用于具有小输出毛刺的数字步进衰减器的装置和方法制造方法及图纸

本文提供了用于数字步进衰减器的装置和方法。在某些配置中，DSA包括多个DSA级，其可以使用多个开关电路设置在衰减模式或旁路模式中。多个开关电路中的第一开关电路包括场效应晶体管(FET)开关、栅极电阻器、一个或多个栅极电阻器旁路开关和脉冲产生电路。栅极电阻器电连接在开关控制输入和FET开关的栅极之间，并且开关控制输入可以被提供开关控制信号以接通或关断FET开关，响应于检测到开关控制信号的上升沿和/或下降沿，脉冲产生电路可以控制一个或多个栅极电阻器旁路开关以旁路栅极电阻器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及电子系统，并且具体地涉及射频(RF)电子。
技术介绍
数字步进衰减器(DSA)可以用于衰减射频(RF)输入信号，以产生具有期望的增益和/或功率的衰减的RF信号。此后，衰减的RF信号可以用于各种目的。例如，衰减的RF信号可以用作RF系统中的滤波器、调制器和/或放大器的输入。DSA可以包括在无线设备中以实现与宽频率范围相关联的RF信号的数字地控制的衰减。DSA也可以包括在其它RF系统中，诸如基站。存在对于用于RF系统中的改进的DSA的需求。
技术实现思路
在某些实施例中，本公开涉及一种数字步进衰减器，其包括射频(RF)输入端子、RF输出端子、衰减控制电路和多个衰减级。衰减控制电路被配置为产生可操作以控制RF输入端子和RF输出端子之间的衰减量的多个开关控制信号，并且多个开关控制信号包括第一开关控制信号。多个衰减级被配置为接收多个开关控制信号，并且多个衰减级在RF输入端子和RF输出端子之间级联布置。多个衰减级包括第一衰减级，该第一衰减级包括在开关控制输入处接收第一开关控制信号的第一开关电路。第一开关电路包括第一场效应晶体管(FET)开关、电连接在第一FET开关的栅极和开关控制输入之间的第一栅极电阻器、第一脉冲产生电路和第一栅极电阻器旁路开关。第一脉冲产生电路被配置为响应于第一开关控制信号的转变产生可操作用于接通第一栅极电阻器旁路开关并旁路第一栅极电阻器的脉冲。在一些实施例中，第一栅极电阻器旁路开关电连接在开关控制输入和第一FET开关的栅极之间，并且第一脉冲产生电路被配置为响应于所述第一开关控制信号的上升沿，产生第一脉冲信号以接通第一栅极电阻器旁路开关。根据各种实施例，第一开关电路还包括电连接在第一FET开关的栅极和第一电压之间的第二栅极电阻器旁路开关，并且第一脉冲产生电路被配置为响应所述第一开关控制信号的下降沿，产生第二脉冲信号以接通第二栅极电阻器旁路开关。在多个实施例中，第一栅极电阻器旁路开关包括以级联方式布置的多个p型场效应晶体管(PFET)，并且第二栅极电阻器旁路开关包括多个以级联方式布置的n型场效应晶体管(NFET)。在若干实施例中，第一衰减级还包括级输入、级输出、以及电连接在第一衰减级的衰减路径中的级输入与级输出之间的衰减电路，并且第一开关电路电连接在所述级输入和所述级输出之间的所述第一衰减级的旁路路径中。在一些实施例中，数字步进衰减器进一步包括电连接在第一FET开关的漏极和第一电压之间的毛刺(glitch)减小开关，并且第一脉冲产生电路被配置为响应于第一开关控制信号的下降沿产生脉冲信号以接通毛刺减小开关。根据某些实施例，数字步进衰减器还包括在级输入和级输出之间与第一开关电路串联电连接的第二开关电路。在各种实施例中，数字步进衰减器还包括在级输入和级输出之间与第一开关电路和第二开关电路串联电连接的相位补偿电感器。根据一些实施例，第二开关电路包括第二FET开关、电连接在第二FET开关的栅极和开关控制输入之间的第二栅极电阻器、第二栅极电阻器旁路开关以及第二脉冲产生电路，该第二脉冲产生电路被配置为响应于所述第一开关控制信号的转变接通所述第二栅极电阻器旁路开关以旁路所述第二栅极电阻器。在某些实施例中，本公开涉及一种数字步进衰减的方法。该方法包括接收射频(RF)输入信号作为到数字步进衰减器的输入，并将该RF输入信号提供给数字步进衰减器的第一衰减级。第一衰减级包括第一开关电路。该方法还包括基于使用开关控制信号接通或关断第一开关电路来控制由第一衰减级提供的衰减量。第一开关电路包括接收开关控制信号的开关控制输入、场效应晶体管(FET)开关以及电连接在FET开关的栅极和开关控制输入之间的栅极电阻器。该方法还包括响应于开关控制信号的转变使用脉冲产生电路产生第一脉冲信号，以及使用第一脉冲信号通过第一栅极电阻器旁路开关来旁路栅极电阻器。在一些实施例中，该方法还包括使用脉冲产生电路和第一栅极电阻器旁路开关来抑制数字步进衰减器的输出处的毛刺。在各种实施例中，响应于开关控制信号的转变而产生第一脉冲信号包括响应于开关控制信号的上升沿接通第一栅极电阻器旁路开关，第一栅极电阻器旁路开关电连接在开关控制输入和FET开关的栅极。在多个实施例中，该方法还包括响应于开关控制信号的下降沿使用脉冲产生电路产生第二脉冲信号，以及使用第二脉冲信号通过第二栅极电阻器旁路开关来旁路栅极电阻器。第二栅极电阻器旁路开关电连接在FET开关的栅极和第一电压之间。根据一些实施例，该方法还包括响应于开关控制信号的下降沿使用脉冲产生电路产生第三脉冲信号，以及使用第三脉冲信号接通毛刺减小开关，该毛刺减小开关电连接在FET开关的漏极和所述第一电压之间。在一些实施例中，控制由第一衰减级提供的衰减量包括在第一衰减级的旁路模式中接通第一开关电路，并且在第一衰减级的衰减模式中关断第一开关电路。在各种实施例中，该方法还包括使用第一开关电路的相位补偿电感器来补偿旁路模式和衰减模式之间的第一衰减级的相位差。在某些实施例中，本公开涉及用于数字步进衰减器的开关电路。开关电路包括开关输入、开关输出、开关控制输入、场效应管(FET)开关，其中该场效应管(FET)开关包括电连接到开关输入的源极、电连接到开关输出的漏极、和栅极。开关电路还包括电连接在开关控制输入和FET开关的栅极之间的栅极电阻器、与栅极电阻器并联电连接的第一栅极电阻器旁路开关以及脉冲产生电路，其中该脉冲产生电路被配置为响应于开关控制信号的转变产生可操作为接通第一栅极电阻器并且旁路栅极电阻器的脉冲。在各种实施例中，第一栅极电阻器旁路开关电连接在开关控制输入和FET开关的栅极之间。脉冲产生电路被配置为响应于开关控制信号的上升沿产生第一脉冲信号以接通第一栅极电阻器旁路开关。在多个实施例中，开关电路还包括电连接在FET开关的栅极和第一电压之间的第二栅极电阻器旁路开关。脉冲产生电路被配置为响应于开关控制信号的下降沿而产生第二脉冲信号以接通第二栅极电阻器旁路开关。在一些实施例中，第一栅极电阻器旁路开关包括以级联方式布置的多个p型场效应晶体管(PFET)，并且第二栅极电阻器旁路开关包括以级联方式布置的多个n型场效应晶体管(NFET)。在某些实施例中，本公开涉及数字可控的衰减级。数字可控的衰减级包括级输入、级输出、第一开关控制输入、衰减电路、分流开关电路和第一旁路开关电路。衰减电路包括电连接到级输入的第一端子、电连接到级输出的第二端子、和第三端子。分流开关电路电连接在衰减电路的第三端子和第一电压之间。第一旁路开关电路电连接在级输入和级输出之间，并被配置为从第一开关控制输入接收开关控制信号。第一旁路开关电路包括场效应晶体管(FET)开关、电连接在FET开关的栅极和第一开关控制输入之间的栅极电阻器、第一栅极电阻器旁路开关和被配置为响应于所述开关控制信号的转变接通第一栅极电阻器旁路开关以旁路所述栅极电阻器的脉冲产生电路。根据各种实施例，第一栅极电阻器旁路开关电连接在开关控制输入与FET开关的栅极之间，并且脉冲产生电路被配置为响应于开关控制信号的上升沿而产生第一脉冲信号以接通第一栅极电阻器旁路开关。在一些实施例中，数字可控的衰减级还包括电连接在FET开关的栅极和第一电压之间的第二栅极电阻器旁路开关，并且脉冲产生电路还被配置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字步进衰减器，包括：射频(RF)输入端子；RF输出端子；衰减控制电路，被配置为产生可操作以控制所述RF输入端子和所述RF输出端子之间的衰减量的多个开关控制信号，所述多个开关控制信号包含第一开关控制信号；和多个衰减级，被配置为接收所述多个开关控制信号，所述多个衰减级在所述RF输入端子和所述RF输出端子之间级联布置，所述多个衰减级包含第一衰减级，所述第一衰减级包含第一开关电路，其在开关控制输入处接收所述第一开关控制信号，所述第一开关电路包含第一场效应晶体管(FET)开关、电连接在所述第一FET开关的栅极和所述开关控制输入之间的第一栅极电阻器、第一脉冲产生电路和第一栅极电阻器旁路开关，所述第一脉冲产生电路被配置为响应于所述第一开关控制信号的转变而产生可操作为接通所述第一栅极电阻器旁路开关并旁路所述第一栅极电阻器的脉冲。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.09 US 61/991,251;2014.09.26 US 62/055,9421.一种数字步进衰减器，包括：射频(RF)输入端子；RF输出端子；衰减控制电路，被配置为产生可操作以控制所述RF输入端子和所述RF输出端子之间的衰减量的多个开关控制信号，所述多个开关控制信号包含第一开关控制信号；和多个衰减级，被配置为接收所述多个开关控制信号，所述多个衰减级在所述RF输入端子和所述RF输出端子之间级联布置，所述多个衰减级包含第一衰减级，所述第一衰减级包含第一开关电路，其在开关控制输入处接收所述第一开关控制信号，所述第一开关电路包含第一场效应晶体管(FET)开关、电连接在所述第一FET开关的栅极和所述开关控制输入之间的第一栅极电阻器、第一脉冲产生电路和第一栅极电阻器旁路开关，所述第一脉冲产生电路被配置为响应于所述第一开关控制信号的转变而产生可操作为接通所述第一栅极电阻器旁路开关并旁路所述第一栅极电阻器的脉冲。2.根据权利要求1所述的数字步进衰减器，其中，所述第一栅极电阻器旁路开关电连接在所述开关控制输入与所述第一FET开关的栅极之间，所述第一脉冲产生电路被配置为响应于所述第一开关控制信号的上升沿产生第一脉冲信号以接通所述第一栅极电阻器旁路开关。3.根据权利要求2所述的数字步进衰减器，所述第一开关电路还包含电连接在所述第一FET开关的栅极和第一电压之间的第二栅极电阻器旁路开关，所述第一脉冲产生电路被配置为响应于所述第一开关控制信号的下降沿产生第二脉冲信号以接通所述第二栅极电阻器旁路开关。4.根据权利要求3所述的数字步进衰减器，其中，所述第一栅极电阻器旁路开关包含以级联方式布置的多个p型场效应晶体管(PFET)，并且所述第二栅极电阻器旁路开关包含以级联方式布置的多个n型场效应晶体管(NFET)。5.根据权利要求1所述的数字步进衰减器，其中，所述第一衰减级还包含级输入、级输出以及在所述第一衰减级的衰减路径中电连接在所述级输入和所述级输出之间的衰减电路，所述第一开关电路电连接在所述级输入和所述级输出之间的所述第一衰减级的旁路路径中。6.根据权利要求5所述的数字步进衰减器，还包含毛刺减小开关，其电连接在所述第一FET开关的漏极和第一电压之间，所述第一脉冲产生电路被配置为响应于第一开关控制信号的下降沿产生脉冲信号以接通所述毛刺减小开关。7.根据权利要求5所述的数字步进衰减器，还包含在所述级输入和所述级输出之间与所述第一开关电路串联电连接的第二开关电路。8.根据权利要求7所述的数字步进衰减器，还包含在所述级输入和所述级输出之间与所述第一开关电路和所述第二开关电路串联电连接的相位补偿电感器。9.根据权利要求7所述的数字步进衰减器，其中，所述第二开关电路包含第二FET开关、电连接在所述第二FET开关的栅极和所述开关控制输入之间的第二栅极电阻器、第二栅极电阻器旁路开关和第二脉冲产生电路，所述第二脉冲产生电路被配置为响应于所述第一开关控制信号的转变而接通所述第二栅极电阻器旁路开关以旁路所述第二栅极电阻器。10.一种数字步进衰减的方法，所述方法包括：接收射频(RF)输入信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：JH乔，Y崔，B阿加瓦尔，
申请(专利权)人：天工方案公司，
类型：发明
国别省市：美国;US