具有用于在自动增益控制回路中衰减放大器的至少一个输入信号的单元的电子电路制造技术

电子电路（1）在自动增益控制回路中包括输入放大器（2）、连接到放大器输出以检测输出信号的幅度的AGC单元以及用于基于来自AGC单元的调节信号（VAGC）衰减放大器的输入信号的单元（10）。衰减单元包括比较装置，该装置比较调节信号与参考信号（VREF）并且取决于放大器的输入信号，作为在调节和参考信号之间的差异的函数向通过源极连接到共模电压（VCM）的二极管连接PMOS复制晶体管（M2）提供衰减电流。复制晶体管控制限定连接到放大器输入的分流电阻的PMOS分流晶体管（M1），其电阻值取决于流经复制晶体管的衰减电流。

【技术实现步骤摘要】
具有用于在自动增益控制回路中衰减放大器的至少一个输入信号的单元的电子电路
本专利技术涉及设置有用于在自动增益控制回路中衰减输入放大器的至少一个输入信号的单元的电子电路。除了输入放大器，电子电路还包含自动增益控制单元，作为所检测的幅度电平的函数，该自动增益控制单元向衰减单元提供调节信号。衰减单元因而能够基于相对于在输入放大器的输出处所检测的幅度电平的调节信号衰减至少一个输入信号的幅度。
技术介绍
通常，具有用于输入放大器的自动增益控制回路的电子电路可以布置在数据或控制射频信号接收器或任意其他类型的数据接收器或发射器中。当以预定载波频率接收数据信号时，这些信号被天线拾取并且在常规整形阶段中整形。整形的信号被提供到电子电路的输入放大器。正常地，输入放大器输出可以连接到混合器单元或有时直接连接到解调制单元或模拟-数字转换器。混合器单元可以借助于来自本地振荡器的至少一个震荡信号转换通过天线拾取且通过输入放大器放大的信号的频率。在混合器单元输出处提供的中间信号或多个中间信号因而可以被转换到低频，且甚至在解调制器中的数据或控制信号解调制操作之前直接转换到基带。为了能够适当地从中间信号解调制数据，在电子电路的自动增益控制回路中，必须调节由输入放大器放大的信号的幅度。幅度调节还考虑这一事实：输入放大器必须能够以线性操作模式操作。应用于输入放大器的信号的幅度可能太大，这在输入信号中产生明显的变化余量。在这些条件中，输入放大器（可以是VGA或LNA放大器）可以变成非线性的，对于能够适当操作的电子电路而言，这是不希望的。因而，可变分流电阻可以布置在输入放大器的输入处以容易地衰减输入信号的幅度。这使得放大器能够以线性方式操作。可变电阻的电阻值可以在电子电路的自动增益控制回路中控制，这取决于与所需参考幅度值相比在输入放大器输出处的幅度电平。图1示出设置有衰减输入放大器2的至少一个输入信号VIN的装置的常规电子电路1。在现有技术的该示例中，示出用于通过串联电阻RS向输入放大器2提供至少一个输入信号VIN的正弦电压VS。然而，十分清楚地知道：输入信号或多个输入信号优选地源于由未示出的天线拾取的信号。在自动增益控制回路中，输入放大器2（可以是VGA放大器）的增益可以以两种方式调节。放大器2的增益因而通过改变VGA放大器2的实际增益并且还通过调节可变输入电阻RIN来调节，该可变输入电阻例如可以由一个或并联布置的若干CMOS晶体管形成。减小输入电阻的电阻值也减小输入信号的幅度且因而减小输入放大器增益的幅度。在使用且未示出CMOS晶体管的情况中，漏极和源极端子连接到输入放大器2的输入和接地端子。每个晶体管的栅极通过自动增益控制回路中的调节信号控制。自动增益控制回路因而由输入放大器2、峰值检测器3、放大器-比较器4或跨导放大器、第一驱动部件6和第二驱动部件7形成。输入放大器的输出信号VOUT（交流信号）一般取决于进入信号的载波频率。输出信号被提供到常规峰值检测器3以在输出提供整流信号VP，该整流信号可以是连续的且代表由输入放大器2放大的输入信号VIN的幅度。整流信号VP可以存储在峰值检测器3的电容器CP中。放大器-比较器4连接到峰值检测器以接收整流信号VP。该放大器-比较器4布置为确定代表由输入放大器2放大的信号VOUT的幅度的整流信号VP和代表限定的幅度阈值的参考信号VR之间的误差。整流信号和参考信号一般是提供到放大器-比较器4的输入的整流电压VP和参考电压VR。整流电压VP被提供到放大器-比较器4的正输入，而参考电压VR被提供到放大器-比较器4的负输入。根据两个比较电压之间的确定的误差，通过放大器-比较器4提供调节电流或电压VAGC形式的调节信号。如果放大器比较器输出信号是电流形式，则还在放大器比较器4的输出布置集成电容器CINT。调节信号VAGC被提供到第一驱动部件6以立即调节输入放大器2的增益且被提供到第二驱动部件7以调节分流电阻RIN。输入放大器2的增益以两种不同方式调节为稳定操作值，直到在整流电压VP和参考电压VR之间的差异变得接近零。然而，将所述分流电阻RIN调节为适当衰减值在图1中示出的配置中相对难以实现，这是缺点。这种类型的现有技术电子电路1的第二实施例在图2中示出，其是上面参考图1描述的实施例的类似设计。在这种情况中，输入放大器2（可以是VGA放大器）具有两个输入。两个输入被布置为接收第一输入信号VIN+和与第一输入信号VIN+具有180°相移的第二输入信号VIN-。这些输入信号一般源于有天线拾取并且在常规整形阶段中整形的信号。自动控制回路还包括输入放大器2、自动增益控制单元5，如参考图1所解释的，该自动增益控制单元5可以由峰值检测器和放大器-比较器形成。AGC单元向第一驱动部件6提供调节信号VAGC以立即调节输入放大器2的增益且向第二驱动部件7提供调节信号VAGC以调节分流电阻RIN。在该示例中，该分流电阻RIN是至少一个MOS晶体管，例如PMOS晶体管，其漏极连接到第一输入VIN+，且其源极连接到第二输入VIN-，且其栅极通过第二驱动部件7控制。一般地，难以平滑地调节分流电阻RIN，这可能构成输入放大器的这种类型的输入衰减的缺点。如果源极电阻是RS，则信号必须衰减RIN/(RIN+RS)的因子。最后，这种类型的现有技术电子电路1的第三实施例在图3中示出，具有等价于作为各个参考电压电平的函数的数字命令的可变输入电阻的调节。电子电路1包括自动增益控制回路，其原理类似于参考图1和图2描述的自动增益控制回路。如参考图1所解释的，该自动控制回路还包括具有两个输入VIN+和VIN-的输入放大器2和可以由峰值检测器和放大器-比较器形成的自动增益控制单元5。AGC单元提供调节电压VAGC，该电压在若干迟滞比较器11、12、13中与若干参考电平VREF1、VREF2…VREFN比较。每个均通过PMOS晶体管形成的若干并行分流电阻器RIN1、RIN2…RINN经由其漏极和源极连接到两个输入VIN+和VIN-。这些分流电阻每一个均通过相应比较器控制。数字命令因而可以作为N个参考电压电平VREF1、VREF2…VREFN的函数应用以作为电压VAGC的电平的函数控制N个电阻器的传导和非传导。因而，通过并联地布置分流电阻器实现的输入阻抗在极广的范围上衰减输入放大器2的输入信号。与使用单个比较器和单个PMOS晶体管作为分流电阻相比，这允许放大器增益的更精细调节。然而，在不同电压电平实施输入信号衰减以及输入放大器增益的调节，这使得需要执行复杂的调节。此外，比较器的这种布置可能不适用于所有所需调节条件，这是缺点。美国专利申请No.2009/0201091A1描述了具有衰减器的控制器电路。这种衰减器连接到极化电路。衰减器包括源极连接到地且漏极连接到衰减器的电阻路径的节点的分流FET晶体管。分流晶体管的栅极连接到极化电路的FET晶体管的栅极和漏极，其源极连接到地。极化电路的分流晶体管和衰减器的分流电阻器的布置形成电流镜。然而，不提供用于在自动增益控制回路中提供放大器的输入信号中的平滑衰减的任何东西。美国专利No.4,839,611描述了在放大器的输入中具有衰减器的电子电路。衰减器通过自动增益控制单元控制，该控制单元连接在放大器输出和衰减器的控本文档来自技高网...

【技术保护点】
电子电路（1），在自动增益控制回路中，该电子电路包括输入放大器（2）、连接到所述输入放大器（2）的输出以检测所述输入放大器的输出信号（VOUT）的幅度电平的自动增益控制单元（5）以及用于基于由所述自动增益控制单元（5）提供的调节信号（VAGC）衰减所述输入放大器（2）的至少一个输入信号（VIN）的单元（10），该电子电路的特征在于，所述衰减单元（10）包括用于比较所述调节信号（VAGC）与参考信号（VREF）并且用于向具有第一导电性类型的二极管连接复制晶体管（M2）提供衰减电流的比较装置，该衰减电流的强度是在所述调节信号（VAGC）和所述参考信号（VREF）之间的差异的函数，所述二极管连接复制晶体管（M2）取决于所述输入放大器（2）的所述输入信号（VIN），通过源极或发射极连接到共模电压（VCM），所述二极管连接复制晶体管（M2）控制具有第一导电性类型的分流晶体管（M1），所述分流晶体管（M1）限定连接到所述输入放大器（2）的输入的分流电阻，其电阻值取决于流经所述二极管连接复制晶体管（M2）的所述衰减电流的强度。

【技术特征摘要】
2012.10.26 EP 12190221.71.电子电路(1)，在自动增益控制回路中，该电子电路包括输入放大器(2)、连接到所述输入放大器(2)的输出以检测所述输入放大器的输出信号(VOUT)的幅度电平的自动增益控制单元(5)以及用于基于由所述自动增益控制单元(5)提供的调节信号(VAGC)衰减所述输入放大器(2)的至少一个输入信号(VIN)的衰减单元(10)，该电子电路的特征在于，所述衰减单元(10)包括用于比较所述调节信号(VAGC)与参考信号(VREF)并且用于向具有第一导电性类型的二极管连接复制晶体管(M2)提供衰减电流的比较装置，该衰减电流的强度是在所述调节信号(VAGC)和所述参考信号(VREF)之间的差异的函数，所述二极管连接复制晶体管(M2)取决于所述输入放大器(2)的所述输入信号(VIN)，通过源极或发射极连接到共模电压(VCM)，所述二极管连接复制晶体管(M2)控制具有第一导电性类型的分流晶体管(M1)，所述分流晶体管(M1)限定连接到所述输入放大器(2)的输入的分流电阻，其电阻值取决于流经所述二极管连接复制晶体管(M2)的所述衰减电流的强度。2.根据权利要求1所述的电子电路(1)，其中所述输入放大器(2)包括用于接收交流输入信号(VIN)的输入，其特征在于所述分流晶体管(M1)是与所述复制晶体管(M2)相同的晶体管，所述分流晶体管(M1)的源极或发射极连接到所述输入放大器(2)的输入并且所述分流晶体管(M1)的漏极或集电极连接到电压源的端子。3.根据权利要求1所述的电子电路(1)，其中所述输入放大器(2)包括用于在确定频率处接收相对于彼此相移180°的两个输入信号(VIN+、VIN-)的两个输入，其特征在于所述分流晶体管(M1)是与所述复制晶体管(M2)相同的晶体管，所述分流晶体管(M1)的源极或发射极连接到所述输入放大器(2)的第一输入并且所述分流晶体管(M1)的漏极或集电极连接到所述输入放大器(2)的第二输入。4.根据权利要求1所述的电子电路(1)，其中所述比较装置布置为比较以调节电压(VAGC)形式的调节信号和以参考电压(VREF)形式的参考信号，其特征在于所述比较装置包括具有第一类型导电性的第一输入晶体管和第二输入晶体管(M7，M8)，每个输入晶体管经由其源极或发射极连接到极化电流源(IP)，该极化电流源(IP)连接到电压源的第一端子，所述第一输入晶体管(M7)的栅极或基极接收所述参考电压(VREF)，而所述第二输入晶体管(M8)的栅极或基极接收所述调节电压(VAGC)，所述第一输入晶体管(M7)的漏极或集电极连接到具有电流镜的第二类型导电性的第一二极管连接晶体管(M5)，该电流镜包括经由其栅极或基极连接到所述第一二极管连接晶体管(M5)的栅极或基极的具有第二类型导电性的第二晶体管(M4)，所述第一二极管连接晶体管(M5)和所述电流镜的第二晶体管(M4)的源极或发射极连接到所述电压源的第二端子，且所述电流镜的所述第二晶体管(M4)的漏极或集电极连接到所述第二输入晶体管(M8)的漏极或集电极并且布置为向所述二极管连接复制晶体管(M2)提供所述衰减电流。5.根据权利要求4所述的电子电路(1)，其特征在于所述比较装置包括具有第二类型导电性的输出晶体管(M3)，该输出晶体管(M3)布置在所述电流镜的所述第二晶体管(M4)的漏极或集电极与所述二极管连接复制晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·塔贾里，
申请(专利权)人：EM微电子马林有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH