專利名稱：可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆婢€性器的制作方法
背景技術(shù)：
I.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及通信電路。更明確地說，本發(fā)明涉及用來調(diào)節(jié)可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆娴男路f的和改進(jìn)了的技術(shù)。
II.相關(guān)技術(shù)描述可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)一般被用于通信接收機(jī)和發(fā)射機(jī)以提供可調(diào)節(jié)的增益，以及取決于如操作狀態(tài)、系統(tǒng)需求或其它因素的可變信號(hào)幅度。特別地，需要某些發(fā)射機(jī)來提供其輸出功率的調(diào)節(jié)范圍。需要這種功率調(diào)節(jié)的一個(gè)應(yīng)用是碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)。
在CDMA系統(tǒng)中，來自每個(gè)用戶的信號(hào)在整個(gè)(例如，1.2288MHz)系統(tǒng)帶寬上被頻譜擴(kuò)展。從而，來自每個(gè)發(fā)送用戶的發(fā)送信號(hào)起到對(duì)系統(tǒng)中其它用戶的信號(hào)的干擾作用。為了提高系統(tǒng)容量，每個(gè)發(fā)送遠(yuǎn)程站的輸出功率被調(diào)節(jié)以便使對(duì)其它用戶的干擾最小時(shí)保持所需的性能水平(例如，特定的誤碼率)。
來自遠(yuǎn)程站的發(fā)送信號(hào)受到各種傳輸現(xiàn)象影響，包括路徑損耗和衰落。與控制發(fā)送功率的需求相結(jié)合的這些現(xiàn)象可以把難的規(guī)范強(qiáng)加于所需的發(fā)送功率控制范圍。實(shí)際上，對(duì)于CDMA系統(tǒng)來說，每個(gè)遠(yuǎn)程站發(fā)射機(jī)一般被設(shè)計(jì)成具有在大于85dB的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)其輸出功率的能力。
CDMA遠(yuǎn)程站的功率調(diào)節(jié)一般由發(fā)送信號(hào)路徑中的一個(gè)或多個(gè)可變?cè)鲆娣糯笃魉峁?。功率調(diào)節(jié)是以一般指定的增量而被正常地執(zhí)行。例如，對(duì)于遵循IS-95-A標(biāo)準(zhǔn)的CDMA遠(yuǎn)程站來說，輸出功率以0.5dB的增量被調(diào)節(jié)。
為了與功率調(diào)節(jié)規(guī)范一致的簡易性以及為了其它系統(tǒng)的考慮事項(xiàng)，能線性地調(diào)節(jié)發(fā)送信號(hào)路徑中至少一個(gè)可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆?以dB為單位)是有利的。dB增益和控制電壓的比的直線對(duì)應(yīng)于指數(shù)增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)。對(duì)于某些VGA設(shè)計(jì)來說，指數(shù)增益是用差分放大級(jí)來實(shí)現(xiàn)的，該差分放大級(jí)提供響應(yīng)差分輸入控制電壓而指數(shù)地改變的輸出電流。差分放大器的傳輸函數(shù)大致是以dB為單位呈線性的，但是在大的控制電壓下經(jīng)受壓縮。
具有不以dB為單位呈線性的傳輸函數(shù)的VGA能引起降級(jí)的性能。例如，“失真的”(即，不是線性的)傳輸函數(shù)可能使準(zhǔn)確地把發(fā)送輸出功率設(shè)置為特定水平更難并且更有挑戰(zhàn)性。在CDMA系統(tǒng)中，該不準(zhǔn)確度可能導(dǎo)致特定遠(yuǎn)程站的降級(jí)了的性能(如果輸出功率被設(shè)置得太低)或者較低的系統(tǒng)容量(如果輸出功率被設(shè)置得太高)。失真的傳輸函數(shù)也會(huì)影響取決于VGA的增益斜率的其它電路(例如，AGC環(huán)路)。例如，非線性的增益和控制電壓的比可能導(dǎo)致大的增益斜率，這使噪聲更容易地被傳送到發(fā)送信號(hào)上。大的增益斜率也會(huì)干擾AGC環(huán)路的穩(wěn)定性。
通過使用以dB為單位呈線性的VGA可以獲得若干優(yōu)點(diǎn)。例如，dB線性的VGA可以減少對(duì)RF校準(zhǔn)的需求。來自dB線性的VGA的電壓也可被提供給AGC環(huán)路以產(chǎn)生在一些應(yīng)用中有用的對(duì)數(shù)(幅度)檢測器。
從而，允許可變?cè)鲆嬖木€性(以dB為單位呈線性)調(diào)節(jié)的技術(shù)是非常合乎需求的。
發(fā)明摘要本發(fā)明提供了線性地(以dB為單位呈線性)調(diào)節(jié)接收機(jī)或發(fā)射機(jī)內(nèi)的可變?cè)鲆嬖?即，可變?cè)鲆娣糯笃骰騐GA)的增益的技術(shù)。輸入控制信號(hào)被提供給調(diào)節(jié)電路，它調(diào)節(jié)控制信號(hào)以取得各種信號(hào)特性。例如，輸入控制信號(hào)可被限制在值的特定范圍內(nèi)、受到溫度補(bǔ)償、被縮放(或標(biāo)準(zhǔn)化)到電源電壓、用偏置而被移位、或者以其它方式被操作。經(jīng)調(diào)節(jié)的信號(hào)接著被提供給產(chǎn)生一組指數(shù)相關(guān)信號(hào)的線性器的輸入級(jí)。這可以通過如差分放大器來實(shí)現(xiàn)，其中經(jīng)調(diào)節(jié)的控制信號(hào)被施加在差分放大器的輸入端并且來自差分放大器的集電極電流包括指數(shù)相關(guān)信號(hào)。差分放大器可以用如BJT差分對(duì)來實(shí)現(xiàn)。線性器內(nèi)的輸出級(jí)接收指數(shù)相關(guān)信號(hào)并且根據(jù)響應(yīng)產(chǎn)生增益控制信號(hào)。通過適當(dāng)?shù)厥馆敵黾?jí)與可變?cè)鲆嬖脑鲆婕?jí)匹配并且通過使用由輸出級(jí)產(chǎn)生的增益控制信號(hào)，VGA的增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)可以近似指數(shù)相關(guān)信號(hào)的增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了用來提供可變?cè)鲆嬖目刂菩盘?hào)的線性器。該線性器包括耦合到第二電路的第一電路。第一電路被配置以接收輸入信號(hào)并產(chǎn)生指數(shù)相關(guān)信號(hào)。第二電路被配置以接收指數(shù)相關(guān)信號(hào)并且響應(yīng)接收到的指數(shù)相關(guān)信號(hào)而產(chǎn)生控制信號(hào)。第二電路與可變?cè)鲆嬖?nèi)的增益電路大致匹配。在特定的實(shí)現(xiàn)方式中，第一電路或第二電路或者兩者都可以用差分放大器來實(shí)現(xiàn)。為了改進(jìn)的性能，第二電路可以與可變?cè)鲆嬖脑鲆婕?jí)(盡可能近地)匹配。輸入信號(hào)也可以被調(diào)節(jié)以取得各種信號(hào)特性，譬如，被限制在值的特定范圍內(nèi)、受到溫度補(bǔ)償、連續(xù)可調(diào)節(jié)、離散步驟中可調(diào)節(jié)、離散步驟中垂直地偏移，及其它。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供了用來提供可變?cè)鲆嬖脑鲆婵刂菩盘?hào)的增益控制電路。該增益控制電路包括耦合到線性器電路的調(diào)節(jié)電路。配置調(diào)節(jié)電路來接收并調(diào)節(jié)輸入控制信號(hào)以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的控制信號(hào)。配置線性器電路來接收并處理經(jīng)調(diào)節(jié)的控制信號(hào)以產(chǎn)生增益控制信號(hào)。在特定范圍的值上的增益控制信號(hào)提供可變?cè)鲆嬖写笾耫B線性的增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)。調(diào)節(jié)電路可以包括零個(gè)或多個(gè)下列電路限幅電路、溫度補(bǔ)償電路、加法電路及其它電路。限幅電路被配置以接收輸入信號(hào)并提供被限制在由上限和下限定義的值的范圍內(nèi)的限幅信號(hào)。溫度補(bǔ)償電路被配置以接收輸入信號(hào)并提供溫度補(bǔ)償信號(hào)以便可變?cè)鲆嬖械脑鲆鎮(zhèn)鬏敽瘮?shù)相對(duì)于溫度變化大致不變。加法電路被配置以接收輸入信號(hào)和調(diào)諧信號(hào)并且組合這些信號(hào)以產(chǎn)生組合信號(hào)。這些電路可以各種次序被排列。
本發(fā)明的還有一個(gè)實(shí)施例提供了用來處理模擬信號(hào)的電路。處理電路包括至少一個(gè)串聯(lián)的可變?cè)鲆嬖⑶夷芙邮漳M信號(hào)。每個(gè)可變?cè)鲆嬖鶕?jù)各自的增益控制信號(hào)為模擬信號(hào)提供特定的增益。處理電路還包括至少一個(gè)耦合到可變?cè)鲆嬖脑鲆婵刂齐娐?。一般地，為每個(gè)可變?cè)鲆嬖峁┮粋€(gè)增益控制電路。一個(gè)或多個(gè)增益控制電路可被設(shè)計(jì)成包括線性器電路。配置線性器電路來接收和處理輸入控制信號(hào)以產(chǎn)生增益控制信號(hào)。在特定范圍的值上的增益控制信號(hào)提供了可變?cè)鲆嬖心苡脕斫邮赵撛鲆婵刂菩盘?hào)的大致線性(以dB為單位呈線性)的增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)。
增益控制電路也能被設(shè)計(jì)成包括一個(gè)耦合到線性器電路的調(diào)節(jié)電路。該調(diào)節(jié)電路可以包括零個(gè)或多個(gè)下列電路限幅電路、溫度補(bǔ)償電路、加法電路及其它電路。處理電路可以被包括在，例如，能被用在如蜂窩電話的接收機(jī)或發(fā)射機(jī)中。
附圖的簡要說明從下面提出的結(jié)合附圖的詳細(xì)說明中，本發(fā)明的特征、性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)將變得更為明顯，附圖中相同的參考符號(hào)標(biāo)識(shí)相同的元件，其中

圖1示出發(fā)射機(jī)的實(shí)施例的簡要框圖；圖2示出可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)的特定的(并且理想的)一組增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)的曲線圖；圖3A示出能被用來提供大致指數(shù)(或dB線性的)增益的簡化了的差分放大器的示意圖；圖3B示出圖3A中的差分放大器的傳輸函數(shù)的對(duì)數(shù)的曲線圖；圖4示出用來產(chǎn)生增益控制信號(hào)Vc的增益控制電路的實(shí)施例的框圖，該增益控制信號(hào)VC允許可變?cè)鲆娣糯笃鞯木€性(以dB為單位呈線性)調(diào)節(jié)；圖5示出增益控制電路內(nèi)的兩個(gè)V到I轉(zhuǎn)換器、限幅電路和加法器的特定實(shí)施例的示意圖；圖6A示出限幅電路的簡化模型的示意圖；圖6B示出限幅電路的傳輸函數(shù)的曲線圖；圖7示出增益控制電路內(nèi)I到V轉(zhuǎn)換器的特定實(shí)施例的示意圖；圖8示出線性器的特定實(shí)施例的示意圖；圖9示出線性器的簡化模型和將由線性器控制的VGA的示意圖；以及圖10示出說明用來使線性器輸出差分放大器與VGA的差分放大器匹配的某些技術(shù)的示意圖。
特定實(shí)施例的詳細(xì)說明圖1示出發(fā)射機(jī)100的實(shí)施例的簡化框圖。數(shù)字處理器110產(chǎn)生數(shù)據(jù)、編碼并調(diào)制該數(shù)據(jù)、并且把經(jīng)數(shù)字處理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。該模擬信號(hào)被提供給基帶(BB)緩沖器122，它緩沖該信號(hào)并且把經(jīng)緩沖的信號(hào)提供給混合器124?；旌掀?24也接收中頻(IF LO)的本地正弦波，并用IF LO對(duì)經(jīng)緩沖的基帶信號(hào)進(jìn)行上變頻以產(chǎn)生IF信號(hào)。該IF信號(hào)接著被提供給IF可變?cè)鲆娣糯笃?IF VGA)126，它用由來自增益控制電路130的增益控制信號(hào)128確定的增益來放大該信號(hào)。經(jīng)放大的IF信號(hào)被提供給濾波器132，它對(duì)該IF信號(hào)進(jìn)行濾波以消除頻帶外的噪聲和不期望的信號(hào)。
經(jīng)濾波的IF信號(hào)被提供給IF緩沖器142，它緩沖該信號(hào)并把經(jīng)緩沖的IF信號(hào)提供給混合器144?；旌掀?44也接收射頻(RF LO)的本地正弦波，并且用RF LO對(duì)經(jīng)緩沖的IF信號(hào)進(jìn)行上變頻以產(chǎn)生RF信號(hào)。該RF信號(hào)被提供給RF VGA 146，它用由來自增益控制電路130的增益控制信號(hào)148確定的增益來放大該信號(hào)。經(jīng)放大的RF信號(hào)被提供給功率放大器(PA)150，它提供所需的信號(hào)驅(qū)動(dòng)。PA 150的輸出通過隔離器和雙工器耦合到天線(所有的三個(gè)元件都未在圖1中示出)。
圖2示出可變?cè)鲆娣糯笃鞯奶囟ㄒ唤M增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)210a到210e的曲線圖。在實(shí)施例中，每個(gè)增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)具有低和高控制電壓處的固定增益以及中間控制電壓上的線性dB增益。如圖2所示，增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)210a對(duì)于低于VLOW的控制電壓的增益為AVmin，對(duì)于高于VHIGH的控制電壓的增益為AVmax，對(duì)于在VLOW和VHIGH之間的控制電壓的增益斜率為{(AVmax-AVmin)/(VHIGH-VLOW)}。在特定的實(shí)施例中，VLOW被設(shè)置為滿刻度電壓的六分之一，VHIGH被設(shè)置為滿刻度電壓的六分之五。在實(shí)際的實(shí)施方式中，增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)210a到210e在VHIGH和VLOW處更圓滑。
為了改進(jìn)的噪聲和線性度性能，有時(shí)候能用離散的增益數(shù)量垂直地移動(dòng)增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)是有利的。如圖2所示，增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)的形狀相似，但卻被向上或向下地移動(dòng)。
圖3A示出能被用來提供大致指數(shù)的(或以dB為單位呈線性)增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)的簡化的差分放大器310的示意圖。差分放大器310包括在發(fā)射極處被一起耦合到電流源312的一對(duì)晶體管310a和310b。差分輸入控制電壓VIP和VIN分別被提供給晶體管310a和310b的基極。來自晶體管310b的集電極的輸出電流IOUT隨著控制電壓而變化并且差分放大器的傳輸函數(shù)可被表示為IOUTIIN=e-VI/VT1+e-VI/VT,]]>方程式(1)其中VI＝VIP-VIN，并且VT是熱電壓，可被表示為VT=kTq,]]>方程式(2)其中k是波茲曼常數(shù)，T是溫度(以開爾文為單位)，q是電子電荷。VT是依賴于溫度的項(xiàng)并且在300°開爾文處大致為VT≅26mV.]]>圖3B示出方程式(1)中的傳輸函數(shù)的對(duì)數(shù)曲線圖。對(duì)于大的正控制電壓(即，VI＞＞VT)，方程式(1)中的分母接近于1.0，差分放大器310的增益由分子確定并且大致以dB為單位呈線性。對(duì)于大的負(fù)控制電壓(即，VI＜＜-VT)，分母中的指數(shù)項(xiàng)開始起到主導(dǎo)作用，差分放大器310的增益趨近于增益1.0。因此，差分放大器的增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)在受限的控制電壓范圍上大致以dB為單位呈線性。
圖4示出用來產(chǎn)生增益控制信號(hào)VG的增益控制電路400的實(shí)施例的框圖，該增益控制信號(hào)VG允許可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)的線性(以dB為單位)調(diào)節(jié)。參考圖1，所述發(fā)射信號(hào)路徑可包含多個(gè)VGA。通常提供了一個(gè)增益控制電路從而為每個(gè)VGA產(chǎn)生一個(gè)增益控制信號(hào)。因此，增益控制電路130可以包括多個(gè)增益控制電路400(即，每個(gè)VGA有一個(gè))，或者任意數(shù)量的與其它類型的增益控制電路結(jié)合的增益控制電路400?；蛘?，增益控制信號(hào)可以被多個(gè)VGA共享。
在圖4中示出的特定實(shí)施例中，增益控制電路400包括與線性器422串聯(lián)的調(diào)節(jié)電路410。調(diào)節(jié)電路410接收并調(diào)節(jié)輸入控制信號(hào)VCTRL以提供經(jīng)調(diào)節(jié)的控制信號(hào)VC。經(jīng)調(diào)節(jié)的控制信號(hào)可以取決于調(diào)節(jié)電路410的特定設(shè)計(jì)而具有各種特性。例如，經(jīng)調(diào)節(jié)的控制信號(hào)可以是(1)被限制(被限幅)在特定范圍的值內(nèi)，(2)可以向上或向下調(diào)節(jié)一定的偏置量，(3)溫度補(bǔ)償?shù)模?4)根據(jù)電源電壓被縮放(即，“標(biāo)準(zhǔn)化”)，等等。線性器422接收經(jīng)調(diào)節(jié)的控制信號(hào)VC并且產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)VGA的增益控制信號(hào)VG。
在調(diào)節(jié)電路410內(nèi)，輸入控制信號(hào)VCTRL被提供給電壓至電流(V至I)轉(zhuǎn)換器412，它把控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制電流ICTRL。同樣地，輸入調(diào)諧信號(hào)VTRIM被提供給把該調(diào)諧信號(hào)轉(zhuǎn)換成調(diào)諧電流ITRIM的V至I轉(zhuǎn)換器414?？刂齐娏鱅CTRL被提供給限幅電路416，它根據(jù)需要對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行限幅以把該信號(hào)保持在特定范圍的值內(nèi)。經(jīng)限幅的電流信號(hào)和調(diào)諧電流工ITRIM被提供給加法器418，它組合這些電流以產(chǎn)生被提供給電流至電壓(I至V)轉(zhuǎn)換器420的組合電流ISUM。轉(zhuǎn)換器420根據(jù)組合電流ISUM產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的控制信號(hào)VC并且把該經(jīng)調(diào)節(jié)的控制信號(hào)提供給線性器422。轉(zhuǎn)換器420也可以執(zhí)行對(duì)控制信號(hào)的溫度補(bǔ)償。
線性器422響應(yīng)經(jīng)調(diào)節(jié)的控制信號(hào)VC并且產(chǎn)生能線性地(以dB呈線性)控制VGA的增益的增益控制信號(hào)VG(圖4中未示出)。參考信號(hào)發(fā)生器430接收電源電壓VDD，用溫度和電源補(bǔ)償?shù)膮⒖荚?例如，帶隙參考電路)產(chǎn)生一組偏置電流和電壓，并且把這些偏置電流和電壓提供給各自的電路。
圖4示出調(diào)節(jié)電路410的特定實(shí)施例。可以實(shí)現(xiàn)不同的設(shè)計(jì)以提供不同的信號(hào)特性組并且這在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。此外，線性器也可以無須調(diào)節(jié)電路而工作。
圖5示出V至I轉(zhuǎn)換器412和414、限幅電路416和加法器418的特定實(shí)施例的示意圖?？刂菩盘?hào)VCRTL和調(diào)諧信號(hào)VTRIM分別被提供給電阻器512和514的一端。電阻器和電流源運(yùn)行從而把該控制和調(diào)諧電壓轉(zhuǎn)換成控制和調(diào)諧電流。
放大器522在非反相輸入終端接收中度縮放電壓VMID。放大器522的輸出端耦合到N溝道晶體管526和528的柵極。N溝道晶體管528的源極耦合到放大器522的反相輸入端并形成反饋通路。N溝道晶體管526和528的源極分別耦合到電流源516和518。N溝道晶體管526和528的漏極分別耦合到電流鏡象電路532和534的參考通路。電流鏡象電路532是由P溝道晶體管532a和532b形成的，而電流鏡象電路534是由P溝道晶體管534a和534b形成的。
在圖5中示出的實(shí)施例中，控制信號(hào)VCTRL是單端的并且與放大器522的中度縮放電壓VMID比較。該中度縮放電壓便于從單端的信號(hào)中產(chǎn)生差分信號(hào)(或互補(bǔ)信號(hào))。中度縮放電壓可以由上述的參考發(fā)生器430產(chǎn)生。對(duì)于差分控制信號(hào)VCTRL(即，包括VCTRL+和VCTRL-)，一個(gè)控制信號(hào)可以被提供給放大器522的非反相輸入端，或者可以使用差分輸入級(jí)。
電流鏡象電路534的參考通路(即經(jīng)由P溝道晶體管534a)中的控制電流ICTRL與控制信號(hào)VCTRL有關(guān)。該控制電流ICTRL接著根據(jù)需要被隨后的限幅電路限幅。
在圖5所示的實(shí)施例中，限幅電路包括電流源536和542以及電流鏡象電路538和544。電流鏡象電路534的鏡象通路(即，經(jīng)過P溝道晶體管534b)與電流源536串聯(lián)并且與電流鏡象電路538的參考通路并聯(lián)。電流鏡象電路538的鏡象通路(即，經(jīng)過P溝道晶體管538b)與電流源542串聯(lián)并且與電流鏡象電路544的參考通路并聯(lián)。電流鏡象電路544的鏡象通路(即，經(jīng)過P溝道晶體管544b)中的電流是經(jīng)限幅的控制電流。
圖6A示出限幅電路的簡化模型的示意圖。在該模型中，電流源636、642和650對(duì)應(yīng)于圖5中的電流源536、542和550，電流鏡象電路638和644對(duì)應(yīng)于電流鏡象電路538和544。輸入電流x是由電流源634表示的。當(dāng)輸入電流x大于電流源636的電流x1時(shí)，P溝道晶體管638a截止并且經(jīng)過P溝道晶體管638b的電流大致為零?；蛘?，當(dāng)輸入電流x小于電流x1時(shí)，經(jīng)過P溝道晶體管638b的電流為y＝f(x)＝α(x1-x)，其中α是由P溝道晶體管638a和638b的大小比例所確定的另一個(gè)縮放因子。
同樣地，當(dāng)電流y大于電流源642的電流y1時(shí)，P溝道晶體管644a截止并且經(jīng)過P溝道晶體管644b的電流大致為零?；蛘?，當(dāng)電流y小于電流y1時(shí)，經(jīng)過P溝道晶體管642b的電流為z＝g(y)＝β(y1-y)，其中β是由P溝道晶體管644a和644b的大小比例所確定的縮放因子。傳輸函數(shù)可如下地被概括f(x)=0,x≥x1α(x1-x),x<x1,]]>以及方程式(3)g(y)=0,y≥y1β(y1-y),y<y1.]]>方程式(4)方程式(3)和(4)可以被組合并被表示如下gof=βy1,x≥x1β(y1-α(x1-x)),(x1-y1/α)<x<x10,x≤(x1-y1/α).]]>方程式(5)圖6B示出由方程式(6)定義的傳輸函數(shù)的曲線圖。從方程式(5)可以注意到，傳輸函數(shù)gof為(1)當(dāng)輸入信號(hào)x小于(x1-y1/α)時(shí)等于零，(2)當(dāng)輸入信號(hào)x大于x1時(shí)等于βy1，并且(3)當(dāng)輸入信號(hào)x在(x1-y1/α)和x1之間的范圍內(nèi)時(shí)斜率為αβ。輸出電流z的傳輸函數(shù)只是用由電流源650提供的偏置垂直地移動(dòng)傳輸函數(shù)gof而得到，并被表示為z＝gof+偏置. 方程式(6)通過調(diào)節(jié)五個(gè)變量x1、y1、α、β和偏置，電流上限IMAX、電流下限IMIN、低輸入電流閾值ILOW和高輸入電流閾值IHIGH可以根據(jù)四種自由度級(jí)別被設(shè)置為任意特定組的值。變量x1和y1分別對(duì)應(yīng)于可由適當(dāng)?shù)碾娐吩O(shè)計(jì)設(shè)置的電流源636和642的電流。可通過控制電流鏡象電路638和644中晶體管大小之比來分別設(shè)置變量α和β。偏置被加入來自P溝道晶體管644b的電流來垂直地移動(dòng)傳輸函數(shù)。偏置可以是固定的或者是可編程的以提供圖2所示的曲線族。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，分段線性的傳輸函數(shù)可以由與上述電路類似的級(jí)聯(lián)電路構(gòu)建。每個(gè)電路的五個(gè)變量可被調(diào)節(jié)以提供總傳輸函數(shù)的一部分的線性函數(shù)。
回過頭參考圖5，經(jīng)限幅的控制電流(即，來自P溝道晶體管544b)、調(diào)諧電流ITRIM(即，來自P溝道晶體管532b)和偏置電流IOFFSET(即，來自電流源550)在相加節(jié)點(diǎn)546處被相加。組合電流ISUM被提供給由N溝道晶體管548a、548b和548c組成的電流鏡象電路548的參考通路。經(jīng)過N溝道晶體管548b的鏡象通路被耦合到由P溝道晶體管552a和552b組成的電流鏡象電路552的參考通路。經(jīng)過N溝道晶體管548c的鏡象通路被耦合到電流源554。輸出電流信號(hào)IA和IB分別通過經(jīng)過晶體管552b和548c的鏡象通路被提供。
經(jīng)過P溝道晶體管552b的電流與經(jīng)過N溝道晶體管548c的電流大小大致相同但是極性不同(即，N溝道晶體管548c提供宿電流而P溝道晶體管552b提供源電流)。然而，輸出電流信號(hào)IB是電流源554中的電流IFS和經(jīng)過N溝道晶體管548c的電流之間的差異(例如，IB＝IFS-I548C)。因此，如果IFS被設(shè)置為滿刻度，則經(jīng)過N溝道晶體管548a的電流IA和經(jīng)過P溝道晶體管552b的電流IB大小相同但是異相。IA和IB用偏置互相補(bǔ)足以確保電流保持大于零(即，IA＞0和IB＞0)。
圖7示出I至V轉(zhuǎn)換器420的特定實(shí)施例的示意圖。在轉(zhuǎn)換器420內(nèi)，來自加法電路的輸出級(jí)的電流信號(hào)IA和IB被提供給由晶體管712a和712b組成的差分放大器的集電極。晶體管712a和712b的發(fā)射極相連并且與電阻器714串聯(lián)。晶體管712a和712b的集電極分別耦合到晶體管716a和716b的基極。晶體管716a和716b的集電極耦合到電源電壓VDD，晶體管716a和716b的發(fā)射極分別耦合到晶體管712a和712b的基極，并進(jìn)一步分別耦合到電流源718a和718b。
來自晶體管716a和716b的發(fā)射極的輸出分別耦合到晶體管722a和722b的基極。晶體管722a和722b的集電極分別耦合到電阻器724a和724b的一端，并且分別包括經(jīng)調(diào)節(jié)的控制信號(hào)VCP和VCN。電阻器724a和724b的另一端耦合到電源電壓VDD。晶體管722a和722b的發(fā)射極耦合到被設(shè)計(jì)以提供與VT和R1之比成比例的電流IPTAT(即，IPTAT∝VT/R1)的電流源728。
轉(zhuǎn)換器420響應(yīng)輸入電流IA和IB而產(chǎn)生差分控制電壓VC。由晶體管712a、712b、716a、716b、722a和722b組成的電路根據(jù)差分輸入電流產(chǎn)生差分輸出電壓，并且也提供溫度補(bǔ)償。由晶體管812a和812b組成的電路產(chǎn)生作為差分輸入電壓的指數(shù)函數(shù)(以dB為單位呈線性)的差分輸出電流。I至V轉(zhuǎn)換器的傳輸函數(shù)可被表示如下VC=VCP-VCN=αVT(IA-IBIA+IB),]]>方程式(7)其中αVT與來自電流源728的電流相關(guān)。
從方程式(7)可以注意到，差分控制電壓VC是被溫度補(bǔ)償?shù)摹Ｌ貏e地，該控制電壓是“預(yù)矯正的”以便它與下面將描述的隨后的線性器電路相反的方式依賴于(即，被縮放)VT。根據(jù)VT進(jìn)行的縮放在一定程度上提供了一種增益控制機(jī)制，也就是溫度恒定。
圖8示出線性器422的特定實(shí)施例的示意圖。線性器422包括耦合到輸出差分放大器830的輸入差分放大器812。差分放大器812包括在發(fā)射極耦合的一對(duì)晶體管812a和812b，差分放大器830包括在發(fā)射極耦合的一對(duì)晶體管830a和830b。
在線性器422內(nèi)，來自轉(zhuǎn)換器420的經(jīng)調(diào)節(jié)的控制信號(hào)VCP和VCN被提供給差分放大器812的輸入端。晶體管812a和812b的發(fā)射極一起耦合到電流源814。晶體管812a的集電極耦合到由晶體管830a和830b組成的電流鏡象電路820的參考通路。同樣地，晶體管812b的集電極耦合到由P溝道晶體管822a和822b組成的電流鏡象電路822的參考通路。
電流鏡象電路822的鏡象通路(即，經(jīng)過P溝道晶體管822b)耦合到由N溝道晶體管824a和824b組成的電流鏡象電路824的參考通路。電流鏡象電路820的鏡象通路(即，經(jīng)過P溝道晶體管820b)耦合到由晶體管830a的集電極。電流鏡象電路824的鏡象通路(即，經(jīng)過N溝道晶體管824b)耦合到差分放大器830的發(fā)射極。晶體管830a的集電極也耦合到晶體管830a的基極。晶體管830a和830b的基極分別提供增益控制信號(hào)VGP和VCN。
線性器422的輸入級(jí)接收差分控制信號(hào)VC并產(chǎn)生指數(shù)相關(guān)的一組電流信號(hào)I1和I2。電流的比率的傳輸函數(shù)可被表示為I2I1=e(VCP-VCNVT).]]>方程式(8)在方程式(8)中可以注意到，電流的比率(例如，I2/I1)是關(guān)于差分控制電壓(例如，VC＝VCP-VCN)的指數(shù)函數(shù)(即，以dB為單位呈線性)。也可以注意到電流的比率是VT的函數(shù)。然而，如上方程式(7)所示，差分控制電壓VC是根據(jù)溫度補(bǔ)償產(chǎn)生的，以便VC包括VT的縮放因子。當(dāng)VC被應(yīng)用于方程式(8)時(shí)，方程式(7)和(8)中的VT項(xiàng)相互抵消并且電流的比率(I2/I1)在一定程度上是溫度恒定的(即，不取決于VT)。電流的比率(I2/I1)是控制信號(hào)VC的函數(shù)，所述控制信號(hào)VC是基于輸入控制信號(hào)VCTRL的經(jīng)調(diào)節(jié)的信號(hào)。
如圖8所示，來自輸入差分放大器812的一條通路的電流(I2)作為輸出差分放大器830的一條通路被提供。來自輸入差分放大器812的另一條通路的電流(I1)作為輸出差分放大器830的發(fā)射極電流被提供。差分放大器830根據(jù)指數(shù)相關(guān)的電流信號(hào)I2和I1產(chǎn)生差分增益控制電壓VG(VG＝VGP-VGN)。
圖9示出線性器和將被線性器控制的VGA的簡化模型的示意圖。如方程式(8)中所示，線性器的輸入差分放大器812產(chǎn)生指數(shù)相關(guān)的電流I1和I2。輸出差分放大器接收該指數(shù)相關(guān)的電流I1和I2并且產(chǎn)生基于并相應(yīng)于該指數(shù)相關(guān)的電流I1和I2的差分增益控制電壓VG。差分增益控制電壓VG被提供給VGA。
VGA包括由晶體管930a和930b組成的差分放大器930，該晶體管930a和930b分別接收差分增益控制電壓VGP和VGN。差分放大器930產(chǎn)生與輸入電流IIN線性相關(guān)的輸出電流IOUT，但是增益與控制電壓指數(shù)相關(guān)。為了改進(jìn)的性能，差分放大器930與差分放大器830匹配(盡可能的接近)并且電流源924與電流源824匹配。差分放大器和電流源的匹配可能是不實(shí)際的，例如，可能期望使控制電路中的復(fù)制差分放大器的電流損耗最小，但是被控制的VGA的電流損耗可能通過其它性能需求被設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，電阻器被用來改進(jìn)電路操作上的匹配而不管其在不同電流密度時(shí)的操作。
由于差分放大器830和930都被相同的差分增益控制信號(hào)VG所控制，并且進(jìn)一步因?yàn)槠ヅ?，所以IOUT對(duì)IIN的比率大致等于I2對(duì)I1的比率。VGA的傳輸函數(shù)可被表示為IOUTIIN≅I2I1=e(VCP-VCNVT).]]>方程式(9)如方程式(9)所示，根據(jù)本發(fā)明的線性器可以獲得VGA中差分放大器的線性(以dB為單位呈線性)增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)?？梢宰⒁獾剑瑘D9中的差分放大器930的配置與圖3A中的差分放大器310類似。通過用線性器來“預(yù)矯正”增益控制電壓VG可以獲得差分放大器930的線性(以dB為單位呈線性)增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)。相反，如方程式(1)所示，當(dāng)增益控制電壓未被“預(yù)矯正”時(shí)，可以在有限的值的范圍上獲得大致線性(也是以dB為單位呈線性)的增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)。
圖10示出說明使線性器輸出差分放大器與VGA的差分放大器匹配的某些技術(shù)的示意圖。線性器差分放大器一般工作在低電流下以保存功率。相反，VGA差分放大器一般工作在高電流下以提供所需的信號(hào)擺幅、線性度和噪聲性能。
為了改進(jìn)的性能，這些差分放大器一般被匹配，例如，通過設(shè)計(jì)晶體管具有相似的尺寸并且把晶體管放置在相同的鄰近區(qū)域內(nèi)并具有相同的方向。然而，某些失配因?yàn)槠渌蛩囟a(chǎn)生。例如，被控制的VGA器件一般工作在高電流下，因此它們的動(dòng)態(tài)電阻很小。(晶體管的動(dòng)態(tài)電阻被計(jì)算為rc≅VT/IC,]]>其中IC是晶體管的偏置電流。)然而，器件的構(gòu)造中所固有的寄生電阻并不隨著工作電流而變化?？刂齐娏髦械膹?fù)制器件工作在低電流下，它們的寄生電阻與動(dòng)態(tài)電阻相比一般較不重要。因此可以把附加電阻加入復(fù)制器件的基極和發(fā)射極以近似被控制的器件中相對(duì)較高的寄生電阻的效應(yīng)。為了匹配發(fā)射極電阻，外部電阻器Rext可被放置在晶體管的發(fā)射極和電流源之間以便達(dá)到下列方程式
rpe2＝rpe1+Re.方程式(10)其中rpe是發(fā)射極寄生電阻。同樣，為了匹配基極電阻，外部電阻器Rb可被放置在晶體管的基極以便達(dá)到下列方程式rb2＝rb1+Rb. 方程式(11)在實(shí)施例中，具有大致單位增益的緩沖器840被耦合在晶體管830a的集電極和基極之間。緩沖器840為晶體管830a和930a的基極提供偏置。
為了簡明，本發(fā)明是用使用雙極型結(jié)型晶體管(BJT)而實(shí)現(xiàn)的差分放大器描述的。本發(fā)明也可以用其它包括FET、MOSFET、MESFET、HBT、P-HEMT及其它晶體管的電路來實(shí)現(xiàn)。如這里所用的，“晶體管”一般是指任意有源電路，并不限于BJT。
本發(fā)明的線性器可以與包括可變?cè)鲆娣糯笃?、衰減器(即，二極管)、乘法器及其它電路的各種可變?cè)鲆嬖Y(jié)合使用。一般地，線性器的輸出級(jí)可被設(shè)計(jì)成大致與可變?cè)鲆嬖脑鲆婕?jí)匹配，線性器的輸入級(jí)可被設(shè)計(jì)以產(chǎn)生提供期望的線性(以dB為單位)增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)的指數(shù)相關(guān)信號(hào)。
線性器可被用在接收機(jī)或發(fā)射機(jī)中。實(shí)際上，本發(fā)明的線性器可被用在任何被設(shè)計(jì)以處理模擬信號(hào)并且包括至少一個(gè)可變?cè)鲆嬖碾娐分小Ｌ貏e地，線性器可被有利地用在被設(shè)計(jì)以根據(jù)IS-95標(biāo)準(zhǔn)的一種或多種變化而工作的發(fā)射機(jī)中。
可以對(duì)圖1中示出的發(fā)射機(jī)實(shí)施例作出各種修改。例如，可以在發(fā)送信號(hào)通路中提供較少的或附加的濾波器、緩沖器和放大級(jí)。而且，信號(hào)通路內(nèi)的元件可以不同的配置被排列。另外，發(fā)送信號(hào)通路中的可變?cè)鲆婵梢酝ㄟ^VGA(如圖1所示)、可變衰減器、乘法器、其它可變?cè)鲆嬖?、或上述的組合來提供。在特定實(shí)施例中，盡管也可以使用離散的元件，然而從BB緩沖器122到PA 150(可能不包括濾波器132)的發(fā)送信號(hào)通路在一種或多種集成電路內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
在一個(gè)特定的發(fā)射機(jī)實(shí)施例中，在來自數(shù)字處理器的同相(I)基帶信號(hào)和正交(Q)基帶信號(hào)上進(jìn)行正交調(diào)制。在這種設(shè)計(jì)中，一對(duì)BB緩沖器和混合器被用來緩沖并上變頻帶有同相的和正交的IF LO的I和Q基帶信號(hào)。該I和Q基帶信號(hào)接著被組合以產(chǎn)生IF信號(hào)。在另一個(gè)特定的實(shí)施例中，在數(shù)字處理器內(nèi)數(shù)字地進(jìn)行正交調(diào)制，接著用一種或多種頻率上變頻級(jí)把已調(diào)信號(hào)上變頻為IF和RF。
發(fā)射機(jī)100能被用在許多通信應(yīng)用中，譬如蜂窩通信系統(tǒng)。蜂窩通信系統(tǒng)的例子包括碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)、時(shí)分復(fù)用(TDMA)通信系統(tǒng)以及模擬FM通信系統(tǒng)。CDMA系統(tǒng)一般被設(shè)計(jì)成遵循“TIA/EIA/IS-95-A MobileStation-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode WidebandSpread Spectrum Cellular System”，下文中稱為IS-95-A標(biāo)準(zhǔn)。
IS-95-A標(biāo)準(zhǔn)要求來自遠(yuǎn)程站的輸出功率可以在以規(guī)定的增量的85dB的范圍上可調(diào)。典型的遠(yuǎn)程站被設(shè)計(jì)來從大約為-50dBm到+20dBm之間發(fā)送。(IS-95-A規(guī)定了遠(yuǎn)程站的最小和最大輸出功率電平。)在某些發(fā)射機(jī)實(shí)施例中，用固定的增益但卻可變的驅(qū)動(dòng)容量來設(shè)計(jì)輸出PA?？勺兊尿?qū)動(dòng)由帶有多個(gè)(即，并聯(lián))驅(qū)動(dòng)器的PA設(shè)計(jì)來提供，這些驅(qū)動(dòng)器在不被需要時(shí)可以選擇性地截止。
如圖1所示，偏壓控制電路160a接收增益控制信號(hào)128并且可以根據(jù)接收到的增益控制信號(hào)來調(diào)節(jié)IF緩沖器142、混合器144和RF VGA 146的偏置電流。同樣，偏壓控制電路160b接收增益控制信號(hào)128和148并且可以根據(jù)接收到的增益控制信號(hào)來調(diào)節(jié)PA 150的偏置電流。
如圖1所示，增益控制電路130以及偏壓控制電路160a和160b作為獨(dú)立的電路被實(shí)現(xiàn)。然而，這些電路也可以在單個(gè)電路內(nèi)被實(shí)現(xiàn)，或者被結(jié)合在諸如數(shù)字處理器110的其它電路中?？刂齐娐芬部梢员唤Y(jié)合在實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)通路中的電路的集成電路中。
上述優(yōu)選實(shí)施例的描述使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能制造或使用本發(fā)明。這些實(shí)施例的各種修改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，這里定義的一般原理可以被應(yīng)用于其它實(shí)施例中而不使用創(chuàng)造能力。因此，本發(fā)明并不限于這里示出的實(shí)施例，但卻符合與這里揭示的原理和新穎特征一致的最寬泛的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用來提供可變?cè)鲆嬖目刂菩盘?hào)的線性器電路，其特征在于包括第一電路，被配置以接收輸入信號(hào)并產(chǎn)生指數(shù)相關(guān)信號(hào)；以及耦合到所述第一電路的第二電路，被配置以接收所述指數(shù)相關(guān)信號(hào)并響應(yīng)接收到的指數(shù)相關(guān)信號(hào)而產(chǎn)生控制信號(hào)，其中所述第二電路大致與可變?cè)鲆嬖?nèi)的增益電路相匹配。
2.如權(quán)利要求1所述的線性器電路，其特征在于，所述第一電路包括一個(gè)差分放大器。
3.如權(quán)利要求2所述的線性器電路，其特征在于，所述差分放大器包括一對(duì)晶體管，并且其中所述指數(shù)相關(guān)信號(hào)包括經(jīng)過這對(duì)晶體管傳導(dǎo)的一組電流。
4.如權(quán)利要求1所述的線性器電路，其特征在于，所述第二電路包括一個(gè)差分放大器。
5.如權(quán)利要求4所述的線性器電路，其特征在于，所述差分放大器包括在公共點(diǎn)耦合在一起的一對(duì)晶體管，其中一個(gè)指數(shù)相關(guān)信號(hào)被提供給一個(gè)晶體管而另一個(gè)指數(shù)相關(guān)信號(hào)被提供給公共點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的線性器電路，其特征在于，被提供了一個(gè)指數(shù)相關(guān)信號(hào)的晶體管的基極和集電極被耦合在一起。
7.如權(quán)利要求6所述的線性器電路，其特征在于，所述第二電路還包括在被提供了一個(gè)指數(shù)相關(guān)信號(hào)的晶體管的基極和集電極之間被耦合的緩沖器。
8.如權(quán)利要求4所述的線性器電路，其特征在于，所述第二電路還包括耦合到差分放大器的一組電阻器，它們用來使差分放大器的電阻特性與可變?cè)鲆嬖?nèi)的增益電路的電阻特性相匹配。
9.如權(quán)利要求5所述的線性器電路，其特征在于，所述第二電路還包括耦合到該對(duì)晶體管的基極的一組電阻器。
10.如權(quán)利要求5所述的線性器電路，其特征在于，所述第二電路還包括耦合到該對(duì)晶體管的發(fā)射極的一組電阻器。
11.如權(quán)利要求1所述的線性器電路，其特征在于，所述輸入信號(hào)被調(diào)節(jié)到由上限和下限定義的值的范圍內(nèi)。
12.如權(quán)利要求1所述的線性器電路，其特征在于，所述輸入信號(hào)是溫度補(bǔ)償?shù)囊员阒笖?shù)相關(guān)信號(hào)的比率對(duì)于溫度變化大致恒定。
13.如權(quán)利要求1所述的線性器電路，其特征在于，所述輸入信號(hào)是連續(xù)可調(diào)的。
14.如權(quán)利要求13所述的線性器電路，其特征在于，所述輸入信號(hào)進(jìn)一步在離散的步驟中可調(diào)。
15.一種用來提供可變?cè)鲆嬖目刂菩盘?hào)的線性器電路，它包括多個(gè)電路級(jí)，每個(gè)級(jí)包括第一電路，被配置以接收輸入控制信號(hào)或來自前一級(jí)的輸出信號(hào)并產(chǎn)生指數(shù)相關(guān)信號(hào)，以及耦合到所述第一電路的第二電路，被配置以接收所述指數(shù)相關(guān)信號(hào)并響應(yīng)接收到的指數(shù)相關(guān)信號(hào)而產(chǎn)生輸出信號(hào)，其中所述第二電路大致與可變?cè)鲆嬖?nèi)的增益電路相匹配，以及所述線性器電路的每一級(jí)被配置從而為總傳輸函數(shù)的一部分提供線性傳輸函數(shù)。
16.一種用來提供可變?cè)鲆嬖脑鲆婵刂菩盘?hào)的增益控制電路，其特征在于包括調(diào)節(jié)電路，被配置來接收并調(diào)節(jié)輸入控制信號(hào)以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的控制信號(hào)；以及耦合到所述調(diào)節(jié)電路的線性器電路，該線性器電路被配置來接收并處理該經(jīng)調(diào)節(jié)的控制信號(hào)以產(chǎn)生增益控制信號(hào)，其中在特定范圍值上的該增益控制信號(hào)在可變?cè)鲆嬖刑峁┝舜笾乱詃B為單位呈線性的增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)。
17.如權(quán)利要求16所述的增益控制電路，其特征在于，所述線性器電路包括第一差分放大器，被配置來接收經(jīng)調(diào)節(jié)的控制信號(hào)并產(chǎn)生一組指數(shù)相關(guān)信號(hào)；以及耦合到所述第一差分放大器的第二差分放大器，該第二差分放大器被配置來接收指數(shù)相關(guān)信號(hào)并產(chǎn)生增益控制信號(hào)。
18.如權(quán)利要求16所述的增益控制電路，其特征在于，所述調(diào)節(jié)電路包括限幅電路，被配置來接收輸入控制信號(hào)并提供經(jīng)限幅的控制信號(hào)，其中該經(jīng)限幅的控制信號(hào)被限制在由上限和下限定義的值的范圍內(nèi)。
19.如權(quán)利要求16所述的增益控制電路，其特征在于，所述調(diào)節(jié)電路包括溫度補(bǔ)償電路，被配置來接收輸入控制信號(hào)并提供溫度補(bǔ)償?shù)男盘?hào)以便可變?cè)鲆嬖械脑鲆鎮(zhèn)鬏敽瘮?shù)對(duì)溫度變化大致恒定。
20.如權(quán)利要求16所述的增益控制電路，其特征在于，所述調(diào)節(jié)電路包括加法電路，被配置來接收調(diào)諧信號(hào)和輸入控制信號(hào)，該加法電路組合這些信號(hào)以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)節(jié)的控制信號(hào)。
21.一種用來處理模擬信號(hào)的電路，其特征在于包括至少一個(gè)串聯(lián)耦合并用來接收模擬信號(hào)的可變?cè)鲆嬖?，每個(gè)可變?cè)鲆嬖鶕?jù)各自的增益控制信號(hào)為該模擬信號(hào)提供特定的增益。耦合到該至少一個(gè)可變?cè)鲆嬖闹辽僖粋€(gè)增益控制電路，一個(gè)或多個(gè)所述的至少一個(gè)增益控制電路包括線性器電路，被配置來接收并處理輸入控制信號(hào)以產(chǎn)生增益控制信號(hào)，其中在特定范圍值上的增益控制信號(hào)在接收增益控制信號(hào)的可變?cè)鲆嬖刑峁┝舜笾乱詃B為單位呈線性的增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)。
22.如權(quán)利要求21所述的電路，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)所述的至少一個(gè)增益控制電路是一個(gè)可變?cè)鲆娣糯笃鳌?br> 23.如權(quán)利要求21所述的電路，其特征在于，所述增益控制電路還包括限幅電路，被配置來接收輸入控制信號(hào)并產(chǎn)生經(jīng)限幅的控制信號(hào)，以及其中所述線性器電路被配置來接收并處理該經(jīng)限幅的控制信號(hào)，并且其中所述增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)包括輸入控制信號(hào)超出高閾值時(shí)的增益上限以及輸入控制信號(hào)低于低閾值時(shí)的增益下限。
24.如權(quán)利要求21所述的電路，其特征在于，所述增益控制電路還包括加法電路，被配置來接收所述輸入控制信號(hào)和調(diào)諧信號(hào)，該加法電路組合這些信號(hào)以產(chǎn)生組合控制信號(hào)，以及其中所述線性器電路被配置來接收并處理該組合控制信號(hào)，并且其中所述增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)根據(jù)調(diào)諧信號(hào)的值在垂直方向上可調(diào)。
25.如權(quán)利要求21所述的電路，其特征在于，所述增益控制電路還包括溫度補(bǔ)償電路，被配置來接收所述輸入控制信號(hào)并提供溫度補(bǔ)償?shù)男盘?hào)，以及其中所述線性器電路被配置來接收并處理該溫度補(bǔ)償?shù)男盘?hào)，并且其中所述增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)對(duì)溫度變化大致恒定。
26.一種包括權(quán)利要求21的處理電路的發(fā)射機(jī)。
27.一種包括權(quán)利要求21的處理電路的接收機(jī)。
28.一種蜂窩電話中的發(fā)射機(jī)，其特征在于包括至少一個(gè)串聯(lián)耦合并用來接收模擬信號(hào)的可變?cè)鲆嬖?，每個(gè)可變?cè)鲆嬖鶕?jù)各自的增益控制信號(hào)為該模擬信號(hào)提供特定的增益；耦合到該至少一個(gè)可變?cè)鲆嬖闹辽僖粋€(gè)增益控制電路，一個(gè)或多個(gè)所述的至少一個(gè)增益控制電路包括限幅電路，被配置來接收輸入控制信號(hào)并產(chǎn)生經(jīng)限幅的控制信號(hào)，加法電路，被配置來接收所述經(jīng)限幅的控制信號(hào)和調(diào)諧信號(hào)，該加法電路組合這些信號(hào)以產(chǎn)生組合控制信號(hào)，以及線性器電路，被配置來接收并處理所述組合的控制信號(hào)以產(chǎn)生增益控制信號(hào)，其中在特定范圍值上的增益控制信號(hào)在接收增益控制信號(hào)的可變?cè)鲆嬖刑峁┝舜笾乱詃B為單位呈線性的增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)。
全文摘要
線性地(以dB為單位)調(diào)節(jié)發(fā)射機(jī)的接收機(jī)內(nèi)的可變?cè)鲆嬖?即，可變?cè)鲆娣糯笃骰騐GA)的增益的技術(shù)。輸入控制信號(hào)被提供給調(diào)節(jié)電路，它調(diào)節(jié)該控制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)各種信號(hào)特性。該輸入控制信號(hào)被限制在特定范圍的值內(nèi)，經(jīng)溫度補(bǔ)償、被縮放(或標(biāo)準(zhǔn)化)到電源電壓、以一定的偏移量漂移、或以其它方式被處理。經(jīng)調(diào)節(jié)的信號(hào)接著被提供給產(chǎn)生一組指數(shù)相關(guān)信號(hào)的線性器的輸入級(jí)。這通過例如差分放大器來實(shí)現(xiàn)，該差分放大器中，該經(jīng)調(diào)節(jié)的信號(hào)被施加在差分放大器的輸入端并且來自該差分放大器中的集電極電流包括該指數(shù)相關(guān)信號(hào)。線性器內(nèi)的輸出級(jí)接收該指數(shù)相關(guān)信號(hào)并且對(duì)其響應(yīng)而產(chǎn)生增益控制信號(hào)。通過大致使輸出級(jí)與可變?cè)鲆嬖脑鲆婕?jí)相匹配并通過使用由輸出級(jí)產(chǎn)生的增益控制信號(hào)，VGA的增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)近似于指數(shù)相關(guān)信號(hào)的增益?zhèn)鬏敽瘮?shù)。
文檔編號(hào)H03G7/08GK1636319SQ01817072
公開日2005年7月6日 申請(qǐng)日期2001年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月10日
發(fā)明者B·C·沃克, E·澤賽爾, G·S·薩戶塔 申請(qǐng)人:高通股份有限公司