專利名稱：Method and circuit for a fast reduction in voltage of a DC component and low ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在每次在收發(fā)機(jī)發(fā)送完成之后開始接收時(shí)快速減小例如智能卡 詢問器的UHF收發(fā)機(jī)的接收機(jī)中的混合電路輸出端處的DC分量和低頻分量的電壓的方法。 此外，本發(fā)明涉及用于執(zhí)行所述方法的電路。
背景技術(shù)：
圖1示意性地表示接收機(jī)中的本機(jī)振蕩器的信號(hào)Ios(窗口 I)、已調(diào)制接收信號(hào) rs (窗口 II)、混合電路的輸出信號(hào)mos (窗口 III)，該信號(hào)包括高頻分量和低頻分量并借助 于低通濾波器來(lái)進(jìn)行清理以獲得混合電路的濾波輸出信號(hào)fmos (窗口 IV)。在通過存在于 接收信號(hào)rs中的調(diào)制信號(hào)的頻帶內(nèi)的濾波和通過放大來(lái)進(jìn)一步處理此信號(hào)之前，應(yīng)減小 包括在其中的DC分量和那些低頻分量中的電壓，所述低頻分量的頻率在接收信號(hào)rs中的 調(diào)制信號(hào)的低頻極限以下?？梢越柚诟咄V波器來(lái)執(zhí)行DC分量和低頻分量的電壓的所述減小 (B.Razavi, “ A 5.2-GHz CMOS Receiver with 62-dB Image Rejection" ， IEEE J.of Solid-State Circuits, Vol. 36，No. 5，pp. 810-815，May 2001)，所述高通濾波器使已解調(diào) 接收信號(hào)的頻帶通過并保持DC分量和所述低頻分量，但仍遇到以下困難。UHF收發(fā)機(jī)中的接收機(jī)中的輸入級(jí)是混合電路MC (圖2)?；旌想娐稭C在圖2中 被表示為提供有負(fù)載電路LC ；LRp, LRn。混合電路MC將已調(diào)制接收信號(hào)rs與本機(jī)振蕩器 的信號(hào)Ios相乘并生成差分輸出電流信號(hào)m0sp、m0sn-在圖1中每次僅示出差分信號(hào)之一。 如果電阻器Rp、Rn的電阻比電阻器LRp、LRn的電阻高得多，則可以用與電阻器Rp、Rn相連 的電容器ECp、ECn來(lái)預(yù)知高通濾波器。所述單元ECp、Rp ；ECruRn被設(shè)置在運(yùn)算放大器A的 前面，運(yùn)算放大器A的輸出端子分別通過返回路徑中的電阻器FBRp和FBPn連接到所述運(yùn) 算放大器的輸入端子。運(yùn)算放大器A的輸出端處的電壓信號(hào)osl應(yīng)具有DC分量和那些低 頻分量的減小的電壓，所述低頻分量的頻率在接收信號(hào)rs中的調(diào)制信號(hào)的低頻極限以下。 為了保證接收機(jī)的低噪聲，預(yù)知電容器ECp、ECn具有幅值為IOnF的數(shù)量級(jí)的電容。其被實(shí) 現(xiàn)為在UHF收發(fā)機(jī)的另一集成電路外面的外部電容器。遺憾的是，這是為什么不能由簡(jiǎn)單 的開關(guān)元件來(lái)設(shè)置其電容的原因，雖然僅僅通過修改電容器ECp、ECn的電容，將最簡(jiǎn)單地 獲得接收機(jī)頻率范圍的低頻極限的修改，因?yàn)檫@將不影響其它參數(shù)。設(shè)置接收機(jī)頻率范圍的需要是明顯的。以900MHz的頻率工作的智能卡使用具有 下限頻率的頻率范圍，該下限頻率具有用于詢問器信號(hào)的調(diào)制的從40kHz至640kHz的寬裕 度。詢問器應(yīng)具有可調(diào)整接收頻率范圍。很明顯，可以通過調(diào)整電阻器Rp、Rn;LRp、LRn中 的主導(dǎo)電阻器來(lái)調(diào)整接收機(jī)頻率范圍的低頻極限。電阻器LRp、LRn是主導(dǎo)的，然而，其為混 合電路MC的一部分且只能在非常窄的范圍內(nèi)調(diào)整。它們的電阻的相當(dāng)程度的變化將明確 地引起所述DC分量的電壓的不可接受的變化。在考慮該系統(tǒng)的程度上，使用具有較高電阻 的電阻器Rp、Rn來(lái)設(shè)置頻率范圍、其由此變成主導(dǎo)電阻器也是可行的。然而，這是不期望的，因?yàn)槠鋵⒁鹪儐柶鹘邮諜C(jī)中的熱噪聲電壓的增加。由詢問器接收機(jī)接收到的信號(hào)的電平始終是相對(duì)高的；其r. m. s.電壓在IOOmV至 2V范圍內(nèi)?；旌想娐稭C的輸出端處的DC分量的r.m. s.電壓也是高的且總計(jì)達(dá)幾伏。當(dāng) 智能卡調(diào)制接收到的詢問器信號(hào)的振幅時(shí)，其為淺調(diào)制，并且還對(duì)混合電路MC的輸出電流 信號(hào)mos進(jìn)行淺調(diào)制。混合電路MC的輸出電流信號(hào)mos本質(zhì)上由在接收信號(hào)的調(diào)制信號(hào) 和高DC分量的所述下限頻率以上的頻帶中的已解調(diào)智能卡信號(hào)組成。如果詢問器中的接收機(jī)本機(jī)振蕩器的頻率移位IMHz至901MHz的中間頻率，則混 合電路MC的輸出端處的已解調(diào)智能卡信號(hào)的頻帶中的可能低頻的低值與高值之間的高比 49kHz至640kHz減小至僅1，040MHz至1，640MHz。在這種情況下，不需要詢問器中的接收 機(jī)頻率范圍的低頻極限的設(shè)置的變化。詢問器還需要使接收機(jī)本機(jī)振蕩器和附加解調(diào)電路 的頻率移位以從所述中間頻率分離智能卡調(diào)制信號(hào)的單元。還已知一種集成電路INTEL R1000 (S. Chiu et al.，“ A 900MHz UHF RFID Reader Transceiver IC" , IEEE J. of Solid-State Circuits, Vol. 42, No. 12, pp. 2822-2833, Dec. 2007)，其中，由于低噪聲要求，預(yù)知外部電容器作為混頻級(jí)與低頻級(jí)之間的分離電容 器。其電容不能在接收機(jī)單元的工作期間變化。為了發(fā)送不會(huì)引起外部電容器上的相當(dāng)大 的電壓變化，到低頻級(jí)的串聯(lián)開關(guān)和到接地的開關(guān)在接收完成時(shí)打開并在下一次接收時(shí)閉 合。此外，到接地的開關(guān)提供工作點(diǎn)附近的外部電容器的更快充電。所表示的電路不能確 定切換所述開關(guān)的適當(dāng)時(shí)刻。此時(shí)刻的確定是相當(dāng)精密的，尤其是在預(yù)知為在收發(fā)機(jī)發(fā)送 完成時(shí)向接收轉(zhuǎn)換而提供的非常短的時(shí)間間隔的通信協(xié)議的情況下，例如在通信協(xié)議EPC Gen 2的情況下。如果切換操作過快，則其已在發(fā)送瞬態(tài)過程過程期間發(fā)生，并且其可以在 外部電容器上引起相當(dāng)不同的電壓。然而，如果切換操作過遲，則其可能導(dǎo)致有效接收信號(hào) 的一部分丟失。此外，可以僅僅借助于可調(diào)電阻器來(lái)修改混頻級(jí)與低頻級(jí)之間的耦合的時(shí) 間常數(shù)。還已知一種使用反饋環(huán)路來(lái)設(shè)置混頻級(jí)與低頻級(jí)之間的DC分量的電壓的集成電 路(F. Gatta et al. ,“ A Fully Integrated 0, 18 μ mCMOS Direct Conversion Receiver Front-End With On-Chip LO for UMTS"，IEEE J. of Solid-State Circuits, Vol. 39, No. 1，pp. 15-23，Jan. 2004)。混頻級(jí)的輸出端處的DC分量受到抑制，因?yàn)榉e分器通過兩個(gè) 晶體管向兩個(gè)負(fù)載電阻輸出附加電流以使電流匹配。因此，借助于高層級(jí)上的附加電流達(dá) 到所述電阻器兩端的電壓匹配。同時(shí)，減小混頻級(jí)的動(dòng)態(tài)范圍。混頻級(jí)與低頻級(jí)之間的耦 合的時(shí)間常數(shù)保持穩(wěn)定并由積分器中的電阻器和電容器以及整個(gè)環(huán)路的增益確定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用來(lái)解決該技術(shù)問題的是一種用于在相當(dāng)短的時(shí)間間隔內(nèi)快速減小UHF 收發(fā)機(jī)的接收機(jī)中的混合電路的輸出端處的DC分量和那些低頻分量的電壓的方法，所述 低頻分量的頻率在接收信號(hào)中的調(diào)制信號(hào)的低頻極限以下，所述相當(dāng)短的時(shí)間間隔由將在 所述接收機(jī)中沒有熱噪聲電壓的增大的情況下以可設(shè)定的精度來(lái)執(zhí)行所述電壓減小的通 信協(xié)議來(lái)定義。本發(fā)明用來(lái)解決該技術(shù)問題的還有一種執(zhí)行此類方法的電路。由本發(fā)明的方法、以及本發(fā)明的電路來(lái)解決所述技術(shù)問題，本發(fā)明的方法用于UHF 收發(fā)機(jī)的接收機(jī)中的混合電路的輸出端處的DC分量和所述低頻分量的電壓的快速地減小，其特征在于第一權(quán)利要求的特征及其從屬權(quán)利要求的表征部分的特征表征所述方法的 實(shí)施例的變體，本發(fā)明的電路執(zhí)行本發(fā)明的方法，其特征在于第十權(quán)利要求的特征及其從 屬權(quán)利要求的表征部分的特征表征所述電路的實(shí)施例的變體。由本發(fā)明的電路執(zhí)行的本發(fā)明的方法的區(qū)別之處在于用此方法，實(shí)現(xiàn)了瞬態(tài)過程 的相當(dāng)短的持續(xù)時(shí)間，以便以比在借助于高通濾波器的已知電路中至少快五倍的方式設(shè)置 具有DC分量和低頻組件的低壓的工作點(diǎn)。本發(fā)明的電路處理較大的輸入動(dòng)態(tài)范圍，因?yàn)橥?過抵消所述分量的電流來(lái)實(shí)現(xiàn)所述分量的低壓?？梢栽O(shè)置瞬態(tài)過程期間的工作序列，然而， 該設(shè)置不增大輸入噪聲電壓。


現(xiàn)在將通過用于UHF收發(fā)機(jī)的接收機(jī)中的混合電路的輸出端處的DC分量和低頻 分量的電壓的快速減小的本發(fā)明的方法的實(shí)施例的說(shuō)明和用于執(zhí)行所述方法的本發(fā)明的 電路的實(shí)施例的說(shuō)明并參照附圖來(lái)更詳細(xì)地解釋本發(fā)明，所述附圖圖3中以示意性方式和差分顯示的方式表示用于UHF收發(fā)機(jī)的接收機(jī)中的混合電 路的輸出端處的DC分量和低頻組件的電壓的快速減小，并圖4中在窗口 I中表示運(yùn)算放大器的輸出端處的電壓信號(hào)的時(shí)間依賴性，在窗口 II中表示用于受控電流源的控制電壓的時(shí)間依賴性且在窗口 III中表示用于各種設(shè)置的 信號(hào)的時(shí)間依賴性。
具體實(shí)施例方式在圖3中示意性地呈現(xiàn)出本發(fā)明的電路，其用于混合電路MC的輸出電流信號(hào)mos 中的DC分量和低頻分量的電壓的快速減小，所述低頻分量的頻率在接收信號(hào)rs中的調(diào)制 信號(hào)的低頻極限以下；在所呈現(xiàn)的差分電路中，到處存在兩個(gè)相互對(duì)應(yīng)的信號(hào)或電路單元。 作為第一輸入信號(hào)的接收信號(hào)rs和作為第二輸入信號(hào)的接收機(jī)本機(jī)振蕩器的信號(hào)Ios被 傳導(dǎo)至UHF收發(fā)機(jī)中的混合電路MC的輸入端。具有在接收機(jī)本機(jī)振蕩器的信號(hào)Ios的雙 倍頻率以上的頻率的分量已被低通濾波器從輸出電流信號(hào)mos中消除。混合電路MC的輸出電流信號(hào)mos被傳導(dǎo)至運(yùn)算放大器A的輸入端，電路MC的輸 出端子通過負(fù)載電容器LC和兩個(gè)負(fù)載電阻器LR連接到電源。運(yùn)算放大器A的輸出端子通 過返回路徑中的電阻器FBR連接到其輸入端子。本發(fā)明的電路包括受控電流源CCS，其電流被從混合電路MC的輸出電流信號(hào)mos 中減去。根據(jù)本發(fā)明，運(yùn)算放大器A的輸出端子一方面通過可變?cè)鲆娣糯笃鱒GA和可調(diào)電 阻器AR連接到受控電流源CCS的控制端子且另一方面通過外部電容器EC連接到電源端 子。外部電容器EC關(guān)于集成電路被連接在外面?？刂齐娐稢C關(guān)于由進(jìn)入其中的信號(hào)載送的數(shù)據(jù)生成控制信號(hào)cs。借助于控制信 號(hào)CS，設(shè)置可調(diào)電阻器AR的電阻?？烧{(diào)電阻器AR到外部電容器EC的連接確定由受控電流 源CCS生成的電流分量的頻率上限。如本發(fā)明的方法的說(shuō)明中所解釋的那樣，根據(jù)本發(fā)明 的一個(gè)階段來(lái)確定所述頻率上限，即作為接收信號(hào)rs中的調(diào)制信號(hào)的低頻極限或作為所 述低頻極限的倍數(shù)。
進(jìn)入控制電路CC的信號(hào)是來(lái)自運(yùn)算放大器A的輸出端的電壓信號(hào)ols、具有所 述DC分量和所述低頻分量的已減小電壓的本發(fā)明的電路的輸出信號(hào)os、每當(dāng)應(yīng)減小所述 電壓時(shí)觸發(fā)可調(diào)電阻器AR的設(shè)置的起始信號(hào)ss、每當(dāng)UHF收發(fā)機(jī)結(jié)束接收并開始發(fā)送時(shí)凍 結(jié)用于控制受控電流源CCS的所述控制電壓cv的值的保持信號(hào)hs、以及在接收信號(hào)rs中 的調(diào)制信號(hào)的頻帶上載送數(shù)據(jù)的信號(hào)mfbs。在接收信號(hào)rs中的調(diào)制信號(hào)的頻帶上載送數(shù)據(jù)的信號(hào)mfbs源自于UHF收發(fā)機(jī)內(nèi) 的高層級(jí)上的控制單元，關(guān)于所選協(xié)議、數(shù)據(jù)傳輸速度等的信息被存儲(chǔ)在那里。在收發(fā)機(jī)發(fā) 送結(jié)束時(shí)開始的時(shí)間間隔T也由通信協(xié)議來(lái)定義。該協(xié)議要求準(zhǔn)備好在所述時(shí)間間隔T終 止之后接收新信號(hào)。接收的信號(hào)rs以前序開始。運(yùn)算放大器A的輸出端處的信號(hào)ols的 正確DC電壓必須從發(fā)送完成時(shí)開始沉降且不晚于到達(dá)接收的信號(hào)rs的前序的中間。來(lái)自運(yùn)算放大器A的輸出端的信號(hào)ols被傳導(dǎo)至濾波和放大電路BPFaA的輸入 端，所述濾波和放大電路BPFaA傳遞并放大所述調(diào)制信號(hào)的頻帶。信號(hào)ols中的DC分量和 低頻分量的電壓在時(shí)間間隔T內(nèi)被減小，減小的量使得此信號(hào)ols的電壓落于可以在布置 電路時(shí)設(shè)置的第一電壓窗口 lvl、hvl (圖4)內(nèi)，所述低頻分量的頻率在接收信號(hào)rs中的調(diào) 制信號(hào)的頻率下限以下。濾波和放大電路BPFaA的輸出信號(hào)os是本發(fā)明的電路的輸出信 號(hào)，因此，在所述時(shí)間間隔T終止之后，其具有在第一電壓窗口 lvl、hvl內(nèi)的DC分量和所述 低頻分量的減小的電壓。可在至少三個(gè)十倍程(decade)內(nèi)設(shè)置可調(diào)電阻器AR的電阻。與外部電容器EC 相連，其確定帶通濾波器的上限頻率。此上限頻率必須從接收信號(hào)rs中的調(diào)制信號(hào)的下限 頻率直至高三個(gè)大小數(shù)量級(jí)是可設(shè)置的。另一方面，可以將可調(diào)電阻器AR的電阻設(shè)置為非常高的值，或者可以中斷可調(diào)電 阻器AR與外部電容器EC之間的連接。直至下一次接收為止，保持信號(hào)hs因此在UHF收發(fā) 機(jī)完成接收所述接收信號(hào)rs并開始發(fā)送之后凍結(jié)為了控制受控電流源而提供的外部電容 器EC上的所述控制電壓cv的值。在可調(diào)電阻器AR的電阻的最低值下，通過設(shè)置可變?cè)鲆娣糯笃鱒GA的增益來(lái)保證 反饋環(huán)路_包括運(yùn)算放大器A、可變?cè)鲆娣糯笃鱒GA、與外部電容器EC相連的可調(diào)電阻器AR 和受控電流源CCS。在可調(diào)電阻器AR的電阻的最低值的情況下，還可以通過將電阻器串聯(lián) 至外部電容器EC來(lái)保證反饋環(huán)路的穩(wěn)定性。如果反饋環(huán)路的穩(wěn)定性允許，使用比例放大器或積分器作為可變?cè)鲆娣糯笃鱒GA。繼續(xù)下來(lái)將提出一種用于UHF收發(fā)機(jī)的接收機(jī)中的混合電路MC的輸出端處且被 包括在輸出電流信號(hào)mos中的DC分量和低頻分量的電壓的快速減小的方法，所述低頻分量 的頻率在存在于接收信號(hào)rs中的調(diào)制信號(hào)的低頻極限以下。本說(shuō)明將參照?qǐng)D3和圖4。應(yīng) 在非常短的時(shí)間間隔T內(nèi)執(zhí)行所述電壓減小，所述時(shí)間間隔T在UHF收發(fā)機(jī)發(fā)送完成時(shí)開 始且由通信協(xié)議來(lái)定義其持續(xù)時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明，從混合電路MC的輸出電流信號(hào)mos中減去由控制電壓cv控制的受 控電流源CCS的電流。具有在接收機(jī)本機(jī)振蕩器的信號(hào)Ios的雙倍頻率以上的頻率的分量 已被從混合電路MC的輸出電流信號(hào)mos中消除。根據(jù)本發(fā)明，通過所述減法獲得的電流被傳導(dǎo)至運(yùn)算放大器A的輸入端。在那里， 此電流被沿著相反方向的相等電流抵消，該相等電流從運(yùn)算放大器A的輸出端通過返回路徑中的電阻器FBR返回其輸入端。因此，電阻器LR的電阻不重要且本發(fā)明的電路在沒有電 阻器LR的情況下也可以工作。此外，根據(jù)本發(fā)明，來(lái)自運(yùn)算放大器A的輸出端的電壓信號(hào)ols的那些頻率在低通 濾波器的頻率上限以下的分量被放大。通過設(shè)置可調(diào)電阻器AR的適當(dāng)電阻，與外部電容器 EC的電容相結(jié)合地確定低通濾波器的頻率上限。在接收開始時(shí)，將低通濾波器的頻率上限 選擇為達(dá)到接收信號(hào)rs中的調(diào)制信號(hào)的下限頻率以上三個(gè)大小數(shù)量級(jí)。在進(jìn)一步接收期 間，其下降至所述調(diào)制信號(hào)的下限頻率。生成所述控制電壓cv，既然電壓信號(hào)ols的被放大的所述DC分量和低頻分量通過 作為所述低通濾波器的一部分的可調(diào)電阻器AR作用在受控電流源CCS的控制輸入端子上。最遲在時(shí)間間隔T終止之后，但實(shí)際上更早，運(yùn)算放大器A的輸出端處的所述電壓 信號(hào)ols的電壓應(yīng)在第一電壓窗口中低電壓極限Ivl和高電壓極限hvl之間(圖4中的窗 口 I)。同時(shí)，在發(fā)送完成之后，DC分量和那些低頻分量的電壓已迅速減小，所述低頻分量的 頻率在接收信號(hào)rs中的調(diào)制信號(hào)的頻率下限以下。在布置用于執(zhí)行本發(fā)明的方法的每個(gè) 單獨(dú)電路時(shí)電壓極限Ivl和hvl被確定。來(lái)自運(yùn)算放大器A的輸出端的所述電壓信號(hào)連續(xù)地被帶通濾波器濾波，所述帶通 濾波器使具有包括在接收信號(hào)rs的調(diào)制信號(hào)中的頻率的分量通過，并且已濾波信號(hào)也被 放大。因此，在所述電壓信號(hào)ols已被適當(dāng)清理之后，根據(jù)本發(fā)明的方法，獲得具有DC分量 和低頻分量的已減小電壓的輸出信號(hào)。為了盡快地達(dá)到在低電壓極限Ivl與高電壓極限Ivl之間的運(yùn)算放大器A的輸出 端處的所述電壓信號(hào)ols的電壓值，在不超過時(shí)間間隔T的前一半內(nèi)使用本發(fā)明的電路的 粗調(diào)。以借助于粗調(diào)的所述方式，來(lái)自運(yùn)算放大器A的輸出端的電壓信號(hào)ols的所有那些 分量被放大，該那些分量的頻率在超過接收信號(hào)rs中的調(diào)制信號(hào)的低頻極限兩個(gè)至三個(gè) 大小數(shù)量級(jí)的頻率以下。為了盡快達(dá)到在低電壓極限Ivl和高電壓極限hvl之間的運(yùn)算放大器A的輸出端 處的所述電壓信號(hào)的電壓值并使其沉降，在小于時(shí)間間隔T的隨后的四分之一內(nèi)使用本發(fā) 明的電路的微調(diào)。借助于微調(diào)，來(lái)自運(yùn)算放大器A的輸出端的電壓信號(hào)ols的所有那些頻 率在超過接收信號(hào)rs中的調(diào)制信號(hào)的低頻極限五至二十倍的頻率以下的分量被放大。微 調(diào)緊接在粗調(diào)之后。當(dāng)接收期間運(yùn)算放大器A的輸出端處的所述電壓信號(hào)ols的電壓保持在第一電壓 窗口 lvl、hvl之外達(dá)到其關(guān)于接收信號(hào)rs的編碼而言的時(shí)間段的兩倍時(shí)，也每次都執(zhí)行微調(diào)。每當(dāng)控制電路CC檢測(cè)到具有所述DC分量和所述低頻分量的已減小電壓的本發(fā)明 的電路的所述輸出信號(hào)os的電壓仍在針對(duì)所述已減小電壓預(yù)知的第二電壓窗口之外達(dá)到 其關(guān)于接收信號(hào)rs的編碼而言的時(shí)間段的兩倍時(shí)，執(zhí)行最細(xì)微調(diào)。用于現(xiàn)在已被放大的信 號(hào)的所述第二電壓窗口寬于第一電壓窗口 lvl、hvl。在短于時(shí)間間隔T的四分之一的時(shí)間 間隔內(nèi)執(zhí)行最細(xì)微調(diào)。最細(xì)微調(diào)將來(lái)自運(yùn)算放大器A的輸出端的電壓信號(hào)ols的那些頻率 在超過接收信號(hào)rs中的調(diào)制信號(hào)的低頻極限兩倍至四倍的頻率以下的分量放大。本發(fā)明的方法預(yù)知在UHF收發(fā)機(jī)完成接收并開始發(fā)送之后的用于控制受控電流 源CCS的控制電壓CV的值的凍結(jié)。這通過將可調(diào)電阻器AR的電阻設(shè)置為非常高的值來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述電阻器用來(lái)結(jié)合外部電容器EC來(lái)設(shè)置控制電壓cv的頻率范圍。繼續(xù)下來(lái)描述在時(shí)間間隔T內(nèi)用于UHF收發(fā)機(jī)的接收機(jī)中的混合電路MC的輸出 端處的DC分量和低頻分量的電壓的快速減小的本發(fā)明的電路的操作，所述時(shí)間間隔由通 信協(xié)議定義并在收發(fā)機(jī)發(fā)送完成時(shí)開始。粗調(diào)信號(hào)ess在時(shí)刻t = 0時(shí)(圖4中的窗口 III)的接收開始時(shí)觸發(fā)本發(fā)明的 電路的設(shè)置。因此，受控電流源CCS的控制端子上的控制電壓CV快速地下降(圖4中的窗 口 II)，導(dǎo)致運(yùn)算放大器A的輸出端處的信號(hào)ols的電壓在用于本發(fā)明的電路的第一電壓窗 口的低壓電平Ivl與高壓電平hvl之間的下降(圖4中的窗口 I)。在圖4中表示此電路進(jìn) 行的第一接收；即在時(shí)刻t = O時(shí)的接收開始時(shí)，控制電壓cv尚未達(dá)到其可能已從前面的 接收保持的適當(dāng)值。受控電流源CCS的輸出電流在5 μ s之后接近包括在混合電路MC的輸 出電流信號(hào)mos中的不期望分量的值。運(yùn)算放大器A的輸出端處的信號(hào)ols的電壓那時(shí)已 達(dá)到在第一電壓窗口 lvl、hvl中間的適當(dāng)工作點(diǎn)。微調(diào)信號(hào)fss現(xiàn)在觸發(fā)本發(fā)明的電路的設(shè)置，因?yàn)樾盘?hào)ols穿過第一電壓窗口 lvl、hvl的極限?？焖僬{(diào)整信號(hào)fas執(zhí)行同等任務(wù)。接收信號(hào)rs的前序同時(shí)到達(dá)?？刂?電壓cv已沉降。本發(fā)明的電路的微調(diào)在接收開始之后13. 5μ s完成。工作點(diǎn)的快速修正 在接收信號(hào)rs的有用部分已到達(dá)之前實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的電路的優(yōu)選實(shí)施例中已使用以下參數(shù)。外部電容器EC的電容在4. 7nF 與47nF之間。可調(diào)電阻器AR的最低電阻在100 Ω與1000 Ω之間，最高的一個(gè)是2Μ Ω。第 一電壓窗口 lvl，hvl的寬度是200mV且第二電壓窗口的寬度是2V。可變?cè)鲆娣糯笃鱒GA的 增益是20。粗調(diào)在8μ s內(nèi)完成且微調(diào)在2μ s內(nèi)完成。在不出現(xiàn)任何明顯的輸入噪聲電壓 的情況下，發(fā)明的電路的下限頻率可設(shè)置為5kHz至150kHz。在15 μ s內(nèi)借助于本發(fā)明的電 路來(lái)實(shí)現(xiàn)第一級(jí)中的工作點(diǎn)的設(shè)置，此時(shí)間間隔至少比由高通濾波器提供的已知電路所知 道的短五倍。
權(quán)利要求
一種用于UHF收發(fā)機(jī)的接收機(jī)中的混合電路(MC)的輸出端處的DC分量和低頻分量的電壓在時(shí)間間隔(T)內(nèi)的快速減小的方法，所述時(shí)間間隔(T)在收發(fā)機(jī)發(fā)送結(jié)束時(shí)開始并由通信協(xié)議來(lái)定義，其特征在于從混合電路(MC)的輸出電流信號(hào)(mos)減去由控制電壓(cv)控制的來(lái)自受控電流源(CCS)的電流，由所述減法得出的電流被傳送到運(yùn)算放大器(A)的輸入端且所述電流在那里被沿相反方向的相等電流抵消，所述相等電流從運(yùn)算放大器(A)的輸出端通過返回路徑中的電阻器(FBR)返回到其輸入端，來(lái)自運(yùn)算放大器(A)的輸出端的電壓信號(hào)(ols)的如下那些分量被放大所述那些分量的頻率首先在接收信號(hào)(rs)中的調(diào)制信號(hào)的頻率下限的較高倍數(shù)以下且隨后在較低倍數(shù)以下，并且最后在接收信號(hào)(rs)中的調(diào)制信號(hào)的頻率下限以下，所述控制電壓(cv)被生成，由于電壓信號(hào)(ols)的所述已放大DC分量和低頻分量通過可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)和可調(diào)電阻器(AR)作用于受控電流源(CCS)的控制端子上，以及在所述時(shí)間間隔(T)到期后當(dāng)運(yùn)算放大器(A)的輸出端處的所述電壓信號(hào)(osl)的電壓應(yīng)在第一電壓窗口中低電壓極限(lvl)和高電壓極限(hvl)之間時(shí)，其中，在所述電壓信號(hào)(osl)中的所述DC分量和那些頻率在接收信號(hào)(rs)中的調(diào)制信號(hào)的低頻極限以下的低頻分量的電壓那時(shí)已被減小，則生成具有所述DC分量和低頻分量的已減小電壓的輸出信號(hào)(os)，由于來(lái)自運(yùn)算放大器(A)的輸出端的所述電壓信號(hào)(ols)被帶通濾波器濾波且被放大，其中所述帶通濾波器使所述調(diào)制信號(hào)的頻帶中的分量通過。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于借助于比所述時(shí)間間隔(T)的一半更快的粗調(diào)，獲得在低電壓極限(Ivl)和高電壓極 限(hvl)之間的運(yùn)算放大器㈧的輸出端處的所述電壓信號(hào)(ols)的電壓，在該粗調(diào)中，運(yùn) 算放大器(A)的輸出端處的電壓信號(hào)(ols)的所有那些頻率在超過接收信號(hào)(rs)中的調(diào) 制信號(hào)的低頻極限兩個(gè)至三個(gè)大小數(shù)量級(jí)的頻率以下的分量被放大。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于借助于比所述時(shí)間間隔(T)的四分之一更快的微調(diào)，獲得在低電壓極限(Ivl)和高電 壓極限(hvl)之間的運(yùn)算放大器(A)的輸出端處的所述電壓信號(hào)(ols)的電壓，在該微調(diào) 中，運(yùn)算放大器㈧的輸出端處的電壓信號(hào)(ols)的所有那些頻率在超過接收信號(hào)(rs)中 的調(diào)制信號(hào)的低頻極限五至二十倍的頻率以下的分量被放大。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于微調(diào)緊接在粗調(diào)之后被執(zhí)行。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于每當(dāng)運(yùn)算放大器㈧的輸出端處的所述電壓信號(hào)(ols)的電壓保持在第一電壓窗口之 外比關(guān)于接收信號(hào)(rs)的編碼應(yīng)允許的時(shí)間長(zhǎng)兩倍時(shí)，執(zhí)行微調(diào)。
6.如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于每當(dāng)具有所述DC分量和低頻分量的已減小電壓的所述輸出信號(hào)(os)的電壓保持在第 二電壓窗口之外比關(guān)于接收信號(hào)(rs)的編碼應(yīng)允許的時(shí)間長(zhǎng)兩倍時(shí)，執(zhí)行最細(xì)微調(diào)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于借助于在所述時(shí)間間隔(T)的四分之一內(nèi)更快的最細(xì)微調(diào)，獲得在所述預(yù)知較寬電壓2窗口內(nèi)具有所述DC分量和低頻分量的已減小電壓的所述輸出信號(hào)(Os)的電壓，在該最細(xì) 微調(diào)中，來(lái)自運(yùn)算放大器㈧的輸出端的電壓信號(hào)(ols)的那些頻率在超過接收信號(hào)(rs) 中的調(diào)制信號(hào)的低頻極限兩至四倍的頻率以下的分量被放大。
8.如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在UHF收發(fā)機(jī)完成接收并開始發(fā)送之后，用于控制受控電流源(CCS)的控制電壓(cv) 的值被凍結(jié)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于執(zhí)行控制電壓(cv)的值的所述凍結(jié)，由于可調(diào)電阻器(AR)的電阻被設(shè)置為非常高的 值，借助于所述電阻器并連同外部電容器(C)，控制電壓(cv)的頻率范圍被確定。
10.一種用于UHF收發(fā)機(jī)的接收機(jī)中的混合電路(MC)的輸出端處的DC分量和低頻分 量電壓在時(shí)間間隔(T)內(nèi)的快速減小的電路，所述時(shí)間間隔(T)在收發(fā)機(jī)發(fā)送結(jié)束時(shí)開始 并由通信協(xié)議來(lái)定義，其特征在于混合電路(MC)的輸出電流信號(hào)(mos)被傳送到運(yùn)算放大器(A)的一個(gè)輸入，運(yùn)算放大 器的輸出端子通過返回路徑中的電阻器(FBR)連接到運(yùn)算放大器(A)的一個(gè)輸入端子， 從混合電路(MC)的輸出電流信號(hào)(mos)中減去來(lái)自受控電流源(CCS)的電流， 運(yùn)算放大器(A)的輸出端子一方面通過可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)和可調(diào)電阻器(AR)連 接到受控電流源(CCS)的控制端子且另一方面通過集成電路外面的電容器連接到電源的 端子，控制電路(CC)的輸入端被傳送有 來(lái)自運(yùn)算放大器(A)的輸出端的電壓信號(hào)(Ols)； 具有所述DC分量和低頻分量的已減小電壓的輸出信號(hào)(Os)； 觸發(fā)可調(diào)電阻器(AR)的設(shè)置的起始信號(hào)(ss)；保持信號(hào)(hs)，其每當(dāng)UHF收發(fā)機(jī)完成接收并開始發(fā)送時(shí)凍結(jié)用于控制受控電流源 (CCS)的所述控制電壓(cv)的值；以及在接收信號(hào)(rs)中的調(diào)制信號(hào)的頻帶上載送數(shù)據(jù)的信號(hào)(mfbs)， 控制電路(CC)根據(jù)上述信號(hào)生成控制信號(hào)(cs)，借助于該控制信號(hào)(cs)，設(shè)置可調(diào)電 阻器(AR)的電阻，使得連同外部電容器(EC)來(lái)確定由受控電流源(CCS)生成的電流分量 的頻率上限作為接收信號(hào)(rs)中的調(diào)制信號(hào)的低頻極限或作為所述低頻極限的倍數(shù)，以 及來(lái)自運(yùn)算放大器(A)的輸出的電壓信號(hào)(ols)被傳送到電路(BPFaA)的輸入端，所述 電路(BPFaA)是用于所述調(diào)制信號(hào)的頻帶中的分量的帶通濾波器以及放大器兩者，并且來(lái) 自于所述電路的所述輸出信號(hào)(os)具有DC分量和低頻分量的已減小電壓，所述低頻分量 的頻率在接收信號(hào)(rs)中的調(diào)制信號(hào)的頻率下限以下。
11.如權(quán)利要求10所述的電路，其特征在于可以在三個(gè)十倍程內(nèi)設(shè)置可調(diào)電阻器(AR)的電阻。
12.如權(quán)利要求11所述的電路，其特征在于通過借助于控制電路(CC)設(shè)置可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)的增益來(lái)保證反饋環(huán)路在可調(diào) 電阻器(AR)的電阻的最低值時(shí)的穩(wěn)定性，該反饋環(huán)路包括運(yùn)算放大器(A)、可變?cè)鲆娣糯?器(VGA)、與外部電容器(EC)有關(guān)連的可調(diào)電阻器(AR)和受控電流源(CCS)。 3
13.如權(quán)利要求12所述的電路，其特征在于 可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)是比例放大器。
14.如權(quán)利要求12所述的電路，其特征在于 可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)是積分器。
15.如權(quán)利要求11至14中的任一項(xiàng)所述的電路，其特征在于通過將串聯(lián)電阻器連接到外部電容器(EC)來(lái)保證反饋環(huán)路在可調(diào)電阻器(AR)的電阻 的最低值時(shí)的穩(wěn)定性。
16.如權(quán)利要求11至15中的任一項(xiàng)所述的電路，其特征在于保持信號(hào)(hs)通過中斷可調(diào)電阻器(AR)和外部電容器(EC)之間的連接來(lái)將可調(diào)電 阻器(AR)的電阻設(shè)置為非常高的值。
全文摘要
文檔編號(hào)H04B1/30GK101953079SQ20098010507
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2009年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月13日
發(fā)明者Vodopivec Andrej, Stern Anton, Atanasijevic-Kunc Maja, Kunc Vinko 申請(qǐng)人:Vodopivec Andrej, Stern Anton, Atanasijevic-Kunc Maja, Kunc Vinko