功率检测电路制造技术

本发明专利技术提供一种功率检测电路，该功率检测电路包括：I/Q输入选择开关、预放大放大器模块、调节放大器模块、整流模块和两级RC低通滤波器；该I/Q输入选择开关，用于选择输入信号来源；该预放大放大器模块，与该I/Q输入选择开关相连接；该调节放大器模块，与该预放大放大器模块相连接；该整流模块，分别与该预放大放大器模块和该调节放大器模块相连接；该两级RC低通滤波器，与该整流模块相连接。本发明专利技术能够提高功率检测电路的检测精度。

【技术实现步骤摘要】
功率检测电路
本专利技术涉及无线电领域，尤其涉及一种功率检测电路。
技术介绍
在各种输入信号动态范围较大的无线通信、传感器接口等系统中，尤其在无线通信系统中，由于信道的衰减和多径效应、以及接收机与发射台之间距离的不确定性，接收机接收到的信号的功率在很大范围内波动。自动增益控制环路能调节接收机的增益，使其在输入信号功率变化的情况下，始终能够输出一定功率的信号，从而保证了接收机对于使用环境的适应性。自动增益控制环路首先要检测信号的功率，并能将功率量转化为能够直接或者间接控制增益的量。并且在动态范围变化较大的时候，检测电路需要对大动态范围(可能是80dB)的功率信号完成转换。常用的方法是，采用限幅放大器，完成dBm到V的线性变换。在低中频和零中频接收机中，I/Q两路之间存在一定程度的幅度和相位的失配，导致镜像信号并不能完全受到抑制。需要对I/Q两路的失配进行校准。其中要完成对幅度失配的校准，首先需要检测I/Q之间的幅度失配，也就是需要精确检测I路和Q路的信号功率。总结国内功率检测电路的研究现状可以发现，目前检测电路的检测精度并不高。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是：如何提高功率检测电路的检测精度。(二)技术方案为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种功率检测电路，包括：I/Q输入选择开关、预放大放大器模块、调节放大器模块、整流模块和两级RC低通滤波器；所述I/Q输入选择开关，用于选择输入信号来源，所述输入信号来源包括I路信号源和Q路信号源；所述预放大放大器模块，与所述I/Q输入选择开关相连接，用于对所述输入信号来源输入的信号提供增益；所述调节放大器模块，与所述预放大放大器模块相连接，用于对所述预放大放大器模块输出的信号提供增益；所述整流模块，分别与所述预放大放大器模块和所述调节放大器模块相连接，用于对所述预放大放大器模块和所述调节放大器模块输出的信号进行平方运算，并将电压信号转化为电流信号；所述两级RC低通滤波器，与所述整流模块相连接，用于抑制所述整流模块输出信号中的高阶谐波，将所述整流模块输出的电流信号转化为电压信号。进一步地，所述预放大放大器模块由多个预放大放大器串联组成。进一步地，所述预放大放大器包括：高通滤波器、共模反馈电路、偏置电路和放大器主电路；其中，所述放大器主电路分别与所述高通滤波器、所述共模反馈电路、所述偏置电路相连接。进一步地，所述高通滤波器包括第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容，其中，所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端相连接后与参考电压VREF相连接，所述第一电阻的另一端接所述第一电容的一端，所述第一电容的另一端作为预放大放大器的第一输入端，所述第二电阻的另一端接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端作为预放大放大器的第二输入端。进一步地，所述共模反馈电路包括晶体管M11、晶体管M12、晶体管M13、晶体管M14、晶体管M15、第三电阻、第四电阻和第三电容，其中，所述晶体管M12和M13为输入管，所述第三电阻和所述第四电阻的一端相连接后与所述晶体管M12的栅端相连接，所述晶体管M12的栅端还与所述第三电容的一端相连接，所述晶体管M13的栅端接参考电压VREF，所述晶体管M12的漏端接M14的栅端和漏端，所述晶体管M13的漏端接晶体管M15的栅端和漏端，所述晶体管M12和M13的源端相连接后与所述晶体管M11的漏端相连接，所述晶体管M15的栅端为所述共模反馈电路的输出端，所述晶体管M11的栅端接所述偏置电路产生的偏置电压VBP，所述晶体管M11的源端接电源电压VDD，所述晶体管M14、M15的源端接地GND，所述第三电容的另一端接GND，所述第三电阻和第四电阻的另一端分别接两个输出端Vo-、Vo+。进一步地，所述偏置电路包括晶体管M16、晶体管M17和晶体管M18，所述晶体管M18的栅端、漏端和晶体管M17的栅端相连接，用于产生偏置电压VBN，晶体管M17的漏端和所述晶体管M16的漏端相连接，所述晶体管M16的漏端和栅端相连接，所述晶体管M16的源端接电源电压VDD，所述M18的漏端接入基准偏置电流，所述晶体管M17和M18的源端接地GND。进一步地，所述放大器主电路包括：晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M4、晶体管M5、晶体管M6、晶体管M7、晶体管M8、晶体管M9、晶体管M10，其中，所述晶体管M1、M2为输入管，所述晶体管M1、M2的栅端接所述高通滤波器的输出，所述晶体管M1漏端接所述晶体管M5的漏端、M3的栅端、M7的栅端，所述晶体管M2的漏端接所述晶体管M6的漏端、M4的栅端、M8的栅端，所述晶体管M1和M2的源端分别接M3、M4的漏端，所述晶体管M5、M6的栅端接所述晶体管M18的栅端，用于接收所述偏置电路产生的偏置电压VBN，所述晶体管M7的漏端接所述晶体管M9的漏端，所述晶体管M8的漏端接所述晶体管M10的漏端，所述晶体管M9、M10的栅端接所述晶体管M15的栅端，用于接收所述共模反馈电路的反馈信号，所述晶体管M3、M4、M7、M8的源端接电源电压VDD，所述晶体管M5、M6、M9、M10的源端接地GND。进一步地，所述整流模块包括多个整流器，其中，每一个所述整流器包括输入级和输出电流镜，所述输入级和所述输出电流镜相连接，所述输入级由第一差分对、第二差分对、第三差分对和第四差分对构成，其中，所述第一差分对、第二差分对、第三差分对和第四差分尺寸各不相同，所述输出电流镜用于调节所述整流器输出电流的大小。进一步地，所述第一差分对包括晶体管M8a、晶体管M1a和晶体管M2b，所述第二差分对包括晶体管M5a、晶体管M2a和晶体管M1b，所述第三差分对包括晶体管M7a、晶体管M3a和晶体管M4b，所述第四差分对包括晶体管M6a、晶体管M4a和晶体管M3b，所述输入级还包括由晶体管M9a和晶体管M10a构成的有源负载，其中，所述晶体管M1a、M2a、M3a、M4a的栅端为所述整流器输入端INP，所述晶体管M1b、M2b、M3b、M4b的栅端为所述整流器输入端INN，所述晶体管M8a的漏端接所述晶体管M1a和M2b的源端，所述晶体管M5a的漏端接所述晶体管M2a和M1b的源端，所述晶体管M7a的漏端接所述晶体管M3a和M4b的源端，所述晶体管M6a的漏端接所述晶体管M4a和M3b的源端，所述晶体管M1a、M3a、M1b、M3b的漏端接M9a的漏端和栅端，所述晶体管M2a、M4a、M2b、M4b的漏端接M10a的漏端，所述晶体管M10a的漏端为所述输入级的输出，所述晶体管M5a、M6a、M7a、M8a的源端接电源电压VDD，所述晶体管M9a、M10a的源端接地GND。进一步地，所述输出电流镜包括第一电流镜和第二电流镜，所述第一电流镜和所述第二电流镜相连接，其中，所述第一电流镜包括晶体管M11a和M12a，所述第二电流镜包括晶体管M13a和M14a，所述晶体管M11a的栅端和漏端相连接后再接所述晶体管M10a的漏端、M12a的栅端，所述晶体管M12a的漏端接M13a的栅端和漏端、M14a的栅端，M14a的漏端为所述整流器的输出端Iout，所述晶体管M11a、M12a的源端接地GND，所述晶体管M13a、M14a的源端接电源电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率检测电路，其特征在于，包括：I/Q输入选择开关、预放大放大器模块、调节放大器模块、整流模块和两级RC低通滤波器；所述I/Q输入选择开关，用于选择输入信号来源，所述输入信号来源包括I路信号源和Q路信号源；所述预放大放大器模块，与所述I/Q输入选择开关相连接，用于对所述输入信号来源输入的信号提供增益；所述调节放大器模块，与所述预放大放大器模块相连接，用于对所述预放大放大器模块输出的信号提供增益；所述整流模块，分别与所述预放大放大器模块和所述调节放大器模块相连接，用于对所述预放大放大器模块和所述调节放大器模块输出的信号进行平方运算，将电压信号转化为电流信号；所述两级RC低通滤波器，与所述整流模块相连接，用于抑制所述整流模块输出信号中的高阶谐波，将所述整流模块输出的电流信号转化为电压信号。

【技术特征摘要】
1.一种功率检测电路，其特征在于，包括：I/Q输入选择开关、预放大放大器模块、调节放大器模块、整流模块和两级RC低通滤波器；所述I/Q输入选择开关，用于选择输入信号来源，所述输入信号来源包括I路信号源和Q路信号源；所述预放大放大器模块，与所述I/Q输入选择开关相连接，用于对所述输入信号来源输入的信号提供增益；所述调节放大器模块，与所述预放大放大器模块相连接，用于对所述预放大放大器模块输出的信号提供增益；所述整流模块，分别与所述预放大放大器模块和所述调节放大器模块相连接，用于对所述预放大放大器模块和所述调节放大器模块输出的信号进行平方运算，并将电压信号转化为电流信号；所述两级RC低通滤波器，与所述整流模块相连接，用于抑制所述整流模块输出信号中的高阶谐波，将所述整流模块输出的电流信号转化为电压信号；所述预放大放大器模块由多个预放大放大器串联组成；所述预放大放大器包括：高通滤波器、共模反馈电路、偏置电路和放大器主电路；其中，所述放大器主电路分别与所述高通滤波器、所述共模反馈电路、所述偏置电路相连接。2.根据权利要求1所述的功率检测电路，其特征在于，所述高通滤波器包括第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容，其中，所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端相连接后与参考电压VREF相连接，所述第一电阻的另一端接所述第一电容的一端，所述第一电容的另一端作为预放大放大器的第一输入端，所述第二电阻的另一端接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端作为预放大放大器的第二输入端。3.根据权利要求2所述的功率检测电路，其特征在于，所述共模反馈电路包括晶体管M11、晶体管M12、晶体管M13、晶体管M14、晶体管M15、第三电阻、第四电阻和第三电容，其中，所述晶体管M12和M13为输入管，所述第三电阻和所述第四电阻的一端相连接后与所述晶体管M12的栅端相连接，所述晶体管M12的栅端还与所述第三电容的一端相连接，所述晶体管M13的栅端接参考电压VREF，所述晶体管M12的漏端接M14的栅端和漏端，所述晶体管M13的漏端接晶体管M15的栅端和漏端，所述晶体管M12和M13的源端相连接后与所述晶体管M11的漏端相连接，所述晶体管M15的栅端为所述共模反馈电路的输出端，所述晶体管M11的栅端接所述偏置电路产生的偏置电压VBP，所述晶体管M11的源端接电源电压VDD，所述晶体管M14、M15的源端接地GND，所述第三电容的另一端接GND，所述第三电阻和第四电阻的另一端分别接两个输出端Vo-、Vo+。4.根据权利要求3所述的功率检测电路，其特征在于，所述偏置电路包括晶体管M16、晶体管M17和晶体管M18，所述晶体管M18的栅端、漏端和晶体管M17的栅端相连接，用于产生偏置电压VBN，晶体管M17的漏端和所述晶体管M16的漏端相连接，所述晶体管M16的漏端和栅端相连接，所述晶体管M16的源端接电源电压VDD，所述M18的漏端接入基准偏置电流，所述晶体管M17和M18的源端接地GND。5.根据权利要求4所述的功率检测电路，其特征在于，所述放大器主电路包括：晶体管M1、晶体管M2、晶体管M3、晶体管M4、晶体管M5、晶体管M6、晶体管M7、晶体管M8、晶体管M9、晶体管M10，其中，所述晶体管M1、M2为输入管，所述晶体管M1、M2的栅端接所述高通滤波器...

【专利技术属性】
技术研发人员：池保勇，刘冰乔，张欣旺，王志华，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11