專(zhuān)利名稱(chēng)：用于通過(guò)增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)調(diào)整接收器的增益的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及無(wú)線通信系統(tǒng)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于通過(guò)增益調(diào)諧網(wǎng) 絡(luò)調(diào)整接收器的增益的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
無(wú)線通信裝置已變得更小且更強(qiáng)大以便滿足消費(fèi)者需求并改進(jìn)便攜性與便利性。 消費(fèi)者已變得依賴(lài)于無(wú)線通信裝置，例如蜂窩式電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、膝上型計(jì)算機(jī) 及其類(lèi)似者。消費(fèi)者已變得期望可靠的服務(wù)、擴(kuò)大的覆蓋區(qū)域及增大的功能性?？蓪o(wú)線 通信裝置稱(chēng)作移動(dòng)臺(tái)、臺(tái)、接入終端、用戶終端、終端、訂戶單元、用戶設(shè)備等。無(wú)線通信系統(tǒng)可同時(shí)支持多個(gè)無(wú)線通信裝置的通信。無(wú)線通信裝置可經(jīng)由上行鏈 路及下行鏈路上的發(fā)射而與一個(gè)或一個(gè)以上基站(其可替代地被稱(chēng)作接入點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)B等) 通信。上行鏈路(或反向鏈路)指代從無(wú)線通信裝置到基站的通信鏈路，且下行鏈路(或 前向鏈路)指代從基站到無(wú)線通信裝置的通信鏈路。無(wú)線通信系統(tǒng)可為能夠通過(guò)共享可用系統(tǒng)資源(例如，帶寬及發(fā)射功率)來(lái)支持 與多個(gè)用戶的通信的多址系統(tǒng)。所述多址系統(tǒng)的實(shí)例包括碼分多址(CDMA)系統(tǒng)、全球移動(dòng) 通信系統(tǒng)(GSM)系統(tǒng)、寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)、時(shí)分多址(TDMA)系統(tǒng)、頻分多址(FDMA) 系統(tǒng)及正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)。


圖1是一種類(lèi)型的包括無(wú)源混頻器的無(wú)SAW型接收器的圖；圖2是闡述在高線性高增益操作模式中圖1的接收器的性能特性的表；圖3是說(shuō)明利用低噪聲無(wú)SAW型接收器的蜂窩式電話的一個(gè)實(shí)例的框圖；圖4是說(shuō)明圖3的RF收發(fā)器集成電路的一個(gè)實(shí)例的圖；圖5是圖4的低噪聲放大器(LNA)、退化阻抗增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)、無(wú)源混頻器及跨阻抗 放大器(TIA)濾波器(TIA濾波器)的框圖；圖6是說(shuō)明退化阻抗增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的另一配置的框圖；圖7說(shuō)明可用于退化阻抗增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的組件的實(shí)例；圖8說(shuō)明可用于退化阻抗增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的組件的另一實(shí)例；圖9說(shuō)明可用于退化阻抗增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)中的組件的另一配置； 圖10是說(shuō)明退化阻抗增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)配置的框圖，所述退化阻抗增益調(diào)諧 網(wǎng)絡(luò)具有在接收器中位于LNA與混頻器之間的電阻性組件；圖11是說(shuō)明退化阻抗增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)配置的框圖，所述退化阻抗增益調(diào)諧 網(wǎng)絡(luò)具有在接收器中位于LNA與混頻器之間的電容性組件；圖12是說(shuō)明退化阻抗增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)配置的框圖，所述退化阻抗增益調(diào)諧 網(wǎng)絡(luò)具有在接收器中位于LNA與混頻器之間的切換組件；圖13是說(shuō)明用于調(diào)整接收器的增益的方法的一個(gè)實(shí)例的流程圖14說(shuō)明對(duì)應(yīng)于圖13中所示的方法的裝置加功能塊；及圖15說(shuō)明可用于無(wú)線裝置中的各種組件。
具體實(shí)施例方式
存在用于實(shí)現(xiàn)蜂窩式電話接收器的若干不同電路拓?fù)洹Ｒ恍┩負(fù)渖婕氨砻媛暡?(SAW)濾波器，其安置于位于低噪聲放大器(LNA)與混頻器之間的傳入射頻(RF)信號(hào)路徑 中?？赡苄枰诓皇褂蒙晕⑤^貴且較大的SAW裝置的情況下實(shí)現(xiàn)具有足夠性能的蜂窩式電 話接收器。其它拓?fù)淇稍谖挥谔炀€與LNA之間的匹配網(wǎng)絡(luò)中使用高質(zhì)量且稍微較昂貴的 LNA匹配電感器。還可能需要在不使用此昂貴組件的情況下而是通過(guò)使用較不昂貴的低質(zhì) 量組件來(lái)實(shí)現(xiàn)所述接收器。為了在無(wú)SAW型接收器中實(shí)現(xiàn)良好線性，有時(shí)使用純粹的無(wú)源 下變頻轉(zhuǎn)換混頻器(即，無(wú)有源跨導(dǎo)放大器(gm單元)的混頻器)。然而，使由LNA、無(wú)源 混頻器及基帶跨阻抗放大器(TIA)濾波器組成的此拓?fù)湓谌蛞苿?dòng)通信系統(tǒng)(GSM)及寬帶 碼分多址(WCDMA)操作模式中滿足增益步進(jìn)要求同時(shí)仍實(shí)現(xiàn)良好的噪聲系數(shù)(NF)及線性 (艮P，三次差拍(TB))性能常常是困難的。在一種配置中，對(duì)于UMB/LTE (超移動(dòng)寬帶/長(zhǎng)期演進(jìn))(6種增益模式)來(lái)說(shuō)還可 能需要額外增益步進(jìn)以重新使用相同的Ix信號(hào)路徑(4種增益模式)。本文中的系統(tǒng)及方 法允許在不顯著降級(jí)接收器的其它組件的其它性能的情況下跨越所有增益操作模式(及 標(biāo)準(zhǔn))實(shí)現(xiàn)良好接收器NF性能?？赡芪瘁槍?duì)每一接收增益模式緊密地控制LNA及基帶TIA 濾波器的性能。就級(jí)間LNA-混頻器無(wú)源增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，在TIA噪聲對(duì)接收器噪聲系數(shù) 的影響保持較小的同時(shí)，可根據(jù)系統(tǒng)要求來(lái)改變接收器增益。為了滿足使用相同CDMAlx信號(hào)路徑的GSM/WCDMA/UMB/LTE操作模式中的增益步 進(jìn)要求，可緊密地控制LNA偏置電流及匹配網(wǎng)絡(luò)以及TIA濾波器電阻器/電容器網(wǎng)絡(luò)。然 而，由于常常通過(guò)LNA及TIA濾波器來(lái)改變系統(tǒng)增益，因此這可在接收器噪聲與線性性能要 求之間產(chǎn)生折衷。在一些實(shí)例中，當(dāng)通過(guò)重新配置下變頻轉(zhuǎn)換混頻器(即，增益步進(jìn)混頻 器)來(lái)改變系統(tǒng)的增益時(shí)，系統(tǒng)噪聲系數(shù)性能可能受到顯著降級(jí)。換句話說(shuō)，TIA噪聲對(duì)系 統(tǒng)噪聲系數(shù)的影響可能變得大于合計(jì)的其它接收器噪聲影響。本發(fā)明描述一種電路。所述電路包括低噪聲放大器(LNA)；無(wú)源切換核心(PSC)； 跨阻抗放大器濾波器(TIA濾波器)；及退化阻抗增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)(Zdeg網(wǎng)絡(luò))，其具有第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線、第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線、第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線及第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸 出引線，其中所述第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線耦合到LNA的第一輸出引線且所述第二 Zdeg網(wǎng) 絡(luò)輸入引線耦合到LNA的第二輸出引線，且其中所述第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線耦合到PSC的 第一信號(hào)輸入引線且所述第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線耦合到PSC的第二信號(hào)輸入引線。LNA、 Zdeg網(wǎng)絡(luò)、PSC及TIA濾波器共同形成接收器。接收器增益是由Zdeg網(wǎng)絡(luò)來(lái)調(diào)整的。本發(fā)明還描述一種無(wú)線裝置。所述裝置包括發(fā)射器及接收器。所述接收器包括 低噪聲放大器(LNA)，其具有第一輸出引線及第二輸出引線；及無(wú)源切換核心(PSC)，其具 有第一信號(hào)輸入引線、第二信號(hào)輸入引線、第一信號(hào)輸出引線、第二信號(hào)輸出引線、第一本 機(jī)振蕩器輸入引線及第二本機(jī)振蕩器輸入引線。所述接收器還包括跨阻抗放大器濾波器 (TIA濾波器)，其具有第一輸入引線、第二輸入引線、第一輸出引線及第二輸出引線。所述 接收器進(jìn)一步包括退化阻抗增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)(Zdeg網(wǎng)絡(luò))，其具有第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線、第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線、第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線及第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線。第一 Zdeg網(wǎng) 絡(luò)輸入引線耦合到LNA的第一輸出引線，且第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線耦合到LNA的第二輸出 引線。第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線耦合到PSC的第一信號(hào)輸入引線，且第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引 線耦合到PSC的第二信號(hào)輸入引線。LNA、Zdeg網(wǎng)絡(luò)、PSC及TIA濾波器共同形成接收器。 接收器增益是由Zdeg網(wǎng)絡(luò)來(lái)調(diào)整的。本發(fā)明還描述一種電路。所述電路包括具有無(wú)源混頻器且無(wú)有源gm單元的無(wú)SAW 型接收器鏈。所述無(wú)SAW型接收器包括低噪聲放大器(LNA)、所述無(wú)源混頻器及接收從無(wú)源 混頻器輸出的信號(hào)的跨阻抗放大器濾波器(TIA濾波器)。所述電路進(jìn)一步包括用于在位于 LNA與無(wú)源混頻器之間的信號(hào)路徑中提供阻抗的裝置。接收器增益是由用于提供阻抗的裝 置來(lái)控制的。 本發(fā)明還描述一種用于調(diào)整接收器的增益的方法。提供退化阻抗增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò) (Zdeg網(wǎng)絡(luò))，其具有一個(gè)或一個(gè)以上晶體管且具有第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線、第二 Zdeg網(wǎng) 絡(luò)輸入引線、第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線及第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線。第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線 耦合到低噪聲放大器(LNA)的第一輸出引線，且第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線耦合到LNA的第二 輸出引線。第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線耦合到無(wú)源切換核心(PSC)的第一信號(hào)輸入引線，且第 二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線耦合到PSC的第二信號(hào)輸入引線。提供跨阻抗放大器濾波器(TIA濾 波器)，其具有第一輸入引線、第二輸入引線、第一輸出引線及第二輸出引線。通過(guò)接通或斷 開(kāi)一個(gè)或一個(gè)以上晶體管來(lái)調(diào)整接收器的增益。LNA、Zdeg網(wǎng)絡(luò)、PSC及TIA濾波器共同形 成接收器。圖1是利用無(wú)源混頻器且無(wú)有源gm單元的無(wú)SAW型接收器電路1的圖。接收器 電路1包括天線2、差分雙工器3、阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)4及集成電路5。集成電路5又包括LNA6， 且此LNA可經(jīng)耦合以經(jīng)由兩個(gè)端子7及8從匹配網(wǎng)絡(luò)4接收傳入RF信號(hào)。LNA 6的兩個(gè)差 分輸出引線9及10可耦合到無(wú)源混頻器11。LNA 6到混頻器11的耦合可為經(jīng)由旁路電容 器的電容性耦合，所述旁路電容器具有在傳入RF信號(hào)的頻率下為有效短路的大電容。無(wú)源混頻器11可具有兩個(gè)部分。一個(gè)部分(I路徑切換核心)可將第一組差分信 號(hào)(I)供應(yīng)到跨阻抗放大器及濾波器12的第一部分(I路徑TIA濾波器)。TIA濾波器12 的此第一部分將信號(hào)1+及I-輸出到輸出引線13及14上。無(wú)源混頻器11的第二部分(Q 路徑切換核心)可將第二組Q差分信號(hào)供應(yīng)到TIA濾波器12的第二部分(Q路徑TIA濾波 器)。TIA濾波器12的第二部分將信號(hào)Q+及Q-輸出到輸出引線15及16上。遺憾的是， 可能難以利用圖1的無(wú)SAW型無(wú)源混頻器接收器拓?fù)淝疫€滿足嚴(yán)格的噪聲要求，同時(shí)維持 良好的線性及功率消耗性能。圖2是闡述針對(duì)高線性高增益操作模式的圖1的電路的各種性能特性的表。需要 在不在匹配網(wǎng)絡(luò)4中提供高質(zhì)量且昂貴的離散LNA輸入匹配電感器的情況下以及在不增大 LNA 6的電流消耗的情況下減小電路的噪聲系數(shù)(NF)。圖3是移動(dòng)通信裝置20的框圖。在此實(shí)例中，移動(dòng)通信裝置20可為使用WCDMA 蜂窩式電話通信協(xié)議的蜂窩式電話。所述蜂窩式電話可包括(在未說(shuō)明的若干其它部件當(dāng) 中)天線21及兩個(gè)集成電路22與23?？蓪⒓呻娐?3稱(chēng)作“數(shù)字基帶集成電路”或“基 帶處理器集成電路”。集成電路22可為RF收發(fā)器集成電路?？蓪F收發(fā)器集成電路22 稱(chēng)作“收發(fā)器”，因?yàn)槠浒òl(fā)射器以及接收器。
圖4是圖3的RF收發(fā)器集成電路22的框圖。接收器可包括“接收鏈” 24以及本 機(jī)振蕩器33。當(dāng)蜂窩式電話正在接收時(shí)，可在天線21上接收高頻RF信號(hào)25。在一個(gè)實(shí)例 中，RF信號(hào)25可為處于MHz頻率范圍及更高頻率范圍中的信號(hào)。來(lái)自RF信號(hào)25的信息 可通過(guò)雙工器26、阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)27并通過(guò)接收鏈24。信號(hào)25可由低噪聲放大器(LNA) 28 放大、通過(guò)退化阻抗網(wǎng)絡(luò)400 (本文中稱(chēng)作“Zdeg網(wǎng)絡(luò)”)且可由混頻器29下變頻轉(zhuǎn)換。所 得經(jīng)下變頻轉(zhuǎn)換的信號(hào)可由基帶濾波器30濾波且可傳遞到數(shù)字基帶集成電路23。數(shù)字基 帶集成電路23中的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器31可將信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，且所得的數(shù)字信息可由數(shù) 字基帶集成電路23中的數(shù)字電路處理。數(shù)字基帶集成電路23可通過(guò)控制由本機(jī)振蕩器33 供應(yīng)到混頻器29的本機(jī)振蕩器信號(hào)(LO) 32的頻率來(lái)調(diào)諧接收器。如果蜂窩式電話正在發(fā)射，則待發(fā)射的信息可由數(shù)字基帶集成電路23中的數(shù)/模 轉(zhuǎn)換器34轉(zhuǎn)換為模擬形式且可供應(yīng)到“發(fā)射鏈”35。基帶濾波器36可歸因于數(shù)/模轉(zhuǎn)換過(guò) 程而濾除噪聲?；祛l器塊37在本機(jī)振蕩器38的控制下可將信號(hào)上變頻轉(zhuǎn)換為高頻信號(hào)。 驅(qū)動(dòng)器放大器39及外部功率放大器40可放大高頻信號(hào)以驅(qū)動(dòng)天線21，使得從天線21發(fā)射 高頻RF信號(hào)41。 圖5是接收鏈24的電路圖的一個(gè)實(shí)例?？山?jīng)由差分雙工器26及阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)27 而將在天線21上接收的傳入RF信號(hào)25耦合到集成電路22的差分輸入端子42及43上。 LNA 28可放大RF信號(hào)25并驅(qū)動(dòng)來(lái)自VRF+輸出引線44及VRF-輸出引線45的差分信號(hào)。 VRF+輸出引線44可耦合到無(wú)源混頻器29的第一差分輸入引線46，且VRF-輸出引線45可 耦合到無(wú)源混頻器29的第二差分輸入引線47。無(wú)源混頻器29可不包括有源gm單元。無(wú) 源混頻器29可包括兩個(gè)交叉耦合的無(wú)源切換核心48及49以及Zdeg網(wǎng)絡(luò)500。Zdeg網(wǎng)絡(luò) 500連接到LNA 28的第一輸出引線44及第一切換核心48的第一輸入引線54。Zdeg網(wǎng)絡(luò) 500還可連接到LNA 28的第二輸出引線45及第一切換核心48的第二輸入引線55。另外， Zdeg網(wǎng)絡(luò)500可連接到LNA 28的第一輸出引線44及第二切換核心49的第一輸入引線56。 在另一配置中，Zdeg網(wǎng)絡(luò)500可連接到LNA 28的第二輸出引線45及第二切換核心49的 第二輸入引線57。跨阻抗放大器(TIA)基帶濾波器(TIA濾波器)30可包括第一部分(TIA濾波器 的I路徑部分)及第二部分(TIA濾波器的Q路徑部分)。所述第一部分可將一對(duì)差分信 號(hào)1+及I-驅(qū)動(dòng)到差分輸出引線58及59上。放大器符號(hào)90A可表示I路徑跨阻抗放大器 (TIA)。電阻器符號(hào)60及61表示TIA濾波器30的第一部分(I路徑TIA濾波器)的反饋 電阻RTIA。電容器符號(hào)80A及80B表示TIA濾波器30的第一部分(I路徑TIA濾波器)的 反饋電容CTIA。TIA濾波器30的第一部分可從第一無(wú)源切換核心48的差分輸出引線62 及63接收差分信號(hào)。類(lèi)似地，TIA濾波器30的第二部分可將一對(duì)差分信號(hào)Q+及Q-驅(qū)動(dòng) 到差分輸出引線64及65上。放大器符號(hào)90B可表示Q路徑跨阻抗放大器(TIA)。電阻器 符號(hào)66及67表示TIA濾波器30的第二部分(Q路徑TIA濾波器)的反饋電阻RTIA。電容 器符號(hào)80C及80D表示TIA濾波器30的第二部分(Q路徑TIA濾波器)的反饋電容CTIA。 TIA濾波器30的第二部分可從第二無(wú)源切換核心49的差分輸出引線68及69接收差分信 號(hào)。跨阻抗放大器(TIA)及電阻器/電容器(RTIA/CTIA)網(wǎng)絡(luò)確定TIA濾波器的增益及低 通濾波特性。如由圖5所指示，第一無(wú)源切換核心48可包括四個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)70到 73，且第二無(wú)源切換核心49可包括FET 74到77。可如圖5中所說(shuō)明來(lái)互連這些FET。
圖6是說(shuō)明Zdeg網(wǎng)絡(luò)600的另一配置的框圖。Zdeg網(wǎng)絡(luò)600可用以調(diào)整接收器的 增益。網(wǎng)絡(luò)600可定位于低噪聲放大器602 (LNA)與混頻器610之間。第一 RF信號(hào)612 (例 如，RF+)及第二 RF信號(hào)614 (例如，RF-)可從LNA 602輸出并輸入到Zdeg網(wǎng)絡(luò)600。另外， 第一 I相位信號(hào)616 (例如，1+)及第二 I相位信號(hào)620 (例如，I-)(同相路徑)可從Zdeg 網(wǎng)絡(luò)600輸出并輸入到混頻器610。此外，第一 Q相位信號(hào)618 (例如，Q+)及第二 Q相位信 號(hào)622 (例如，Q-)(正交相位路徑)可從Zdeg網(wǎng)絡(luò)600輸出并輸入到混頻器610。在一個(gè)實(shí)例中，Zdeg網(wǎng)絡(luò)600包括一個(gè)或一個(gè)以上Zdeg組件。舉例來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)600 可包括一個(gè)或一個(gè)以上Zdeg0604組件及Zdegl606組件。另外，網(wǎng)絡(luò)600可包括一個(gè)或一 個(gè)以上Zdeg2608組件。Zdeg網(wǎng)絡(luò)600的Zdeg組件604、606、608可用以改變接收器的增 益。Zdeg網(wǎng)絡(luò)600可重新配置先前在圖5中所說(shuō)明的無(wú)源混頻器核心。當(dāng)將本機(jī)振蕩器(LO)信號(hào)的25%工作周期用于在當(dāng)前技術(shù)狀態(tài)的無(wú)SAW型接收 器中進(jìn)行下變頻轉(zhuǎn)換時(shí)，通過(guò)重新配置無(wú)源混頻器核心來(lái)改變接收器增益，TIA噪聲對(duì)接收 器NF的影響可變得大于合計(jì)的所有其它接收器噪聲影響。當(dāng)通過(guò)經(jīng)由經(jīng)重新配置的分路 混頻器路徑放出所接收的RF信號(hào)的一部分而逐步降低接收器增益時(shí)，TIA噪聲對(duì)接收器輸 出噪聲的影響可增大。在此實(shí)例中，從TIA噪聲到接收器輸出的增益為大的，因?yàn)榕c混頻器 分路路徑的小接通阻抗成反比。在接收器增益減小且TIA噪聲增大兩者的情況下，接收器 噪聲系數(shù)可降級(jí)到系統(tǒng)未能滿足NF要求的程度。當(dāng)減小接收器增益時(shí)，經(jīng)由Zdeg網(wǎng)絡(luò)600 將阻抗退化應(yīng)用于無(wú)源混頻器核心可允許減小TIA噪聲對(duì)接收器NF的影響。然而，由于在 LNA的輸出處所產(chǎn)生的較大阻抗，接收器三次差拍性能可能降級(jí)。對(duì)于所提供的由TIA經(jīng)歷 的較大阻抗(即，減小噪聲影響)及如由網(wǎng)絡(luò)600所提供的由LNA經(jīng)歷的較小阻抗(所支 持的良好線性)來(lái)說(shuō)，可在不損害其它接收器性能的情況下實(shí)現(xiàn)接收器NF與電壓增益之間 的最佳折衷?？墒褂秒娮栊?、電容性或交換網(wǎng)絡(luò)(如圖7到圖9中所示)來(lái)實(shí)施Zdeg網(wǎng)絡(luò) 600。可通過(guò)根據(jù)系統(tǒng)噪聲系數(shù)/增益/線性要求對(duì)電阻器/電容器/交換網(wǎng)絡(luò)參數(shù)定 大小來(lái)實(shí)施不同接收器增益模式。舉例來(lái)說(shuō)，使用以下圖12中所示的交換調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)，可用 9dB的電壓增益換取僅1. 7dB的噪聲系數(shù)。Zdeg網(wǎng)絡(luò)600的實(shí)施可向多模式接收器提供若 干優(yōu)點(diǎn)。舉例來(lái)說(shuō)，可實(shí)現(xiàn)接收器電壓增益與TIA噪聲影響之間的可接受的折衷。另一優(yōu) 點(diǎn)是提供接收器噪聲系數(shù)與電壓增益之間的可接受的折衷。另外，可實(shí)現(xiàn)由LNA經(jīng)歷的所 要較低阻抗與由TIA經(jīng)歷的較高阻抗之間的可接受的折衷。此外，當(dāng)在I接收器信號(hào)信道 與Q接收器信號(hào)信道之間共享分路增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)路徑時(shí)，可使用較少數(shù)目的組件。參看圖6，如由方程式(1)所給出，可由退化阻抗增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)來(lái)近似地按比例縮 放接收器的線性增益(假定25%的LO工作周期)。
權(quán)利要求
1.一種電路，其包含低噪聲放大器(LNA)，其具有第一輸出引線及第二輸出引線；無(wú)源切換核心(PSC)，其具有第一信號(hào)輸入引線、第二信號(hào)輸入引線、第一信號(hào)輸出引 線、第二信號(hào)輸出引線、第一本機(jī)振蕩器輸入引線及第二本機(jī)振蕩器輸入引線；跨阻抗放大器濾波器(TIA濾波器)，其具有第一輸入引線、第二輸入引線、第一輸出引 線及第二輸出引線；退化阻抗增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)(Zdeg網(wǎng)絡(luò))，其具有第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線、第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò) 輸入引線、第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線及第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線，其中所述第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸 入引線耦合到所述LNA的所述第一輸出引線，且所述第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線耦合到所述 LNA的所述第二輸出引線，且其中所述第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線耦合到所述PSC的所述第一 信號(hào)輸入引線，且所述第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線耦合到所述PSC的所述第二信號(hào)輸入引線；其中所述LNA、所述Zdeg網(wǎng)絡(luò)、所述PSC及所述TIA濾波器共同形成接收器，且其中接 收器增益是由所述Zdeg網(wǎng)絡(luò)來(lái)調(diào)整的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中所述Zdeg網(wǎng)絡(luò)包含多個(gè)退化阻抗元件(Zdeg)，其 中每一 Zdeg包含第一 Zdeg引線及第二 Zdeg引線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其中每一Zdeg進(jìn)一步包含晶體管，借此每一 Zdeg被接 通及斷開(kāi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，其中所述接收器增益是通過(guò)接通或斷開(kāi)所述Zdeg中的 一者或一者以上來(lái)調(diào)整的。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其中所述Zdeg中的每一者是取自由以下各項(xiàng)組成的群 組晶體管、串聯(lián)耦合的電阻器與晶體管，以及串聯(lián)耦合的電容器與晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中不存在安置于位于所述LNA的所述第一及第二輸 出引線與所述PSC的所述第一及第二輸入引線之間的信號(hào)路徑中的有源gm單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其中所述PSC包括第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)，其具有耦合到所述第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線的第一端子、耦 合到所述TIA的所述第一輸入引線的第二端子及耦合到所述PSC的所述第一本機(jī)振蕩器輸 入引線的第三柵極端子；第二FET，其具有耦合到所述第一Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線的第一端子、耦合到所述TIA的所 述第二輸入引線的第二端子及耦合到所述PSC的所述第二本機(jī)振蕩器輸入引線的第三柵 極端子；第三FET，其具有耦合到所述第二Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線的第一端子、耦合到所述TIA的所 述第一輸入引線的第二端子及經(jīng)耦合以接收所述PSC的所述第二本機(jī)振蕩器輸入引線的 第三柵極端子；及第四FET，其具有耦合到所述第二Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線的第一端子、耦合到所述TIA的所 述第二輸入引線的第二端子及經(jīng)耦合以接收所述PSC的所述第一本機(jī)振蕩器輸入引線的第三柵極端子。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其中所述TIA濾波器具有濾波器特性且充當(dāng)所述接收 器中的基帶濾波器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中所述接收器為蜂窩式電話中的接收器。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其中位于所述PSC的所述第一本機(jī)振蕩器輸入引線上 的第一本機(jī)振蕩器信號(hào)在50%及更少的時(shí)間中為有效的，且其中位于所述PSC的所述第二 本機(jī)振蕩器輸入引線上的第二本機(jī)振蕩器信號(hào)在50%及更少的時(shí)間中為有效的。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其中所述Zdeg網(wǎng)絡(luò)可編程以具有多個(gè)阻抗中的一者。
12.一種無(wú)線裝置，其包含發(fā)射器；接收器，其中所述接收器包含低噪聲放大器(LNA)，其具有第一輸出引線及第二輸出引線；無(wú)源切換核心(PSC)，其具有第一信號(hào)輸入引線、第二信號(hào)輸入引線、第一信號(hào)輸出引 線、第二信號(hào)輸出引線、第一本機(jī)振蕩器輸入引線及第二本機(jī)振蕩器輸入引線；跨阻抗放大器濾波器(TIA濾波器)，其具有第一輸入引線、第二輸入引線、第一輸出引 線及第二輸出引線；退化阻抗增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)(Zdeg網(wǎng)絡(luò))，其具有第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線、第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò) 輸入引線、第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線及第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線，其中所述第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸 入引線耦合到所述LNA的所述第一輸出引線，且所述第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線耦合到所述 LNA的所述第二輸出引線，且其中所述第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線耦合到所述PSC的所述第一 信號(hào)輸入引線，且所述第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線耦合到所述PSC的所述第二信號(hào)輸入引線；其中所述LNA、所述Zdeg網(wǎng)絡(luò)、所述PSC及所述TIA濾波器共同形成接收器，且其中接 收器增益是由所述Zdeg網(wǎng)絡(luò)來(lái)調(diào)整的。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的無(wú)線裝置，其中所述Zdeg網(wǎng)絡(luò)包含多個(gè)退化阻抗元件 (Zdeg)，其中每一 Zdeg包含第一 Zdeg引線及第二 Zdeg引線。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的無(wú)線裝置，其中每一Zdeg進(jìn)一步包含晶體管，借此每一 Zdeg被接通及斷開(kāi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的無(wú)線裝置，其中所述接收器增益是通過(guò)接通或斷開(kāi)所述 Zdeg中的一者或一者以上來(lái)調(diào)整的。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的無(wú)線裝置，其中所述Zdeg中的每一者是取自由以下各項(xiàng)組 成的群組晶體管、串聯(lián)耦合的電阻器與晶體管，以及串聯(lián)耦合的電容器與晶體管。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的無(wú)線裝置，其中不存在安置于位于所述LNA的所述第一及 第二輸出引線與所述PSC的所述第一及第二輸入引線之間的信號(hào)路徑中的有源gm單元。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的無(wú)線裝置，其中所述PSC包括第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)，其具有耦合到所述第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線的第一端子、耦 合到所述TIA的所述第一輸入引線的第二端子及耦合到所述PSC的所述第一本機(jī)振蕩器輸 入引線的第三柵極端子；第二FET，其具有耦合到所述第一Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線的第一端子、耦合到所述TIA的所 述第二輸入引線的第二端子及耦合到所述PSC的所述第二本機(jī)振蕩器輸入引線的第三柵 極端子；第三FET，其具有耦合到所述第二Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線的第一端子、耦合到所述TIA的所 述第一輸入引線的第二端子及經(jīng)耦合以接收所述PSC的所述第二本機(jī)振蕩器輸入引線的 第三柵極端子；及第四FET，其具有耦合到所述第二Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線的第一端子、耦合到所述TIA的所 述第二輸入引線的第二端子及經(jīng)耦合以接收所述PSC的所述第一本機(jī)振蕩器輸入引線的第三柵極端子。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的無(wú)線裝置，其中所述TIA濾波器具有濾波器特性且充當(dāng)所 述接收器中的基帶濾波器。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的無(wú)線裝置，其中所述接收器為蜂窩式電話中的接收器。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的無(wú)線裝置，其中位于所述PSC的所述第一本機(jī)振蕩器輸入 引線上的第一本機(jī)振蕩器信號(hào)在50%及更少的時(shí)間中為有效的，且其中位于所述PSC的所 述第二本機(jī)振蕩器輸入引線上的第二本機(jī)振蕩器信號(hào)在50%及更少的時(shí)間中為有效的。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的無(wú)線裝置，其中所述Zdeg網(wǎng)絡(luò)可編程以具有多個(gè)阻抗中的 “"者 ο
23.根據(jù)權(quán)利要求12所述的無(wú)線裝置，其中所述無(wú)線裝置為手持機(jī)。
24.一種電路，其包含無(wú)SAW型接收器鏈，其具有無(wú)源混頻器且無(wú)有源gm單元，其中所述無(wú)SAW型接收器包 括低噪聲放大器(LNA)、所述無(wú)源混頻器及接收從所述無(wú)源混頻器輸出的信號(hào)的跨阻抗放 大器濾波器(TIA濾波器)；及用于在所述LNA與所述無(wú)源混頻器之間的信號(hào)路徑中提供阻抗的裝置，其中接收器增 益是由所述用于提供阻抗的裝置來(lái)控制的。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電路，其中所述阻抗包含退化阻抗增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)(Zdeg網(wǎng) 絡(luò))。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的電路，其中所述Zdeg網(wǎng)絡(luò)包含多個(gè)退化阻抗元件(Zdeg)， 其中每一 Zdeg包含第一 Zdeg引線及第二 Zdeg引線。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的電路，其進(jìn)一步包含用于通過(guò)接通或斷開(kāi)所述Zdeg中的一 者或一者以上來(lái)調(diào)整所述接收器增益的裝置。
28.一種用于調(diào)整接收器的增益的方法，所述方法包含提供退化阻抗增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)(Zdeg網(wǎng)絡(luò))，其具有一個(gè)或一個(gè)以上晶體管且具有第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線、第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線、第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線及第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸 出引線，其中所述第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線耦合到低噪聲放大器(LNA)的第一輸出引線，且 所述第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線耦合到所述LNA的第二輸出引線，且其中所述第一 Zdeg網(wǎng)絡(luò) 輸出引線耦合到無(wú)源切換核心(PSC)的第一信號(hào)輸入引線，且所述第二 Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線 耦合到所述PSC的第二信號(hào)輸入引線；提供跨阻抗放大器濾波器(TIA濾波器)，其具有第一輸入引線、第二輸入引線、第一輸 出引線及第二輸出引線；及通過(guò)接通或斷開(kāi)一個(gè)或一個(gè)以上晶體管來(lái)調(diào)整接收器的增益，其中所述LNA、所述 Zdeg網(wǎng)絡(luò)、所述PSC及所述TIA濾波器共同形成所述接收器。
全文摘要
本發(fā)明描述一種電路。所述電路包括低噪聲放大器(LNA)；無(wú)源切換核心(PSC)；跨阻抗放大器濾波器(TIA濾波器)；及退化阻抗增益調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)(Zdeg網(wǎng)絡(luò))，其具有第一Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線、第二Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線、第一Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線及第二Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線，其中所述第一Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線耦合到所述LNA的第一輸出引線，且所述第二Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸入引線耦合到所述LNA的第二輸出引線，且其中所述第一Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線耦合到所述PSC的第一信號(hào)輸入引線，且所述第二Zdeg網(wǎng)絡(luò)輸出引線耦合到所述PSC的第二信號(hào)輸入引線。所述LNA、所述Zdeg網(wǎng)絡(luò)、所述PSC及所述TIA濾波器共同形成接收器。接收器增益由所述Zdeg網(wǎng)絡(luò)來(lái)調(diào)整。
文檔編號(hào)H04B1/30GK102113211SQ200980130575
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月1日
發(fā)明者亞歷山大·塔西克, 克里斯蒂安·霍倫斯泰因, 鄧君雄 申請(qǐng)人:高通股份有限公司