)范圍，卻不降低其噪聲系數(shù)或阻抗特性。這種對(duì)對(duì)數(shù)放大器的新附加部分輸出的信號(hào)與到達(dá)該對(duì)數(shù)放大器的輸入信號(hào)線性相關(guān)。
文檔編號(hào)H03G7/00GK1169215SQ96191599
公開日1997年12月31日 申請日期1996年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月6日
發(fā)明者A·福托瓦特·阿馬迪, M·阿里·阿馬德, N·S內(nèi)維特 申請人:菲利浦電子有限公司