專利名稱：具有數(shù)字自動(dòng)增益控制的接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種接收器，其具有數(shù)字自動(dòng)增益控制。 背景駄常規(guī)射頻(RF)接收器包括各種增益級(jí)，用于接收相對(duì)較小幅度的RF信 號(hào)，并將接收的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換為中頻(HO信號(hào)皿直接轉(zhuǎn)換接收器中直接轉(zhuǎn)換 為基帶(BB)信號(hào)。由接收器接收的RF信號(hào)通常在3M上變化;接收器通常具有稱為自動(dòng)增益 控制(AGC)電路的模擬電路，用于調(diào)整接收器的內(nèi)部增益，以容納信號(hào)^it 的范圍。因此，模擬AGC電路使得接收器通常向較弱的信號(hào)施加較多增益，向 較強(qiáng)信號(hào)施加較少增益。如果由接收器施加的增益不夠，那么接收器就會(huì)受到 ,的信噪比(S/N)性能的損害。然而，如果接收器對(duì)接收的RF信號(hào)施加了 過多的增益，那么接收器的電路會(huì)變得飽和，并給處理的信號(hào)引入顯著的非線 性。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例， 一種設(shè)備包括半導(dǎo)體封裝、無線電接收器和M器。 無線電接收器位于半導(dǎo)體封裝中，并包括至少一個(gè)增益級(jí)。處理器位于半導(dǎo)體 封裝中，執(zhí)行存儲(chǔ)的指令以控制增益級(jí)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中， 一種技術(shù)包括在包含無線電接收器的半導(dǎo)體 封裝中提供數(shù)字處理器，以控制接收器的增益。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中， 在無線電接收器中提供多個(gè)傳感器，并且配置處理器以響應(yīng)于從該多個(gè)傳 接收的反饋來控制至少一個(gè)增益級(jí)。該技術(shù)包括在無線電接收器被加電且處理 器沒有控制增益級(jí)的時(shí)間段期間將至少其中一個(gè)傳感器斷電(powerdown)。在 本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中，該技術(shù)包括 峰值檢測(cè)器電路，用于產(chǎn)生表示無線 電接收器增益級(jí)的增益的信號(hào)。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，射頻接收器包括放大器、混頻器、模數(shù)轉(zhuǎn)換 器、數(shù)字信號(hào)處理器和數(shù)字處理器，其與第一數(shù)，號(hào)處理器分離。放大器接
收第一射頻信號(hào)，并,第二射頻信號(hào)?；祛l器將第二射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為較低頻信號(hào)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器將較低頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)處理器處理數(shù)字信 號(hào)，并且數(shù)字M器響應(yīng)于第二射Mt號(hào)的幅度執(zhí)行指令來控制放大器的增益。 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，射頻接收器包括半導(dǎo)體封裝，并且至少處理 器、混頻器和放大器是該半導(dǎo)體封裝的一部分。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，數(shù) 字信號(hào)處理器提供數(shù)字信號(hào)強(qiáng)度的指示，并且至少部分地基于該指示，數(shù)字處 理器控制放大器的增益。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，數(shù)字處理器還適于確定放 大器增益的變化是否追蹤了所指示的數(shù)字信號(hào)強(qiáng)度的變化，以確定是否出現(xiàn)互 調(diào)失真。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，射頻接收器包括另一個(gè)放大器，用于放大較低^i^號(hào)，并且至少部分地基于由另一個(gè)放大器提供的輸出信號(hào)，數(shù)字處理 m行指令以控制較低頻信號(hào)的增益。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，模數(shù)信號(hào)適 于提供恭示過載狀態(tài)的信號(hào)，并且部分地基于該信號(hào)的存在，數(shù)字處理器控制 放大器的增益。由以下的附圖、說明和權(quán)利要求，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和其它特點(diǎn)將會(huì)變得顯而 易見。


圖i是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的無線系統(tǒng)的示意圖。 圖2是示出一種技術(shù)的流，呈圖，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該技術(shù)用來自動(dòng)控制 圖i的系統(tǒng)的接收器的各種增益。圖3驗(yàn)出一種駄的流程圖，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該技術(shù)用來調(diào) 收 器的低噪聲放大器的增益。圖4歸出一種技術(shù)的流程圖，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該技術(shù)用來檢測(cè)接收 器中的互調(diào)失真。圖5 ^出一種技術(shù)的流程圖，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該技術(shù)用來至少部分 itt于模數(shù)轉(zhuǎn)換器過載狀態(tài)，設(shè)定接收器的低噪聲放大器的增益。圖6歸出一種技術(shù)的繊呈圖，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，該技術(shù)用來掃描全部 頻帶，以記錄阻滯(blocker)的頻率。圖7 ^出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的功率保存(power conseivation)技術(shù)的流程圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的峰值檢測(cè)器的示意圖。 圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖8的峰值檢測(cè)器的峰值檢測(cè)器核心的示意圖。圖10示出了用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖9的峰值檢測(cè)器核心的差動(dòng)放大器 的輸入電壓波形。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的峰值檢測(cè)器電路的電容器的電流。圖12 g出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的峰值檢測(cè)器電路的電容器的電壓的波形。
具體實(shí)施方式
參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，無線系統(tǒng)2包括射頻(RF)無線電設(shè)備 或接收器IO，構(gòu)造它用于從天線8接收RF信號(hào)，，供左右聲道模擬，信 號(hào)，以分別驅(qū)動(dòng)音頻揚(yáng)聲器6和4。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，無線系統(tǒng)2可以 是FM無線電系統(tǒng)。然而，根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)不同實(shí)施例，在此所述的脈、 電路和系統(tǒng)可以用于多種不同類型的接收器系統(tǒng)，僅作為幾個(gè)實(shí)例，例如TV 接收器系統(tǒng)、衛(wèi)星無線電接收器系統(tǒng)、，定^E星(GPS)接收器系統(tǒng)。如在llt^述的，接收器10包括各種增益級(jí)。這些增益級(jí)的增益受接收器10 的數(shù)字處理器100的控制。與常規(guī)接收器不同，處理器100用于為接收器10執(zhí) 行自動(dòng)增益控制(AGC),而不是由模擬電 供AGC。
器100包括處理 核心102，其執(zhí)行指令106 (例如存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器104中)，用于感測(cè)接收器10的 各種增益和其它參數(shù)，并且控制接收器10的增益級(jí)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中， 處理器100可以是鵬制器，例如基于8051指令集的,制器。然而，除了微控制器之外的處理器以及不同類型的微控制器都可以用于本發(fā)明的其它實(shí)施 例。注意在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，數(shù)字處理器100可以由i!i^的數(shù)字邏輯 電路構(gòu)成。這樣，數(shù)字 器100可以是離偉幡，絲本發(fā)明的一些實(shí)施例 中執(zhí)行固州戈碼(作為實(shí)例)，以及在本發(fā)明的其它實(shí)施例中執(zhí)行石B^的數(shù)字 邏輯。因此，在本申請(qǐng)的上下文中，短語(yǔ)"處理器"可以用于硬連線的數(shù)字邏 輯電路以及，審幡或微M器。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，處理器100及RF和IF處理鏈的部件(在下面 進(jìn)一步說明)可以在同一半導(dǎo)體管芯上來實(shí)現(xiàn)，因此可以是相同半導(dǎo)體封裝的 —部分。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，處理器100可以是與RMF鏈的部件相同 的半導(dǎo)體封裝的一部分，但位于單獨(dú)的管芯上。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，處 理器100和RMF鏈部件可以位于不同半導(dǎo)體封裝中。因此，多種變化是可以 的，并都舒萬附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。另外，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，無線系統(tǒng)2可以M接轉(zhuǎn)換接收器，其 不具有IF級(jí)。因此，根據(jù)本發(fā)明的這些實(shí)施例，混頻器30可以鵬基帶(BB) 信號(hào)，而不是EF信號(hào)。在4OT數(shù)字處理器100的可能的優(yōu)點(diǎn)中(例如代替模擬電路)，AGC的模 擬實(shí)現(xiàn)會(huì)是高度非線性的，可能需要非互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù) (例如雙極晶體管或二極管)，并可能具有相對(duì)體控制的增益。而且，在模擬 電路中的增益控制會(huì)虹藝變化的影響；模擬電齡耗費(fèi)相對(duì)大量的功率。另 外，與常規(guī)AGC電路不同，由艦器100麟的AGC控串何以無需夕卜部部件 (在本發(fā)明的一些實(shí)施例中)，因?yàn)樘幚砥?00可以被集成在與接收器10的其它 電路相同的半導(dǎo)體管芯上。另外，由于,指令106的執(zhí)行，由處理器100提 供的AGC可以ilil為使用接收器10的特定應(yīng)用禾i^更新禾，指令106而容易 地改變。因此，例如可以特別為在特定產(chǎn)品中^ffi接收器10的庫(kù)隨商更新(通 過改變程序指令106)接收器的AGC。此外，模擬AGC電路可能會(huì)陶氏主要 塊(例如LNA)的性能，其增益穀啦制。圖1示出了接收器IO的示例性實(shí)施例，然而多種不同的實(shí)施例也是可以的， 并且縱所附權(quán)禾腰求的范圍內(nèi)。如圖1所示的實(shí)施例所描述的，接收器10包 括RF衰減器20、其從天線8接收RF信號(hào)，并將RF信號(hào)麟給低噪聲放大器 (LNA) 22。 LNA22是接收器10的多種可能的增益級(jí)中的一個(gè)，其可以依據(jù)在 itt^f述的AGC而受到控制。LNA22具有的增益(在本申請(qǐng)上下文中的放大或可能的衰減)是LNA22 施加到接收的RF信號(hào)以在LNA22的差動(dòng)輸出端24產(chǎn)生RF信號(hào)的增益。來自 LNA22的差動(dòng)輸出信號(hào)又被混頻器30接收,糊所接收信號(hào)的RF頻雜換為 中頻(IF)。 LNA22可以具有糊輸出。而且，LNA22的輸入可以是單端聽 動(dòng)的，這取決于本發(fā)明的具體實(shí)施例。這樣，因?yàn)榛祛l器30將RF頻率轉(zhuǎn)換為 想要的IF頻率，混頻器30就構(gòu)成接收器10的佩皆部件。接收器10還可以包 括IF帶通濾波器(圖l中未示出)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，混頻器30的調(diào) 諱螈輸入端32可以從分頻器34接收差動(dòng)調(diào)帶臘號(hào)。分頻器34又可以具鄉(xiāng)入 端37，例如其從壓控振蕩器(VCO) 36接收參考頻率。混頻器30產(chǎn)生兩個(gè)正交調(diào)制模擬信號(hào)(B卩I信號(hào)和Q信號(hào))，其中一個(gè)出
現(xiàn)在差動(dòng)輸出端的第一組40，其另一個(gè)出現(xiàn)在差動(dòng)輸出端的第二組42。可編程 增益放大器(PGA) 46和47從混頻器30接收正交信號(hào)，并對(duì)這，號(hào)施加增 益，以分另別在放大器46和47的輸出端48和49產(chǎn)生相應(yīng)的差動(dòng)輸出信號(hào)。如 以下進(jìn)一步說明的，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在此所述的AGC可以包含放大 器46和47的增益調(diào)整。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例,接收器10的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)60將由PGA46 和47提供的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字正交信號(hào)。這樣，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí) 施例，ADC60可以包括ADC62和64,其分別轉(zhuǎn)換來自PGA 46和47的輸出 信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在被提供給數(shù)對(duì)言號(hào)處理器(DSP) 74之前， 由ADC 62和64提供的數(shù)字流分別被梳狀濾波器71和73濾波。在本發(fā)明的其 它實(shí)施例中，梳狀熗波器71和73可以由其它、搶波器替換。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在其其它特點(diǎn)中，DSP74將接收的IF信號(hào)解調(diào) 為音頻信號(hào)，其分別被提供給左聲道76和右聲道78數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。左 76和右78聲道DAC產(chǎn)生音頻信號(hào)以分別驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器6和4。在本發(fā)明的一些 實(shí)施例中，功率放大器(未示出)可以耦合在轉(zhuǎn)換器70和78與揚(yáng)聲器4和6 之間。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，數(shù)字處理器100通31/人接收器10的不同感應(yīng)點(diǎn) 收集 來執(zhí)行AGC。例如，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，接收器10包括峰值 檢測(cè)器電路25，其耦合到LNA22的差動(dòng)輸出端24。如其名字所暗含的，峰值 檢測(cè)器25檢測(cè)出現(xiàn)在差動(dòng)輸出端24兩端的信號(hào)的峰值幅度,用于向處理器100 指明(通過輸出信號(hào)線27)由LNA 22提供的輸出信號(hào)的幅度。這樣，ffi51確 定由LNA22提供的信號(hào)的強(qiáng)度，處理器100從而可以控制LNA22的增益。如 以下進(jìn)一步說明的，處理器100可以基于從接收器10的其它感應(yīng)點(diǎn)收集的其它 作為其對(duì)LNA增益控制的基礎(chǔ)。作為借助于AGC中處理器100的增益級(jí)控制的另一個(gè)實(shí)例，根據(jù)本發(fā)明的 —些實(shí)施例，處理器100可以使用接收器10的另一個(gè)峰值檢測(cè)器電路50a。峰 值檢測(cè)器電路50a耦合到PGA46的輸出端，用于檢測(cè)由PGA46產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng) 度。基于該信號(hào)的3破以及可肖淶自其它感應(yīng)點(diǎn)的其它 ，鵬器100從而 調(diào)整LNA46的增益。注意在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，M器100可以一起調(diào)整 PGA46和47的增益，這樣可以僅j頓一個(gè)峰值檢測(cè)器電路來檢測(cè)由PGA46和 47之一產(chǎn)生的信號(hào)的 雖。然而，在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，接收器10可以包 括另夕卜的峰值檢測(cè)器電路50b (對(duì)峰值檢測(cè)器電路50b具有類似的設(shè)計(jì)50)，用 于檢測(cè)由AGC 47產(chǎn)生的信號(hào)的5賊。因此，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，艦 器100可以調(diào)整PGA46和47的增益。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，當(dāng)執(zhí)行AGC時(shí)，M器100考慮另夕卜的感應(yīng)點(diǎn) 數(shù)據(jù)。例如，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，處理器100監(jiān)測(cè)由ADC62和64皿 的過載位。例如，如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，ADC62麟(通過 輸出線65)過載位(圖l中稱為"0/L2"); ADC64提供(通過輸出線63)過 載位(圖l中稱為"OZLl")。如其名字所日詩(shī)的，過載位表示相關(guān)的ADC62、 64是否經(jīng)歷過載狀態(tài)。當(dāng)ADC62、 64的輸入信號(hào)電平過高時(shí)，會(huì)出JI31載狀 態(tài)。這樣的過載狀態(tài)以在ADC 62、 64輸出的低SNR (噪聲最低限度(noise邁oor) 的上升)為特征。作為更具體的實(shí)例，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，ADC62、 64 可以是A —S轉(zhuǎn)換器，過載狀態(tài)存在時(shí)還會(huì)影響它們的穩(wěn)定性。兩個(gè)影響(低 SNR和不穩(wěn)定性)都是不希望出現(xiàn)的，在此所述的AGC調(diào)整級(jí)20、 22、 46和 47的增益，以限制ADC輸入電平。可以在幾個(gè)連續(xù)時(shí)鐘周期中，根據(jù)相同ADC 62、 64數(shù)字輸出的重魏檢測(cè)過載狀態(tài)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，ADC64是厶一Z轉(zhuǎn)換器，其提供一位輸出 流；并且i!M測(cè)來自ADC 64的這一位輸出 流，可以檢測(cè)過載狀態(tài)。根 據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，也可以在DSP塊中執(zhí)fi^載狀態(tài)的檢測(cè)。因?yàn)樾盘?hào)衰減，ADC62、 64的過載實(shí)際上可能是暫時(shí)的；這是不能被AGC 校正的情況，AGC具有固有的相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間常數(shù)。然而，接收器10的其它情 況可以引起ADC62、 64的過載。具體的，如果接收器10的增益過高，ADC輸 入信號(hào)電平也會(huì)過高，導(dǎo)致過載狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，為了避免這 種情況，當(dāng)調(diào)整LNA22或PGA46和47的增益時(shí)，處理器100監(jiān)測(cè)ADC過載 位，用于確定ADC 62、 64過載何時(shí)出現(xiàn)。如果在增大特定放大器增益后出現(xiàn) 過載，那么艦器100就減小增益，直到過載狀態(tài)消失為止。作為另一個(gè)感應(yīng)數(shù)據(jù)點(diǎn)的實(shí)例，其可以在調(diào)整增益時(shí)被處理器100在其 AGC中加以考慮，是由DSP74麟的接收的信號(hào)5破(RSSI)位。更具體的， 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在增益變化期間，艦器100監(jiān)測(cè)由DSP74的輸出
端73提供的RSSI位(例如)。RSSI變化的量可以表示在帶內(nèi)顯露的互調(diào)失真。 通常，處理器100監(jiān)測(cè)RSSI位以確保在RSSI中反映的變化追蹤對(duì)正在改變的 增益出現(xiàn)的變化。例如，如果處理器100以一分貝(dB)改變LNA22的增益 (作為實(shí)例)，那么RSSI也應(yīng)以ldB變化。如果不是，取決于本發(fā)明的具體實(shí)施 例，那么處理器100就會(huì)向下調(diào)整LNA22的增益，以便消除或至少減小互調(diào)失 真。RSSI位僅在ADC沒有處于纖狀態(tài)的情形下有意義。因此，為了檢測(cè)該 過載狀態(tài)，OL位63和65也ltt測(cè)。除了改變LNA 22及PGA 46和47的增益之外，取決于本發(fā)明的具體實(shí)施 例，接收器10可以具有額外的增益級(jí)，其可以由處理器100在其AGC中控制。 例如，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，當(dāng)執(zhí)行AGC時(shí)，處理器100可以調(diào)整RF衰 20的增益、梳狀熗波器71和73的增益，并可以調(diào)整混頻器30的增益。參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，為了執(zhí)行AGC，處理器100實(shí)施技 術(shù)150。依據(jù)技術(shù)150,按照塊152,處理器100初始(例如在加電時(shí))將接收 器10的所有增益塊設(shè)置為預(yù)定低增益設(shè)定。接下來，鵬器100開始一次一級(jí) 地為這些級(jí)創(chuàng),當(dāng)?shù)脑鲆娴倪^程。更具體的，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，處理器100遞增地(塊154)調(diào)整當(dāng) 前增益塊的增益。例如，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，鵬器100可以通過首先 調(diào)整LNA22的增益，在接收器10的源端開始(作為實(shí)例)。在遞增地調(diào)整當(dāng)前 增益塊的增益之后，M器100隨后從接收器10的不同數(shù)據(jù)感應(yīng)點(diǎn)讀取(塊156) 值。這些數(shù)據(jù)值可以包括下游數(shù)據(jù)點(diǎn)，以及由被評(píng)價(jià)的當(dāng)前增益±央產(chǎn)生的信號(hào) 鵬?；谶@些讀取值，處理器100確定(菱形塊158)對(duì)于該增益塊是否需要增 益調(diào)整，如果需要，控制,艦回塊154。否則，已經(jīng)為當(dāng)前增益塊調(diào)整了增益， M器100確定(菱形160)是否要處理另一個(gè)增益塊(例如，諸如PGA46)。 如果需要，那么處理器100移動(dòng)(塊162)到下一個(gè)增益塊(通過調(diào)整適當(dāng)?shù)能?件參數(shù))，且控制轉(zhuǎn)換回到塊154。否則，已經(jīng)調(diào)整了所有增益塊，處理器100 可以在接收器10的操作期間在AGC的隨后調(diào)整中，艦162暫停執(zhí)微154。 艦首先在一個(gè)塊中調(diào)整(例如減小)，可以獲得更好的噪聲和/戯性性能。作為更具體的實(shí)例，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，圖3示出了流程圖170，其 示出了當(dāng)執(zhí)行AGC時(shí)，LNA 22的鵬器的增益控制。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施
例，峰值檢測(cè)器電路25麟制輸出信號(hào)，其表示在峰值檢測(cè)器電路25的 輸入信號(hào)與峰值檢測(cè)器電路25的可編程輸入閾值之間的比較。鵬器100將輸 入閾值編程為不同的值(塊174),以使得峰值檢測(cè)器電路25將其輸入信號(hào)與不 同的閾值相比較；M器使用(塊176)這些比較的結(jié)果來調(diào)整LNA22的增益。 作為更具體的實(shí)例，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，處理器100以兩個(gè)不同闞 值編程峰值檢測(cè)器電路25的輸入閾值上閾值和下閾值。針閾{1/人峰值檢測(cè) 器電路25產(chǎn)生帝輸出。取決于這兩個(gè)比較的二進(jìn)制輸出，艦器10O確定 峰值檢測(cè)器電路25的輸入信號(hào)是否需要變大，小,并且調(diào)整LNA22的增益。 這樣，由這兩個(gè)比較， 器100可以確定輸入信號(hào)是髙于上閾值，在上下閾 值之間還是低于下閾值。上述兩個(gè)閥值的使用是為了舉例的目的，因?yàn)樵诒景l(fā) 明的其它實(shí)施例中，根據(jù)來自峰值檢測(cè)器電路25的所觀測(cè)的輸出信號(hào)，處理器 可以用兩個(gè)以上的閾 ^程峰值檢測(cè)器電路25的輸入閾值并調(diào)整LDA22的 增益。作為確定是否可接受除LNA 22的差動(dòng)輸出信號(hào)之外的所感觀啲數(shù)據(jù)的更 具體的實(shí)例，在對(duì)LNA22的增益的調(diào)整期間，處理器100可以至少執(zhí)行以下的 技術(shù)190 (見圖4)。按照技術(shù)190，處理器100確定(菱形192) RSSI位的變 化是否追蹤LNA25的增益的變化。如果不是，那么處理器100設(shè)置(塊194) 表示可能的互調(diào)失真的標(biāo)記。這樣，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，響應(yīng)于該標(biāo)記 被體,處理器100例如可以向下調(diào)整LNA22的增益，以M取其它校正雜。作為除LNA22的差動(dòng)輸出信號(hào) 破之外的所感測(cè)的 值的另一個(gè)實(shí)例， ^bS器100可以實(shí)施技術(shù)200 (在圖5中示出)，用于監(jiān)測(cè)來自ADC62、 64的 過載位。按照技術(shù)200， M器100確定(菱形202)過載位是否已經(jīng)被斷言 (asserted),如果是，M器100就設(shè)置(塊204)標(biāo)ADC過載狀態(tài)的t祝。 依據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，基于該標(biāo)記，處理器100可以向下調(diào)整LNA22的增 益，以及采取其它和/離正措施(例如降低PGA增益)。參考圖6，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，處理器100在接收器10被加電Bm 行技術(shù)250。按照技術(shù)250，處理器100控制(塊252)混頻器30或VCO36， 以選擇全頻帶掃描的下一個(gè)頻率。處理器100監(jiān)測(cè)(例如通過峰值檢測(cè)器電路 50)混頻器30的輸出，用于確定(菱形254)在調(diào)諧頻率是否存在大阻滯。峰 值檢測(cè)器電路25的前端是寬帶的，因此不會(huì)提供有用的信息。然而，峰值檢測(cè) 器電路50的輸出信號(hào)或者RSSI位(有0/L位條件)可以用于分別指示在調(diào)諧 頻率附近^調(diào)i,道的大阻滯的存在。大阻滯通常是信號(hào)，該信號(hào)相對(duì)于潛在的調(diào)Ail道是在帶外的，但影響檢 測(cè)的信號(hào)強(qiáng)度，因此會(huì)影響借助于處理器100的全部AGCo這樣，響應(yīng)于^i!) 至l汰阻滯，艦器100記錄(塊258)阻滯的頻率。按照技術(shù)250，如果^S器100確定(菱形256)全頻帶還沒有被掃描，那 么控制就返回到252。否則，技術(shù)250結(jié)束。因此，技術(shù)250的結(jié)果是存在阻滯 的頻率的記錄。與當(dāng)混頻器30調(diào)諧到接近于預(yù)先記錄的阻滯頻率的頻率時(shí)相比， 當(dāng)混頻器30調(diào)諧到遠(yuǎn)離記錄的P且滯頻率的頻率時(shí)，用該阻滯頻率記錄，在AGC 中M器100通常可以施加更多增益。因此，iiiK頓該記錄，頓于其它電 臺(tái)允許較高增益時(shí)，可能的互調(diào)失真阻滯被確認(rèn)。會(huì)有其它阻滯存在于FM頻帶之外，其沒有在掃描中顯現(xiàn)。然而，這些"頻 帶外"阻滯不太可能影響任何一個(gè)下游塊，如PGA46和47或ADC62和64。 然而，LNA22和混頻器30仍會(huì)發(fā)現(xiàn)這些阻滯。AGC算法j頓前端寬帶峰值檢 測(cè)器電路25,以測(cè)量這些阻滯禾號(hào)，并適當(dāng)?shù)販p小 增益。可替換的，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，鵬器100控制AGC，以便在存在 大阻滯時(shí)不會(huì)使AGC過多減小增益。這實(shí)現(xiàn)了相同的結(jié)果，但無需，的預(yù)掃 描，接收器10可以潛在地在調(diào)免 1內(nèi)接收互調(diào)信號(hào)。參考圖7，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，由于上述的數(shù)字AGC，接收器10可 以使用功率保存技術(shù)300。按照技術(shù)300，處理器100給接收器10的峰值檢測(cè) 器電路加電(塊302)，用于處理器100評(píng)價(jià)的時(shí)間期間，并可以修改接收器IO 的增益級(jí)的增益。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，M器100周期性g峰值檢測(cè) 器電路加電和斷電。峰值檢測(cè)器電路的加電和斷電可能會(huì)在RF信號(hào)通路中引入 噪聲。然而，如以下進(jìn)一步所述的，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，峰值檢測(cè)器電 路可以僅被部分地?cái)嚯?。這樣，在給峰值檢測(cè)器電路加電后，艦器100采取 舉措以按照±央304調(diào)整增益塊的增益。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在增益調(diào)整 之后，處理器100按照塊306部分地給峰值檢測(cè)器電路斷電。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的峰值檢測(cè)器電路350。峰值檢測(cè)器電 路350包括予臓大器354和峰值檢測(cè)器核心364。預(yù)放大器354包括輸入端352, 其可以耦合到被監(jiān)測(cè)的特定信號(hào)。例如，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，LNA22的 峰值檢測(cè)器電路25 (圖1)可以將^lf入端352耦合到LNA 22的輸出端24。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，預(yù)放大器356具有功率使能端356，當(dāng)被斷言時(shí)，其 將予勵(lì)文大器354斷電。因此，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，當(dāng)沒有按照AGC調(diào)整 增益時(shí)，鵬器100可以使出現(xiàn)在端356的信號(hào)被斷言，用于將峰值檢測(cè)^t亥 心364斷電以保存接收器中的功率，但保^f頓文大器354通電，以將主接收信 號(hào)Mi 各與該干擾隔離(即峰值檢測(cè)i央被斷電以省電)。如果予M大器354和峰值 檢測(cè)器核心364被視為功能塊，那么ilil改變被關(guān)斷的塊(從與fl^文大器輸入 相距最遠(yuǎn)的子±^/電路)的幅度，可以在由峰值電路的加電和斷電弓l入的失真與 關(guān)斷的塊的幅度之間實(shí)現(xiàn)折衷。峰值1^測(cè)器核心364包括輸入端360，其耦合到予頗文大器354相應(yīng)的差動(dòng)輸 出端。峰值檢測(cè)器核心364確定由與放大器354鄉(xiāng)的信號(hào)何時(shí)達(dá)到預(yù)定可編 程(例如可由處理器100 ffiM^制線365編程)閾值電壓電平。當(dāng)由予勛文大器 354提供的信號(hào)達(dá)到該電平時(shí)，峰值檢測(cè)器核心364在其輸出端370使二進(jìn)偉賠 號(hào)(圖8中稱為"PKDET一OUT")被斷言。？勵(lì)文大器可以具有可變?cè)鲆嬖O(shè)定， 其結(jié)合差煙入閾值設(shè)定(峰值檢測(cè)器電路的) 一起能夠支持非常寬動(dòng)態(tài)范圍 的輸入信號(hào)，其峰值需要被檢測(cè)。參考圖9，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，峰值檢測(cè)器核心364包括差動(dòng)放大器 410， 其輸入端360接收差動(dòng)輸入信號(hào)。更具體的，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施 例，差動(dòng)放大器410包括輸入節(jié)點(diǎn)400和402，其接收偏置電壓，所述偏置電壓 從每一個(gè)偏移閾值電壓(稱為"Vm")。由于差動(dòng)放大器410的固有特性，放大 器410消除了共模電壓(圖9中稱為"Vcm"),使得當(dāng)在輸入端360之間的差分 信號(hào)超過目標(biāo)峰值閾值vth時(shí)，放大器410導(dǎo)通晶體管450以在電容器460上 存儲(chǔ)電荷。電容器460具有端電壓(圖9中稱為"Vc"),，收充電電流(圖 9中稱為"Ic"),在下面結(jié)合圖11和12 M其進(jìn)一步加以說明。電容器460耦合在節(jié)點(diǎn)454與地之間。晶體管450例如可以是P"溝道金屬 氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(PMOSFET)，，漏 耦合在正電源電壓(在 圖9中稱為"VDD")與節(jié)點(diǎn)454之間。PMOSFET450的柵極端觀合到差動(dòng)放 大器410的單端輸出端415。這樣，當(dāng)差動(dòng)放大器410放大^并皿Vm閾值 電壓的信號(hào)時(shí)，PMOSFET450導(dǎo)通以將vdd電源電壓耦合到節(jié)點(diǎn)454,從而在 電，460上存儲(chǔ)電荷。
在此所述的峰值檢測(cè)布局結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是在峰值檢測(cè)核心的輸入以相當(dāng)簡(jiǎn)單 的方式被獲得/與閾值相比較時(shí)，信號(hào)的差動(dòng)本質(zhì)(檢測(cè)其峰值)被保持。對(duì)于 將該信號(hào)與閾值相比較或測(cè)量共模，可以無需^1蟲的差分放大器。該布局結(jié)構(gòu)避免了對(duì)差動(dòng)到單端轉(zhuǎn)換器或忽略一半信號(hào)(6dB損失)并且以某種方式注意 共模的需要。作為更具體的實(shí)例，圖10示出了示例性電壓波形502，其會(huì)在節(jié)點(diǎn)400被 接收(見圖9),和示例性電壓波形506，其可以在節(jié)點(diǎn)402被接收(見圖9)。 這樣，在波形502與506之間的差值構(gòu)成了差分信號(hào)，其被差動(dòng)放大器410放 大(見圖9)。圖ll示出了電容器460的充電電流Ic，其由波形502和506產(chǎn)生； 圖12示出了電容器460的電壓Vc。結(jié)合圖9參考圖10、 11和12，接近時(shí)間T,，至!J差動(dòng)放大器410的差分信 號(hào)等于Vra閾值電壓，使得差動(dòng)放大器410導(dǎo)通晶體管450，在電容器460中存 儲(chǔ)電荷。更具體的，接近時(shí)間Tp充電電流Ic脈動(dòng)為高(如圖11中參考數(shù)字 524所指示的)，以在電容器460上存儲(chǔ)增量電荷。隨著時(shí)間的過去，電容器電壓Vc升高以形成峰值531。這樣，通過導(dǎo)通 PMOSFET450產(chǎn)生的峰值531在節(jié)點(diǎn)454被平均。即使沒有檢測(cè)到另一個(gè)峰值， 為了避免電容器460的電荷保持相同，峰值檢測(cè)器核心364包括泄放電流源 (bleed current source) 464,其耦合在節(jié)點(diǎn)454與;tfet間，用于粒來自電容器 460的微小泄放電流。這樣，如圖12所示，在峰值532之間，電容器460的電 壓統(tǒng)性地減小。假設(shè)最轉(zhuǎn)使PKDET—OUT被斷言的搟賣輸入信號(hào)幅度，在特定周期數(shù)(例 如10到100個(gè)周期)后，Vc電壓建立以激活n-溝道MOSFET (NMOSFET) 470。 MOSFET470耦合到峰值檢測(cè)器核心364的鎖存器480。在其初始狀態(tài)中， 鎖存器480存儲(chǔ)表示二進(jìn)制0狀態(tài)(作為實(shí)例)的值(在鎖存器480的輸出節(jié) 點(diǎn)486表示)。然而，在NMOSFET470激活時(shí)，鎖存器480轉(zhuǎn)換到其中輸出節(jié) 點(diǎn)486 二進(jìn)制1狀態(tài)的狀態(tài)。輸出緩沖器496耦合到節(jié)點(diǎn)486，以便向輸出 端370鄉(xiāng)PKDET—OUT信號(hào)。這樣，總之，在NMOSFET470激活時(shí)，鎖存 器480改變狀態(tài)，使得PKDET一OUT信號(hào)被斷言，以表示峰值幅度的檢測(cè)。在PKDET—OUT信號(hào)被斷言之后，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，處理器IOO 可以控制PMOSFET492，以便復(fù)位鎖存器480。以此方式，在本發(fā)明的一些實(shí)
施例中，PMOSFET 492使^f漏M^各耦合在VDD電源電壓與NMOSFET 470的漏極端之間。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，在峰值檢測(cè)器核心364的其它特點(diǎn)中，差動(dòng)放 大器410例如可以包括一對(duì)匹配的NMOSFET412和414，其使它們的i^極端共 同耦合到電流源420。電流源420^z:皿NMOSFET412和414的偏置電流， 這樣，當(dāng)在輸入360端的信號(hào)是平衡的時(shí)，理想地te流體動(dòng)放大器410的 兩半的相等的偏置電流。NMOSFET 4112的漏極端例如可以耦合到PMOSFET 422的漏極端；NMOSFET414的漏極端可以耦合到PMOSFET424的漏極端。 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，NMOSFET 414的漏極端又構(gòu)成了差動(dòng)放大器410 的單端輸出端415。 PMOSFET 422的漏極端可以耦合到PMOSFET 422的柵極 端；PMOSFET 422和424的源極端可以耦合到VDD電源電壓。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，鎖存器480例如可以包括NMOSFET 482和 PMOSFET 484。 NMOSFET 482的漏源通路耦合在鎖存器480的輸A^與ifct 間。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，鎖存器480的輸入端又耦合到NMOSFET 470 和PMOSFET 492的漏極端。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，電流源490可以耦合在VDD電源電壓與鎖存器 480的輸入電壓之間。而且，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，電流源488可以耦合在 輸出節(jié)點(diǎn)486與他t間，以^1從輸出節(jié)點(diǎn)486到地的流動(dòng)。電流源488和490 確保當(dāng)NMOSFET 470沒有導(dǎo)通時(shí)，鎖存器480不^觸發(fā)，電流源488和490 有助于將鎖存器閾值設(shè)定為略高于NMOSFET470的CMOS VT。在本發(fā)明的一 些實(shí)施例中，NMOSFET 482和PMOSFET 484的柵極端分別耦合到鎖存器480 的輸出486和輸入節(jié)點(diǎn)。注意鎖存器480的結(jié)構(gòu)在圖9中示出，且以上說明是為了舉例說明本發(fā)明 的多種可能的實(shí)施例中的一個(gè)。因此，鎖存器480的多個(gè)其它實(shí)施例也是可以 的，并都在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的峰值檢測(cè)器核心的示例性實(shí)施例。 然而，可以離其它實(shí)施例也是可以的，并tte^f附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。例如， 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，節(jié)點(diǎn)402 (代^tl出端415)可以耦合到PMOSFET 450的柵極端。因此，多種變化是可以的，且 ^附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。盡管已經(jīng)相對(duì)于剤艮數(shù)量的實(shí)施例說明了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員得益
于本公開，會(huì)意識(shí)到由此而來的多種修改和變化。其意圖是所附權(quán)利要求覆蓋 了所有這些在本發(fā)明真正精神和范圍內(nèi)的修改和變化。
權(quán)利要求
1、一種設(shè)備，包括半導(dǎo)體封裝；無線電接收器，其位于半導(dǎo)體封裝中，并包括至少一個(gè)增益級(jí)；及處理器，其位于半導(dǎo)體封裝中，用于執(zhí)行存儲(chǔ)的指令以控制所述至少一個(gè)增益級(jí)。
2、 權(quán)利要求1的設(shè)備，其中半導(dǎo)體封裝包括管芯，以及無線電接收器和處 理器構(gòu)建于管芯上。
3、 權(quán)利要求1的設(shè)備，其中增益級(jí)包括射頻激大器、中頻龍大器禾嗷字濾 波器中的至少一個(gè)。
4、 權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)增益級(jí)包括多個(gè)增益級(jí)，并且處 理，制該多個(gè)增益級(jí)。
5、 權(quán)利要求1的設(shè)備，還包括在接收器內(nèi)的多個(gè)感測(cè)點(diǎn)，其中響應(yīng)于從該多個(gè)iifij點(diǎn)接收的反饋，Ml器控制所述至少一個(gè)增益級(jí)。
6、 權(quán)利要求5的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)增益級(jí)包括多個(gè)增益級(jí)，并且該 多個(gè)感測(cè)點(diǎn)與該多個(gè)增益級(jí)的增益相關(guān)聯(lián)。
7、 權(quán)利要求5的設(shè)備，還包括至少一個(gè)傳 ，用于為感測(cè)點(diǎn)中的至少一個(gè),數(shù)據(jù)，其中 鵬器適于在琉電接收器被加電且鵬器沒有^頓由傳麟提供的信息的時(shí)間段期間，使所述至少一^H專感器至少部分i也斷電。
8、 權(quán)利要求1的設(shè)備，還包括峰值檢測(cè)器電路，用于產(chǎn)生表示所述至少一個(gè)增益級(jí)的增益的信號(hào)，其中^bS器適于響應(yīng)于該信號(hào)控制所超少一個(gè)增益級(jí)。
9、 權(quán)利要求1的設(shè)備，其中接收器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，并且處理器基于由轉(zhuǎn)換 ^的纖指示的狀縱制增益級(jí)。
10、 一種設(shè)備，包括 射繊收器，其具有增益級(jí)；及控制單元，其由增益級(jí)共享以控制增益級(jí)的增益。
11、 權(quán)利要求io的設(shè)備，其中增益級(jí)包括至少一個(gè)射頻增益級(jí)和較低頻增益級(jí)。
12、 權(quán)利要求ll的設(shè)備，該較低頻增益級(jí)包括中頻增益級(jí)。
13、權(quán)利要求10的設(shè)備，其中增益級(jí)之一包括用于傳，頻信號(hào)的放大器。
14、 權(quán)利要求10的設(shè)備，其中增益級(jí)之一包括用于傳送中頻信號(hào)的放大器。
15、 權(quán)利要求10的設(shè)備，其中增益級(jí)包括射 大器、中頻放大器和梳狀 、i^波器中的至少一個(gè)。
16、 一種方法，包括在包含無線電接收器的半導(dǎo)體封裝中提供數(shù)字處理器以控制接收器的增、入
17、 權(quán)利要求16的方法，還包括在共同共享的管芯上構(gòu)建無線電接收器和處理器。
18、 權(quán)利要求16的方法，還包括 用處理器控制無線電接收器的至少一個(gè)增益級(jí)。
19、 權(quán)利要求16的方法，其中所超少一個(gè)增益級(jí)包括多個(gè)增益級(jí)，該方法還包括與其它增益級(jí)相3tt地調(diào)整每一^h增益級(jí)的增益。
20、 權(quán)利要求19的方法，還包括在無線電接收器中提供多個(gè)傳感器，及 配置處理器以響應(yīng)于從該多個(gè)傳自接收的反饋，制所述至少一個(gè)增益
全文摘要
一種設(shè)備，包括半導(dǎo)體封裝、無線電接收器和處理器。無線電接收器位于半導(dǎo)體封裝中，并包括至少一個(gè)增益級(jí)。處理器位于半導(dǎo)體封裝中，用于執(zhí)行存儲(chǔ)的指令以控制增益級(jí)。
文檔編號(hào)H03G3/30GK101213742SQ200680023508
公開日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2006年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
發(fā)明者A·皮奧瓦卡里, D·B·卡沙, G·T·圖特爾, V·S·斯里尼瓦桑 申請(qǐng)人:硅實(shí)驗(yàn)室公司