專利名稱：可電子控制其工作頻率范圍的負(fù)載電路與匹配電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種負(fù)載電路與匹配電路，特別指一種可電子控制其工作頻率的負(fù)載電路與匹配電路以及一種最佳化一第一電路與一第二電路間的能量轉(zhuǎn)移的方法。
背景技術(shù)：
請參閱圖1，圖1為應(yīng)用于無線接收機(jī)的公知前端電路10的功能方塊示意圖。如圖1所示，一射頻輸入信號RF_in先由一低噪聲放大器(low noiscamplifier，LNA)11放大，再經(jīng)由一混頻器12降頻成為一中頻或基頻信號，其中混頻器12經(jīng)由混頻一本地振蕩電路(local oscillator，LO)14所產(chǎn)生的本地振蕩源以及該射頻輸入信號來實(shí)現(xiàn)降頻的操作。前端電路10的工作頻率范圍受限于低噪聲放大器11的帶寬(bandwidth)以及耦合于低噪聲放大器11與混頻器12之間的匹配電路，而低噪聲放大器11的帶寬又與負(fù)載電路13有極高的相關(guān)性，這是因?yàn)樨?fù)載電路13系提供低噪聲放大器11所需的負(fù)載阻抗(load impedance)，所以負(fù)載電路13也可以用來匹配低噪聲放大器11與混頻器12。
請參與圖2，圖2為應(yīng)用于無線通信發(fā)射機(jī)的公知前端電路15的功能方塊示意圖。如圖2所示，一中頻或基頻信號先經(jīng)由一調(diào)制器16升頻，其中調(diào)制器16混頻一本地振蕩電路20所產(chǎn)生的本地振蕩源與該中頻或基頻信號來執(zhí)行升頻。接著，再經(jīng)由一前端放大器17將該升頻信號放大以產(chǎn)生一射頻輸出信號RF_out。與圖1所示的前端電路10相似的是，前端電路15的工作頻率范圍受限于調(diào)制器16以及前端放大器17的帶寬，也就是說前端電路15的工作頻率范圍取決于混頻負(fù)載電路18以及放大負(fù)載電路19，由此可知，一射頻電路的負(fù)載電路不僅與發(fā)射機(jī)的增益值有關(guān)，也與該發(fā)射機(jī)的頻率以及工作頻率范圍有關(guān)。
請參閱圖3，圖3為公知負(fù)載電路21的示意圖。負(fù)載電路21用來在晶體管22的工作頻率下提供晶體管22所需的負(fù)載阻抗，負(fù)載電路21包含有一電感23以及一電阻24(可隨意加入)，其并聯(lián)于一電壓端VCC與一節(jié)點(diǎn)A之間，其中，節(jié)點(diǎn)A電連接晶體管22的輸出端與一第二電路。
請繼續(xù)參閱圖4，圖4為圖3所示的負(fù)載電路21的頻率響應(yīng)(frequencyresponse)圖。如圖4所示，第一曲線30所描繪的頻率響具有較高的Q值，這是因?yàn)榈谝磺€30所對應(yīng)的負(fù)載電路并不包含有電阻24，或者第一曲線30所對應(yīng)的負(fù)載電路所設(shè)置的電阻24具有一高阻值。第一曲線30的中心頻率fC1上有一最高增益值G2，這是因?yàn)楫?dāng)信號由晶體管22傳遞到該第二電路時(shí)，負(fù)載電路21只會(huì)吸收少量的能量，而大部分的能量都會(huì)傳遞給該第二電路，然而，高增益值G2只會(huì)在頻率為fC1時(shí)出現(xiàn)，當(dāng)頻率上下改變時(shí)，增益值便會(huì)快速下降?，F(xiàn)今的無線通信裝置通常都是在一頻率范圍內(nèi)工作，因此，該無線通信裝置必須在一較大的頻率范圍下維持相同的增益值，亦即有較大的工作帶寬(operating bandwidth)，如這一來，單一個(gè)無線收發(fā)機(jī)就可以在一較寬廣的頻率范圍下工作，因此，便必須利用電阻24來增加負(fù)載電路21的工作帶寬。如圖4所示，第二曲線31所描繪的頻率響應(yīng)具有低Q值，這是因?yàn)槠渌鶎?yīng)的負(fù)載電路21包含有一阻值較低的電阻24來增加其工作帶寬。相對地，負(fù)載電路21上整體的增益亦會(huì)因此而衰減。除此之外，由于從晶體管22傳遞到第二電路的能量不同，所以負(fù)載電路21在整個(gè)工作帶寬上的增益也不盡相同。
請參閱圖5，圖5為公知第一種電子控制式負(fù)載電路40的示意圖。公知技術(shù)利用電子信號來控制負(fù)載電路40的中心頻率，以使得一第一電路與一第二電路間的能量轉(zhuǎn)移在多個(gè)不同的工作頻率上均可達(dá)到最佳化。如圖5所示，電子控制式負(fù)載電路40包含有多個(gè)個(gè)電容C1、…CN，多個(gè)開關(guān)元件S1、…SN，一電感41以及一電阻42(可隨意加入)。第一開關(guān)元件S1與第一電容C1為彼此串聯(lián)，然后，電連接于一電源端VCC與一節(jié)點(diǎn)A之間，其中節(jié)點(diǎn)A用來電連接到該第一電路與該第二電路。剩下的開關(guān)元件與相對應(yīng)的電容也是兩兩串聯(lián)，然后，同樣電連接到電源端VCC與節(jié)點(diǎn)A之間。開關(guān)元件S1、…SN系分別依據(jù)數(shù)字控制信號CNTR1、…CNTRN來決定是否導(dǎo)通其相對應(yīng)的電容至電源端VCC。因此，可以經(jīng)由并聯(lián)不同的電容到負(fù)載電路40上來改變負(fù)載電路40的中心頻率，以進(jìn)一步擴(kuò)大負(fù)載電路40的工作帶寬。
請參閱圖6，圖6為圖5所示的電子控制式負(fù)載電路40的頻率響應(yīng)圖。當(dāng)開關(guān)元件S1、…SN中有任一個(gè)開關(guān)元件導(dǎo)通(turn on)時(shí)，該導(dǎo)通的開關(guān)元件即產(chǎn)生一有限的等效阻值，且并聯(lián)在負(fù)載電路40上，同時(shí)，這一等效阻值也會(huì)影響負(fù)載電路的Q值大小。如圖所示，當(dāng)電子控制式負(fù)載電路40的第一開關(guān)元件S1導(dǎo)通時(shí)，其對應(yīng)的頻率響應(yīng)曲線為具有中心頻率為fC1的第一曲線50；當(dāng)電子控制式負(fù)載電路40的第二開關(guān)元件S2導(dǎo)通時(shí)，其對應(yīng)的頻率響應(yīng)曲線為具有中心頻率為fC2的第二曲線51。由此可知，電子控制式負(fù)載電路40的中心頻率隨著每一開關(guān)元件依序?qū)ǘ饾u減小，直到第N開關(guān)元件SN導(dǎo)通時(shí)，其對應(yīng)的頻率響應(yīng)曲線便是具有中心頻率為fCN的第N曲線52。當(dāng)每一開關(guān)元件S1、…SN都為非導(dǎo)通(turn off)時(shí)，電容C1、…CN便與電源端形成斷路(disconnect)，亦即自負(fù)載電路40中移除，雖然開關(guān)元件S1、…SN都為斷路，但開關(guān)元件S1、…SN的寄生電容依然會(huì)對負(fù)載電路40造成影響，由于這些寄生電容的電容值比電容C1、…CN要小得多，所以負(fù)載電路40的頻率響應(yīng)曲線53會(huì)平移到一個(gè)新的中心頻率fc。除此之外，該開關(guān)元件斷路時(shí)所產(chǎn)生的小電電容值與高阻值會(huì)在新的中心頻率fc附近形成一高Q值的頻率響應(yīng)曲線。由此可知，于負(fù)載電路40的工作帶寬中，隨著頻率的改變會(huì)產(chǎn)生偏移一理想高增益值的增益值。
請參閱圖7，圖7為公知第二種電子控制式負(fù)載電路60的示意圖。電子控制式負(fù)載電路60用來確保一第一電路與一第二電路之間的能量轉(zhuǎn)移在多個(gè)工作頻率上都能達(dá)到最佳化。電子控制式負(fù)載電路60包含有一電容63、一第一開關(guān)元件64、一電阻65、一第二開關(guān)元件66、一電感67以及一反相器68。如圖7所示，第一開關(guān)元件64與電容63串聯(lián)，并電連接到一電源端VCC與一節(jié)點(diǎn)A之間。控制信號CNTR用來控制第一開關(guān)元件64是否導(dǎo)通，以決定電容63與電源端VCC是否電連接，因此，控制信號CNTR可以經(jīng)由控制第一開關(guān)元件64來選擇是否將電容63并聯(lián)到第二負(fù)載電路60，以進(jìn)一步影響第二負(fù)載電路60的中心頻率，此外，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)元件不導(dǎo)通時(shí)，第二開關(guān)元件66則會(huì)受控于反相器68的輸出信號而成為通路來導(dǎo)通電阻65與電源端VCC，以補(bǔ)償高Q值的頻率響應(yīng)，其中反相器68的輸出信號為控制信號CNTR的反相信號。由此可知，公知技術(shù)使用多個(gè)可切換的電容以及其相對應(yīng)的可切換的電阻，來延展該負(fù)載電路的工作帶寬，同時(shí)確保在所有頻率上都可維持一定的增益值。
請參閱圖8，圖8為圖7所示的電子控制式負(fù)載電路60的頻率響應(yīng)圖。如圖8所示，一第一曲線70用來描繪中心頻率為fC2的頻率響應(yīng)曲線，此時(shí)負(fù)載電路60中的第一開關(guān)元件64為導(dǎo)通，而第二開關(guān)元件66為非導(dǎo)通。與圖5所示的負(fù)載電路40相似的是，當(dāng)?shù)诙_關(guān)元件66不導(dǎo)通時(shí)也會(huì)發(fā)生寄生電容的現(xiàn)象。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)元件64為非導(dǎo)通而第二開關(guān)元件66為導(dǎo)通時(shí)，負(fù)載電路60會(huì)產(chǎn)生新的中心頻率fC1并且經(jīng)由并聯(lián)電阻65來補(bǔ)償高Q值的頻率響應(yīng)，如這一來，該二中心頻率fC1、fC2上就會(huì)具有相同的增益值G1。雖然依據(jù)公知技術(shù)來使用多個(gè)可切換的電容與相對應(yīng)的電阻可以在工作帶寬上產(chǎn)生較平坦的頻率響應(yīng)，但是由于每一并聯(lián)于負(fù)載電路60的電阻都會(huì)降低系統(tǒng)的增益值，所以，當(dāng)?shù)谝浑娐穫鬟f能量給第二電路時(shí)，該第二電路真正接收到的能量就會(huì)因此而減少。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的的一在于提供一種可電子控制其工作頻率的負(fù)載電路來最佳化一第一電路與一第二電路間的能量轉(zhuǎn)移，以解決上述該第一電路與該第二電路在不同中心頻率下的能量轉(zhuǎn)移率不同的問題。
依據(jù)本發(fā)明，其公開一種電子控制式負(fù)載電路，用來最佳化一第一電路與一第二電路間的能量轉(zhuǎn)移。該電子控制式負(fù)載電路包含有一第一電感或電阻，其包含有一第一端點(diǎn)，電連接到一第一節(jié)點(diǎn)，一第二端點(diǎn)，電連接到一電源端或是一交流接地端，其中該第一節(jié)點(diǎn)為該第一電路與該第二電路的連接上一第一接點(diǎn)；以及一第一可變電容，其包含有一第一端點(diǎn)，電連接到該第一節(jié)點(diǎn)，以及一第二端點(diǎn)，電連接到一控制信號。
依據(jù)本發(fā)明，其還公開一種最佳化一第一電路與一第二電路間的能量轉(zhuǎn)移的方法。該方法包含有提供一第一電感或電阻，其包含有一第一端點(diǎn)，電連接到一第一節(jié)點(diǎn)，一第二端點(diǎn)，電連接到一電源端或是一交流接地端，其中該第一節(jié)點(diǎn)為該第一電路與該第二電路的連接上一第一接點(diǎn)；提供一第一可變電容，其包含有一第一端點(diǎn)，電連接到該第一節(jié)點(diǎn)；以及調(diào)整該第一可變電容的電容值以最佳化該第一電路與該第二電路間的能量轉(zhuǎn)移。
依據(jù)本發(fā)明，其還公開一種電子控制式阻抗匹配電路。該電子控制式阻抗匹配電路包含有一第一電感或電阻，其包含有一第一端點(diǎn)，電連接到一第一節(jié)點(diǎn)，一第二端點(diǎn)，電連接到一電源端或是一交流接地端，其中該第一節(jié)點(diǎn)為一第一電路與一第二電路的連接上一第一接點(diǎn)；以及一第一可變電容，其包含有一第一端點(diǎn)，電連接到該第一節(jié)點(diǎn)，以及一第二端點(diǎn)，電連接到一控制信號。


圖1為無線接收機(jī)的公知前端電路的功能方塊示意圖。
圖2為無線發(fā)射機(jī)的公知前端電路的功能方塊示意圖。
圖3為公知用來提供一晶體管在工作頻率下所需的負(fù)載阻抗的負(fù)載電路的示意圖。
圖4為圖3所示的負(fù)載電路的頻率響應(yīng)圖。
圖5為公知第一種電子控制式負(fù)載電路的示意圖。
圖6為圖5所示的電子控制式負(fù)載電路的頻率響應(yīng)圖。
圖7為公知第二種電子控制式負(fù)載電路的示意圖。
圖8為圖7所示的電子控制式負(fù)載電路的頻率響應(yīng)圖。
圖9為本發(fā)明的第一實(shí)施例中所述的第一種電子控制式負(fù)載電路的示意圖。
圖10為圖9所示的電子控制式負(fù)載電路的頻率響應(yīng)圖。
圖11為本發(fā)明的第二實(shí)施例中所述的第二種電子控制式負(fù)載電路的示意圖。
圖12為圖11所示的電子控制式負(fù)載電路的頻率響應(yīng)圖。
圖13為圖9所示的控制信號發(fā)生器的示意圖。
圖14為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例而以差動(dòng)方式來升頻一差動(dòng)同相輸入信號以及一差動(dòng)正交相輸入信號的無線發(fā)射機(jī)的簡單示意圖。
附圖符號說明10、15 前端電路 11 低噪聲放大器12、16、111混頻器13、18、19、21 負(fù)載電路14、20 本地振蕩電路 17 前端放大器22、64、66 晶體管23、41、67、83、 電感114、11524、42、65、152電阻 40、60、80、113、電子控制式負(fù)載150 電路63 電容 68 反相器84、154、116、 可變電容 85、118、156 控制信號發(fā)生器
117110無線發(fā)射機(jī)112驅(qū)動(dòng)器具體實(shí)施方式
請參閱圖9，圖9為本發(fā)明的第一實(shí)施例所提出的第一種電子控制式負(fù)載電路80的示意圖。電子控制式負(fù)載電路80用來確保一第一電路與一第二電路間的能量轉(zhuǎn)移達(dá)到最佳化。電子控制式負(fù)載電路80包含有一電感83、一可變電容84以及一控制信號發(fā)生器85。當(dāng)電子控制式負(fù)載電路80用來提供負(fù)載時(shí)，電感83的一端電連接到一電源端VCC(亦即節(jié)點(diǎn)B)，另一端則電連接到一節(jié)點(diǎn)A，其中，節(jié)點(diǎn)A為連接該第一電路與該第二電路的接點(diǎn)。另一方面，當(dāng)負(fù)載電路80用來實(shí)施一匹配電路時(shí)，電感83的一端電連接到一交流接地端(節(jié)點(diǎn)B)，而另一端則依舊電連接到節(jié)點(diǎn)A。此外，可變電容84的負(fù)極電連接到節(jié)點(diǎn)A，正極則電連接到一控制信號A_CNTR，而控制信號A_CNTR由控制信號發(fā)生器85依據(jù)負(fù)載電路80所需要的工作頻率FC_CNTR所產(chǎn)生。當(dāng)可變電容84工作在反相偏壓的模式之下，會(huì)依據(jù)可變電容84上的電壓(亦即該反相偏壓)來決定其電容值大小，因此，當(dāng)控制信號A_CNTR改變時(shí)，可變電容84的電容值也會(huì)隨的改變。由于負(fù)載電路80的工作頻率由電感83的電感值與可變電容84的電容值來決定，所以，本發(fā)明利用控制信號A_CNTR來改變可變電容84的電容值，以調(diào)整負(fù)載電路80的工作頻率以及中心頻率。除此之外，在一般集成電路中，一典型可變電容的Q值約為60-150，其遠(yuǎn)高于電感的Q值(約為8-18)，因此，由于可變電容具有高Q值的特性，所以當(dāng)容質(zhì)改變時(shí)不會(huì)明顯降低整體的Q值，換句話說，在切換頻率的過程中，該放大器或是混頻器的增益值可以保持穩(wěn)定，并同時(shí)維持在一較高的數(shù)值。
請參閱圖10，圖10為圖9所示的電子控制式負(fù)載電路80的頻率響應(yīng)圖。當(dāng)可變電容84的電容值下降時(shí)，其中心頻率便會(huì)增加；而當(dāng)可變電容84的電容值增加時(shí)，則中心頻率便會(huì)降低。圖10所示的第一曲線92用來描繪電子控制式負(fù)載電路80的頻率響應(yīng)具有一第一中心頻率fC1，且第一中心頻率fC1為工作帶寬的上限；而第N曲線91為描繪電子控制式負(fù)載電路80的頻率響應(yīng)具有一第N中心頻率fCN，且該第N中心頻率fCN為工作帶寬的下限。雖然可變電容84的Q值會(huì)隨著控制電壓而改變，但在整個(gè)控制范圍下，其Q值與電感的Q值相比仍然要高得多，所以其相對應(yīng)的頻率響應(yīng)并不會(huì)有明顯的差異。此外，本發(fā)明的第一實(shí)施例并不需要在可變電容84旁并聯(lián)額外的電阻，這是因?yàn)樨?fù)載電路80的Q值主要取決于電感83的Q值。所以，第一中心頻率fC1與第N中心頻率fCN的Q值相差很小，也就是說，其相對應(yīng)的第一增益值G1與第N增益值GN幾乎相同，也因?yàn)榭勺冸娙?4不會(huì)明顯降低負(fù)載電路的Q值，所以與公知技術(shù)相比，本發(fā)明負(fù)載電路80的增益值可維持在較高的數(shù)值。
請參閱圖11，圖11為本發(fā)明的第二實(shí)施例所提出的第二種電子控制式負(fù)載電路150的示意圖。電子控制式負(fù)載電路150用來確保一低頻信號在一第一電路與一第二電路間的能量轉(zhuǎn)移達(dá)到最佳化。電子控制式負(fù)載電路150包含有一電阻152、一可變電容154以及一控制信號發(fā)生器156。電阻152的一端電連接到一電源端VCC或是一交流接地端(節(jié)點(diǎn)B)，而另一端電連接到一節(jié)點(diǎn)A，其中節(jié)點(diǎn)A為連接該第一電路與該第二電路的接點(diǎn)?？勺冸娙?54的負(fù)極電連接到節(jié)點(diǎn)A，正極則電連接到一控制信號A_CNTR，其中控制信號A_CNTR由控制信號發(fā)生器156依據(jù)負(fù)載電路150所需要的截止頻率(cut offfrequency)FC_CUT所產(chǎn)生?？勺冸娙?54工作在一反相偏壓之下，并且依據(jù)其電壓來決定可變電容154的電容值。由于電路150的低通帶寬由可變電容154的電容值所決定，因此，本發(fā)明系經(jīng)由控制信號A_CNTR來改變可變電容154的電容值，以進(jìn)一步調(diào)整負(fù)載電路的工作帶寬大小。
請參閱圖12，圖12為圖11所示的電子控制式負(fù)載電路150的頻率響應(yīng)圖。當(dāng)可變電容154的電容值增加時(shí)，其頻率響應(yīng)曲線所對到應(yīng)的帶寬則會(huì)縮減；而當(dāng)可變電容154的電容值降低時(shí)，其頻率響應(yīng)曲線所對到應(yīng)的帶寬則會(huì)增加。如圖12所示，一第一曲線160具有一第一低通截止頻率fC，其表示可變電容154此時(shí)系具有較小的電容值，而第N曲線162表示電子控制式負(fù)載電路150的頻率響應(yīng)具有一第N低通截止頻率fCN，表示此時(shí)可變電容154的電容值較大，所以便對應(yīng)到較小的帶寬。
請參閱圖13，圖13為圖9所示的控制信號發(fā)生器85的示意圖?？刂菩盘柊l(fā)生器85可依據(jù)可變電容84的C-V(電容值相對于電壓)特性曲線，隨意產(chǎn)生所需的控制信號A_CNTR，再依據(jù)控制信號A_CNTR來調(diào)整可變電容84的電容值，以進(jìn)一步最佳化該負(fù)載或匹配電路的帶寬?？刂菩盘柊l(fā)生器85的結(jié)構(gòu)類似一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(digital to analog converter，DAC)，其包含有多個(gè)串聯(lián)的電阻R1、…R17電連接到電源端VCC與接地端之間。多個(gè)傳輸門G1、…G16分別電連接到電阻R1、…R17與控制信號A_CNTR，且由控制信號Con1、…Con16來分別地控制。由此可知，這一結(jié)構(gòu)的控制信號發(fā)生器85可在電子控制式負(fù)載電路80上產(chǎn)生16個(gè)不同的中心頻率，為了滿足設(shè)計(jì)上的需求，也可以使用更多的電阻與傳輸門以得到數(shù)量更多且級距更小的中心頻率。然而，可變電容84的電容值與電壓并非呈一線性函數(shù)，亦即當(dāng)反相偏壓逼近VCC時(shí)，可變電容84的電容值會(huì)呈指數(shù)增加，所以，控制信號發(fā)生器85與典型數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器不同的是電阻R1、…R17的阻值并非以等差方式遞減，所以為了使負(fù)載電路80的每一中心頻率之間距都相同，每一電阻的阻值都必須依據(jù)可變電容的C-V曲線而有所改變。舉例來說，圖10所示的曲線92的第一中心頻率fC1為啟用(enable)第一傳輸門G1所造成，依此類推，為了產(chǎn)生第N中心頻率fCN的頻率響應(yīng)則必須啟用第N傳輸門GN。
請參閱圖14，圖14為本發(fā)明無線發(fā)射機(jī)110的簡化示意圖。無線發(fā)射機(jī)110依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)將其負(fù)載電路變化為差動(dòng)電路的形式，用來升頻(up conversion)一差動(dòng)同相輸入信號IN_I+、IN_I-，以及一差動(dòng)正交相輸入信號IN_Q+、IN_Q-。無線發(fā)射機(jī)110包含有一混頻器111、一驅(qū)動(dòng)器112以及一電子控制式負(fù)載電路113。如圖14所示，負(fù)載電路113為一差動(dòng)電路，其包含有一第一電感114、一第二電感115、一第一可變電容116、一第二可變電容117以及一控制信號發(fā)生器118。如本領(lǐng)域所公知的，差動(dòng)電路具有較佳的抗噪聲能力，且常被應(yīng)用于高速集成電路的環(huán)境中?；祛l器111為一公知吉爾伯特混頻器(Gilbert mixer)，用來分別混頻一差動(dòng)同相本地振蕩信號LOI+、LOI-與差動(dòng)同相輸入信號IN_I+、IN_I-，以及混頻一差動(dòng)正交相本地振蕩信號LOQ+、LOQ-與差動(dòng)正交相輸入信號IN_Q+、IN_Q-，由于吉爾伯特混頻器為一本領(lǐng)域所公知的技術(shù)，故不在此贅述其操作方式及結(jié)構(gòu)。請注意，電子控制式負(fù)載電路113中的第一電感114與第二電感115可利用一具有中心抽頭的電感來實(shí)施，并且將其中心端電連接到電源端VCC。
此外，混頻器111的差動(dòng)輸出端分別電連接到驅(qū)動(dòng)器112與電子控制式負(fù)載電路113?？刂菩盘柊l(fā)生器118用來接收一數(shù)字控制信號，其中該數(shù)字控制信號對應(yīng)于負(fù)載電路113所需要的中心頻率以及該同相與正交相本地振蕩信號的頻率，且控制信號發(fā)生器118另依據(jù)該數(shù)字控制信號來產(chǎn)生一控制信號A_CNTR以適當(dāng)設(shè)定第一可變電容116與第二可變電容117的反相偏壓，并決定負(fù)載電路113的中心頻率。因此，當(dāng)無線發(fā)射機(jī)110改變工作頻率時(shí)，該同相與正交相本地振蕩信號以及對應(yīng)至中心頻率的數(shù)字控制信號就會(huì)跟著改變，所以，控制信號發(fā)生器118亦會(huì)調(diào)整控制信號A_CNTR，以適當(dāng)?shù)仄珘旱谝豢勺冸娙?16與第二可變電容117，并且借此更新負(fù)載電路113的中心頻率。如這一來，電子控制式負(fù)載電路113就可將混頻器111與驅(qū)動(dòng)器112間的能量轉(zhuǎn)移最佳化，同時(shí)擁有較寬的工作頻率與高增益值。
本發(fā)明并不限于無線發(fā)射機(jī)的應(yīng)用范疇，任何一種需要在一第一電路與一第二電路間作能量轉(zhuǎn)移的應(yīng)用皆可利用本發(fā)明所公開的技術(shù)，以使能量轉(zhuǎn)移達(dá)到最佳化。除此之外，本發(fā)明電子控制式負(fù)載電路亦可應(yīng)用于其他可電子控制的阻抗匹配電路上，例如，圖1所示的混頻器12，其輸入阻抗與低噪聲放大器11的輸出阻抗不同而產(chǎn)生的反射波便可以經(jīng)由調(diào)整控制信號A_CNTR來加以消除。
相較于公知技術(shù)，本發(fā)明經(jīng)由一可變電容來調(diào)整該負(fù)載電路的電容值，以最佳化一第一電路與一第二電路間的能量轉(zhuǎn)移，因此可得到一較大且具有高增益值的工作帶寬，利用一控制信號發(fā)生器，來調(diào)整一模擬控制信號以控制該可變電容的電容值。當(dāng)應(yīng)用于無線發(fā)射機(jī)時(shí)，相較于公知技術(shù)利用可切換的電容與電阻，本發(fā)明電子控制式負(fù)載電路系提供較高的增益值，且其頻率范圍亦較公知技術(shù)為廣。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所進(jìn)行的等效變化與修改，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種電子控制式負(fù)載電路，用來最佳化一第一電路與一第二電路間的能量轉(zhuǎn)移，該電子控制式負(fù)載電路包含有一第一電感或電阻，其包含有一第一端點(diǎn)，連接到一第一節(jié)點(diǎn)；以及一第二端點(diǎn)，連接到一電源端或是一交流接地端，其中該第一節(jié)點(diǎn)為該第一電路與該第二電路的連接上一第一接點(diǎn)；以及一第一可變電容，其包含有一第一端點(diǎn)，電連接到該第一節(jié)點(diǎn)；以及一第二端點(diǎn)，電連接到一控制信號。
2.如權(quán)利要求1所述的電子控制式負(fù)載電路，其還包含有一控制信號發(fā)生器，用來依據(jù)一選定的中心頻率來產(chǎn)生該控制信號，以調(diào)整該第一可變電容的電容值且最佳化該第一電路與該第二電路于該選定的中心頻率上的能量轉(zhuǎn)移。
3.如權(quán)利要求2所述的電子控制式負(fù)載電路，其還包含有一第二電感或電阻，其包含有一第一端點(diǎn)，連接到一第二節(jié)點(diǎn)；以及一第二端點(diǎn)，連接到該電源端或是該交流接地端，其中該第二節(jié)點(diǎn)為該第一電路與該第二電路的連接上一第二接點(diǎn)；以及一第二可變電容，其包含有一第一端點(diǎn)，連接到該第二節(jié)點(diǎn)；以及一第二端點(diǎn)，連接到該控制信號；其中該控制信號發(fā)生器依據(jù)該選定的中心頻率來產(chǎn)生該控制信號，以調(diào)整該第一可變電容與該第二可變電容的電容值且最佳化該第一電路與該第二電路間的能量轉(zhuǎn)移。
4.如權(quán)利要求3所述的電子控制式負(fù)載電路，其中該第一電感或電阻以及該第二電感或電阻由一單一電感或電阻所組成，且該單一電感或電阻包含有一第一端點(diǎn)，連接到該第一節(jié)點(diǎn)；一中心端，連接到該電源端或是該交流接地端；以及一第二端點(diǎn)，連接到該第二節(jié)點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求2所述的電子控制式負(fù)載電路，其中該控制信號發(fā)生器包含有多個(gè)電阻，串聯(lián)于該電源端與該接地端之間；以及多個(gè)開關(guān)元件，分別電連接到該多個(gè)電阻與該控制信號之間，每一開關(guān)元件皆受控于一具有至少一位的數(shù)字控制信號，該位用來代表該選定的中心頻率，并依據(jù)該中心頻率選擇性地啟用該多個(gè)電阻中一電阻所對應(yīng)的電壓來產(chǎn)生該控制信號。
6.一種最佳化一第一電路與一第二電路間的能量轉(zhuǎn)移的方法，其包含有提供一第一電感或電阻，其包含有一第一端點(diǎn)，連接到一第一節(jié)點(diǎn)；以及一第二端點(diǎn)，連接到一電源端或是一交流接地端，其中該第一節(jié)點(diǎn)為該第一電路與該第二電路的連接上一第一接點(diǎn)；提供一第一可變電容，其包含有一第一端點(diǎn)，電連接到該第一節(jié)點(diǎn)；以及調(diào)整該第一可變電容的電容值以最佳化該第一電路與該第二電路間的能量轉(zhuǎn)移。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中調(diào)整該第一可變電容的電容值的步驟還包含有依據(jù)一選定的中心頻率來調(diào)整該第一可變電容的電容值，以最佳化該第一電路與該第二電路在該中心頻率上的能量轉(zhuǎn)移。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其還包含有提供一第二電感或電阻，其包含有一第一端點(diǎn)，連接到一第二節(jié)點(diǎn)；以及一第二端點(diǎn)，連接到該電源端或是該交流接地端，其中該第二節(jié)點(diǎn)為該第一電路與該第二電路的連接上一第二接點(diǎn)；提供一第二可變電容，其包含有一第一端點(diǎn)，連接到該第二節(jié)點(diǎn)；以及調(diào)整該第一、第二可變電容的電容值來最佳化該第一電路與該第二電路間的能量轉(zhuǎn)移。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中該第一電感或電阻以及該第二電感或電阻由一單一電感或電阻所組成，且該單一電感或電阻包含有第一端點(diǎn)，連接到該第一節(jié)點(diǎn)；一中心端，連接到該電源端或是該交流接地端；以及一第二端點(diǎn)，連接到該第二節(jié)點(diǎn)。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其中調(diào)整該第一可變電容的電容值的步驟包含有提供多個(gè)不同電壓，該多個(gè)不同電壓由串聯(lián)于該電源端與該接地端之間的多個(gè)電阻所產(chǎn)生；以及依據(jù)該選定的中心頻率，選擇性地將該多個(gè)不同電壓中一電壓連接到該第一可變電容的一第二端點(diǎn)上。
11.如權(quán)利要求6所述的方法，其還包含有調(diào)整該第一可變電容的電容值，以匹配該第一電路的輸出阻抗與該第二電路的輸入阻抗。
12.一種電子控制式阻抗匹配電路，其包含有一第一電感或電阻，其包含有一第一端點(diǎn)，連接到一第一節(jié)點(diǎn)；以及一第二端點(diǎn)，連接到一電源端或是一交流接地端，其中該第一節(jié)點(diǎn)為一第一電路與一第二電路的連接上第一接點(diǎn)；以及一第一可變電容，其包含有一第一端點(diǎn)，連接到該第一節(jié)點(diǎn)；以及一第二端點(diǎn)，連接到一控制信號。
13.如權(quán)利要求12所述的電子控制式阻抗匹配電路，其還包含有一控制信號發(fā)生器，用來依據(jù)一選定的中心頻率來產(chǎn)生該控制信號，以調(diào)整該第一可變電容的電容值且最佳化該第一電路與該第二電路于該選定的中心頻率上的能量轉(zhuǎn)移。
14.如權(quán)利要求13所述的電子控制式阻抗匹配電路，其還包含有一第二電感或電阻，其包含有一第一端點(diǎn)，連接到一第二節(jié)點(diǎn)；以及一第二端點(diǎn)，連接到該電源端或是該交流接地端，其中該第二節(jié)點(diǎn)為該第一電路與該第二電路的連接上一第二接點(diǎn)；以及一第二可變電容，其包含有一第一端點(diǎn)，連接到該第二節(jié)點(diǎn)；以及一第二端點(diǎn)，連接到該控制信號；其中該控制信號發(fā)生器系依據(jù)該選定的中心頻率來產(chǎn)生該控制信號，以調(diào)整該第一、第二可變電容的電容值且最佳化該第一電路與該第二電路間的能量轉(zhuǎn)移。
15.如權(quán)利要求14所述的電子控制式阻抗匹配電路，其中該第一電感或電阻以及該第二電感或電阻由一單一電感或電阻所組成，且該單一電感或電阻包含有一第一端點(diǎn)，連接到該第一節(jié)點(diǎn)；一中心端，連接到該電源端或是該交流接地端；以及一第二端點(diǎn)，連接到該二節(jié)點(diǎn)。
16.如權(quán)利要求13所述的電子控制式阻抗匹配電路，其中該控制信號發(fā)生器包含有多個(gè)電阻，串聯(lián)于該電源端與該接地端之間；以及多個(gè)開關(guān)元件，分別電連接到該多個(gè)電阻與該控制信號之間，每一開關(guān)元件皆受控于一具有至少一位的數(shù)字控制信號，該位用來代表該選定的中心頻率，并依據(jù)該中心頻率選擇性地啟用該多個(gè)電阻中一電阻所對應(yīng)的電壓來產(chǎn)生該控制信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可電子控制其工作頻率范圍的負(fù)載電路與匹配電路，其包含有一第一電感或電阻，其第一端點(diǎn)電連接到一第一節(jié)點(diǎn)，而其第二端點(diǎn)電連接到電源端或交流接地端，其中該第一節(jié)點(diǎn)為該第一、第二電路的連接上一第一接點(diǎn)；一第一可變電容，其第一端點(diǎn)電連接到該第一節(jié)點(diǎn)，而其第二端點(diǎn)電連接到一控制信號；以及一控制信號發(fā)生器，用來產(chǎn)生該控制信號以調(diào)整第一可變電容的電容值來最佳化該第一、第二電路之間的能量轉(zhuǎn)移與匹配該第一電路的輸出阻抗與該第二電路的輸出阻抗。
文檔編號H02H9/00GK1665130SQ200510053009
公開日2005年9月7日 申請日期2005年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月5日
發(fā)明者陳筱青, 李建廣 申請人:絡(luò)達(dá)科技股份有限公司