信號幅度檢測器及包括該信號幅度檢測器的無線接收的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種信號幅度檢測器及包括該信號幅度檢測器的無線接收機(jī)，信號幅度檢測器包括第一MOS晶體管、第二MOS晶體管、第三MOS晶體管、第四MOS晶體管、電阻R1和電容C1。第一MOS晶體管、第二MOS晶體管、第三MOS晶體管和第四MOS晶體管的第一連接端都與第一電源端相連；第一MOS晶體管、第二MOS晶體管、第三MOS晶體管、第四MOS晶體管的第二連接端互連，其相互連接的節(jié)點(diǎn)為互連節(jié)點(diǎn)；電阻R1連接于互連節(jié)點(diǎn)和第二電源端之間，電容C1連接于互連節(jié)點(diǎn)和第二電源端之間，互連節(jié)點(diǎn)與信號幅度檢測器的輸出端相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型可以基于接收機(jī)解調(diào)后得到的I信號和Q信號進(jìn)行幅度檢測，以得到更精確反映無線接收機(jī)得到的正交信號能量的幅度檢測信號，從而更精確的調(diào)整接收機(jī)的增益。
【專利說明】信號幅度檢測器及包括該信號幅度檢測器的無線接收機(jī)
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本實(shí)用新型涉及無線發(fā)送和接收【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及信號幅度檢測器及包括該信號幅度檢測器的無線接收機(jī)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]無線接收機(jī)(或無線接收設(shè)備)中的信號幅度檢測主要用于調(diào)節(jié)無線電接收機(jī)的增益，當(dāng)檢測到接收到的接收信號能量較小時(shí)，接收機(jī)會相應(yīng)的調(diào)高增益；相反，若檢測到接收到的接收信號能量增大時(shí)，接收機(jī)會相應(yīng)的減小增益，這樣，就可以保證進(jìn)入ADC (Analog-to-Digital Converter,模數(shù)轉(zhuǎn)換器)的信號的幅度基本恒定,從而保證接收信噪比的最優(yōu)化。
[0003]無線接收機(jī)在對接收信號進(jìn)行幅度檢測前，會先對接收信號進(jìn)行解調(diào)，通常接收信號會被解調(diào)為一對正交信號(I，Q)?，F(xiàn)有技術(shù)中無線電接收機(jī)的信號幅度檢測是在I信號(in-phase signal,同相)和Q(Quadrature signal,正交信號)信號中選擇一路信號進(jìn)行幅度檢測，并輸出幅度檢測信號，基于該幅度檢測信號調(diào)節(jié)無線接收機(jī)的增益。但是，現(xiàn)有的這種信號幅度檢測方式不能非常準(zhǔn)確的測得正交信號的信號幅度，這樣會導(dǎo)致導(dǎo)致接收機(jī)的增益調(diào)整不精確。
[0004]因此，有必要提供一種改進(jìn)的技術(shù)方案來克服上述問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種信號幅度檢測器及其包括該信號幅度檢測器的無線接收機(jī)，其可以得到一個(gè)更精確反映無線接收機(jī)得到的正交信號的能量的幅度檢測信號。
[0006]為了解決上述問題，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供一種無線接收機(jī)中的信號幅度檢測器，其包括第一 MOS晶體管、第二 MOS晶體管、第三MOS晶體管、第四MOS晶體管、電阻Rl和電容Cl。第一 MOS晶體管、第二 MOS晶體管、第三MOS晶體管和第四MOS晶體管的第一連接端都與第一電源端相連；第一 MOS晶體管、第二 MOS晶體管、第三MOS晶體管、第四MOS晶體管的第二連接端互連，其相互連接的節(jié)點(diǎn)為互連節(jié)點(diǎn)；電阻Rl連接于互連節(jié)點(diǎn)和第二電源端之間，電容Cl連接于互連節(jié)點(diǎn)和第二電源端之間，互連節(jié)點(diǎn)與所述信號幅度檢測器的輸出端相連。
[0007]進(jìn)一步的，第一 MOS晶體管的柵極和第二 MOS晶體管的柵極作為所述信號幅度檢測器的一對輸入端以接收基于所述無線接收機(jī)得到的I信號生成的一對差分信號；第三MOS晶體管的柵極和第四MOS晶體管的柵極作為所述信號幅度檢測器的另一對輸入端以接收基于所述無線接收機(jī)得到的Q信號生成的另一對差分信號。
[0008]進(jìn)一步的，所述基于所述無線接收機(jī)得到的I信號生成的一對差分信號之間的相位相差180度；所述基于所述無線接收機(jī)得到的Q信號生成的另一對差分信號之間的相位相差180度。
[0009]進(jìn)一步的，所述MOS晶體管為NMOS晶體管，所述第一連接端為漏極，所述第二連接端為源極。
[0010]進(jìn)一步的看所述MOS晶體管為PMOS晶體管，所述第一連接端為源極，所述第二連接端為漏極。
[0011]進(jìn)一步的，信號幅度檢測器的輸出端輸出的幅度檢測信號的平均值或DC分量為所述無線接收機(jī)得到的I信號和Q信號的信號幅度。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供一種無線接收機(jī)，其包括:接收射頻信號的天線；對天線接收到的射頻信號進(jìn)行增益放大的增益放大器；第一混頻器，其將第一本地時(shí)鐘與經(jīng)過增益放大的射頻信號混頻得到I信號；第二混頻器，其將第二本地時(shí)鐘與經(jīng)過增益放大的射頻信號混頻得到Q信號，其中第一本地時(shí)鐘與第二本地時(shí)鐘的相位相差90度；第一低通濾波器，用于對混頻得到的I信號進(jìn)行低通濾波；第二低通濾波器，用于對混頻得到的Q信號進(jìn)行低通濾波；信號幅度檢測器，第一 MOS晶體管的柵極和第二 MOS晶體管的柵極作為信號幅度檢測器的一對輸入端以接收基于低通濾波后的I信號生成的一對差分信號，第三MOS晶體管的柵極和第四MOS晶體管的柵極作為信號幅度檢測器的另一對輸入端以接收基于低通濾波后的Q信號生成的另一對差分信號，基于所述信號幅度檢測器檢測得到的幅度檢測信號來調(diào)整所述增益放大器的增益，以使得信號幅度檢測器檢測得到的幅度檢測信號落入預(yù)定的幅值范圍。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型可以基于接收機(jī)解調(diào)后得到的I信號和Q信號進(jìn)行幅度檢測，以得到更精確反映無線接收機(jī)得到的正交信號能量的幅度檢測信號，從而可以更精確的調(diào)整接收機(jī)的增益。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0014]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中:
[0015]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中無線接收機(jī)中的信號幅度檢測器的電路示意圖；
[0016]圖2為圖1中的第一輸入端和第二輸入端接收的差分信號以及輸出端輸出的幅度檢測信號的波形圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型在一個(gè)實(shí)施例中的無線接收機(jī)中的信號幅度檢測器的電路示意圖；
[0018]圖4為圖3中的信號幅度檢測器的四個(gè)輸入端接收到的信號A、B、C、D以及輸出端輸出的幅度檢測信號的波形圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0019]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0020]此處所稱的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本實(shí)用新型至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非均指同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。除非特別說明，本文中的連接、相連、相接的表示電性連接的詞均表示直接或間接電性相連。文中的連接、相接、串聯(lián)等詞可以理解為間接或者直接的連接相接、串聯(lián)。
[0021]請參考圖1所示，其為現(xiàn)有技術(shù)中無線接收機(jī)內(nèi)實(shí)現(xiàn)信號幅度檢測的信號幅度檢測器的電路示意圖，該信號幅度檢測器包括第一 NMOS (N-channel Metal OxideSemiconductor)晶體管Ml’、第二 NMOS晶體管M2’、電容Cl’和電阻Rl’。其中，第一 NMOS晶體管Ml’的漏極和第二 NMOS晶體管M2’的漏極都與第一電源端VDD相連；第一 NMOS晶體管Ml’的源極和第二 NMOS晶體管M2’的源極互連，這個(gè)節(jié)點(diǎn)被稱為互連節(jié)點(diǎn)；電阻R1’連接于互連節(jié)點(diǎn)與地節(jié)點(diǎn)GND之間；電容Cl’連接于所述互連節(jié)點(diǎn)與地節(jié)點(diǎn)GND之間，第一NMOS晶體管Ml’的柵極為該信號幅度檢測器的第一輸入端，第二 NMOS晶體管M2’的柵極為該信號幅度檢測器的第二輸入端，互連節(jié)點(diǎn)連接于該信號幅度檢測器的輸出端W，。
[0022]該信號幅度檢測器用于對無線接收機(jī)正交解調(diào)接收信號后得到的正交信號中的I信號或者Q信號進(jìn)行信號幅度檢測。在一個(gè)實(shí)施例中，可以對I信號進(jìn)行信號幅度檢測，此時(shí)首先需要基于I信號產(chǎn)生一對差分信號，該對差分信號之間的相位相差180度，如圖2中的差分信號AIP B’。在一個(gè)實(shí)施例中，I信號經(jīng)過倒相器和緩沖器之后形成一對大小相等而極性相反的差分信號，其中一路差分信號A’與第一 NMOS晶體管Ml’的柵極相連,另一路差分信號B’與第二 NMOS晶體管M2’的柵極相連,該信號幅度檢測器的輸出端V0’輸出幅度檢測信號。請參考圖2所示，其為圖1中的信號幅度檢測器的第一輸入端和第二輸入端接收的差分信號A’和B’以及輸出端V0’輸出的幅度檢測信號的波形圖。該幅度檢測信號V0’的平均值或DC (direct current,直流)分量對應(yīng)的是無線接收機(jī)得到的正交信號的能量。但是該幅度檢測信號除了需要的直流分量外，其上的紋波為幅度很高的2倍頻信號，這會影響幅度檢測信號反映無線接收機(jī)得到的正交信號的能量的精度。
[0023]本實(shí)用新型對圖1中的信號幅度檢測器的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，以使本實(shí)用新型中的信號幅度檢測器可以基于I信號和Q信號進(jìn)行信號幅度檢測，從而使其產(chǎn)生的幅度檢測信號能更精確的反映正交信號I和Q的能量。
[0024]請參考圖3所示，其為本實(shí)用新型在一個(gè)實(shí)施例中的無線接收機(jī)中的信號幅度檢測器的電路示意圖。該信號幅度檢測器包括第一 MOS晶體管Ml、第二 MOS晶體管M2、第三MOS晶體管M3、第四MOS晶體管M4、電阻Rl和電容Cl。其中，第一 MOS晶體管Ml、第二 MOS晶體管M2、第三MOS晶體管M3和第四MOS晶體管M4的第一連接端都與第一電源端VDD相連；第一 MOS晶體管Ml、第二 MOS晶體管M2、第三MOS晶體管M3、第四MOS晶體管M4的第二連接端互連，其相互連接的節(jié)點(diǎn)為互連節(jié)點(diǎn)；電阻Rl連接于互連節(jié)點(diǎn)和地節(jié)點(diǎn)GND (或稱為第二電源端)之間，電容Cl連接于互連節(jié)點(diǎn)和地節(jié)點(diǎn)GND之間，互連節(jié)點(diǎn)與該信號幅度檢測器的輸出端VO相連。
[0025]在圖3所示的實(shí)施例中,MOS晶體管都為NMOS晶體管,其第一連接端為漏極,第二連接端為源極。第一 NMOS晶體管Ml的柵極和第二 NMOS晶體管M2的柵極作為信號幅度檢測器的一對輸入端以接收基于I信號生成的一對差分信號A和B,第三NMOS晶體管M3的柵極和第四NMOS晶體管M4的柵極作為信號幅度檢測器的另一對輸入端以接收基于Q信號生成的另一對差分信號C和D，這樣，信號A、B、C、D相差分別為0°，180。，90。，270。，輸出端VO輸出幅度檢測信號，請參考圖4所示，其為圖3中的輸入信號幅度檢測器的信號A、B、C、D以及輸出端VO輸出的幅度檢測信號的波形圖。該幅度檢測信號的平均值或DC分量對應(yīng)于正交信號(I，Q)的幅度I2+Q2，同時(shí)得到的幅度檢測信號上的紋波為4倍頻點(diǎn)，其幅度遠(yuǎn)小于圖2中的2倍頻幅度檢測信號時(shí)的幅度。這樣，通過同時(shí)檢測I信號和Q信號，就可以得到較圖2中的幅度檢測信號更干凈的幅度檢測信號，即圖4中的幅度檢測信號能更精確的反映無線接收機(jī)得到的正交信號能量。圖3中的NMOS晶體管M1、M2、M3和M4都作為源級跟隨器使用，這樣可以在輸出端VO得到信號A、B、C、D的平均值，而電阻Rl和電容Cl形成一個(gè)低通濾波器，從而濾除掉4倍頻率的諧波。
[0026]需要特別說明的是，圖3中的四個(gè)MOS管也可以都為PMOS晶體管，其中，MOS晶體管的第一連接端為源極，第二連接端為漏極。
[0027]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，本實(shí)用新型還提供一種無線接收機(jī)，其包括:接收射頻信號的天線、對天線接收到的射頻信號進(jìn)行可調(diào)增益放大的增益放大器、第一混頻器、第二混頻器、第一低通濾波器、第二低通濾波器、信號幅度檢測器。第一混頻器基于第一本地時(shí)鐘與經(jīng)過增益放大的射頻信號得到I信號，第二混頻器基于第二本地時(shí)鐘與經(jīng)過增益放大的射頻信號得到Q信號，第一本地時(shí)鐘與第二本地時(shí)鐘相位相差90度。第一低通濾波器用于對混頻得到的I信號進(jìn)行低通濾波，第二低通濾波器用于對混頻得到的Q信號進(jìn)行低通濾波。所述信號幅度檢測器可以為圖3所示的結(jié)構(gòu)，其中第一 MOS晶體管Ml的柵極和第二 MOS晶體管M2的柵極作為信號幅度檢測器的一對輸入端以接收基于低通濾波后的I信號生成的一對差分信號，第三MOS晶體管M3的柵極和第四MOS晶體管M4的柵極作為信號幅度檢測器的另一對輸入端以接收基于低通濾波后的Q信號生成的另一對差分信號?；谒鲂盘柗葯z測器檢測得到的幅度檢測信號來調(diào)整所述增益放大器的增益，以使得信號幅度檢測器檢測得到的幅度檢測信號落入預(yù)定的幅值范圍。
[0028]綜上所述，本實(shí)用新型中的信號幅度檢測器同時(shí)對基于解調(diào)后得到的I信號和Q信號進(jìn)行幅度檢測，就可以得到更精確反映輸出的正交信號的能量的幅度檢測信號，從而可以更精確的調(diào)整接收機(jī)的增益放大器的增益。
[0029]需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】所做的任何改動均不脫離本實(shí)用新型的權(quán)利要求書的范圍。相應(yīng)地，本實(shí)用新型的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述【具體實(shí)施方式】。
【權(quán)利要求】
1.一種無線接收機(jī)中的信號幅度檢測器，其特征在于，其包括第一 MOS晶體管、第二MOS晶體管、第三MOS晶體管、第四MOS晶體管、電阻Rl和電容Cl， 第一 MOS晶體管、第二 MOS晶體管、第三MOS晶體管和第四MOS晶體管的第一連接端都與第一電源端相連；第一 MOS晶體管、第二 MOS晶體管、第三MOS晶體管、第四MOS晶體管的第二連接端互連，其相互連接的節(jié)點(diǎn)為互連節(jié)點(diǎn)；電阻Rl連接于互連節(jié)點(diǎn)和第二電源端之間，電容Cl連接于互連節(jié)點(diǎn)和第二電源端之間，互連節(jié)點(diǎn)與所述信號幅度檢測器的輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號幅度檢測器，其特征在于，第一MOS晶體管的柵極和第二MOS晶體管的柵極作為所述信號幅度檢測器的一對輸入端以接收基于所述無線接收機(jī)得到的I信號生成的一對差分信號；第三MOS晶體管的柵極和第四MOS晶體管的柵極作為所述信號幅度檢測器的另一對輸入端以接收基于所述無線接收機(jī)得到的Q信號生成的另一對差分信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號幅度檢測器，其特征在于，所述基于所述無線接收機(jī)得到的I信號生成的一對差分信號之間的相位相差180度；所述基于所述無線接收機(jī)得到的Q信號生成的另一對差分信號之間的相位相差180度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號幅度檢測器，其特征在于，所述MOS晶體管為NMOS晶體管，所述第一連接端為漏極，所述第二連接端為源極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號幅度檢測器，其特征在于，所述MOS晶體管為PMOS晶體管，所述第一連接端為源極，所述第二連接端為漏極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號幅度檢測器，其特征在于，信號幅度檢測器的輸出端輸出的幅度檢測信號的平均值或DC分量為所述無線接收機(jī)得到的I信號和Q信號的信號幅度。
7.一種無線接收機(jī)，其特征在于，其包括: 接收射頻信號的天線； 對天線接收到的射頻信號進(jìn)行增益放大的增益放大器； 第一混頻器，其將第一本地時(shí)鐘與經(jīng)過增益放大的射頻信號混頻得到I信號； 第二混頻器，其將第二本地時(shí)鐘與經(jīng)過增益放大的射頻信號混頻得到Q信號，其中第一本地時(shí)鐘與第二本地時(shí)鐘的相位相差90度； 第一低通濾波器，用于對混頻得到的I信號進(jìn)行低通濾波； 第二低通濾波器，用于對混頻得到的Q信號進(jìn)行低通濾波； 如權(quán)利要求2-6任一所述的信號幅度檢測器，第一 MOS晶體管的柵極和第二 MOS晶體管的柵極作為信號幅度檢測器的一對輸入端以接收基于低通濾波后的I信號生成的一對差分信號，第三MOS晶體管的柵極和第四MOS晶體管的柵極作為信號幅度檢測器的另一對輸入端以接收基于低通濾波后的Q信號生成的另一對差分信號，基于所述信號幅度檢測器檢測得到的幅度檢測信號來調(diào)整所述增益放大器的增益，以使得信號幅度檢測器檢測得到的幅度檢測信號落入預(yù)定的幅值范圍。
【文檔編號】H04B17/00GK203933647SQ201420358554
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】吳悅 申請人:無錫中星微電子有限公司