專利名稱：一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃鞯闹谱鞣椒?br> 一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明屬于射頻通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可變?cè)鲆娣糯笃鳎绕渖婕耙环N模擬/數(shù)字可配置可變放大器，用于射頻接收機(jī)，它既可工作于模擬控制工作模式，又可工作于數(shù)字控制模式，兩種模式的切換通過外部的控制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)。
背景技術(shù)：
近年來隨著信息技術(shù)領(lǐng)域新技術(shù)的不斷出現(xiàn)和工藝的不斷進(jìn)步，各種接收機(jī)系統(tǒng)的射頻前端和基帶芯片都取得了較大的發(fā)展。具有單一功能芯片研發(fā)的日漸成熟，但因其功能單一，于是人們將注意力轉(zhuǎn)向具有多種功能芯片的研發(fā)，包括支持多個(gè)工作頻段的多功能芯片和支持多種工作模式的多功能芯片的研發(fā)，可以滿足射頻通信技術(shù)領(lǐng)域越來越高的需求。眾所周知，不同系統(tǒng)的基帶芯片對(duì)于射頻前端的放大器增益控制方式和精度要求有所不同，而現(xiàn)有傳統(tǒng)的接收機(jī)系統(tǒng)的射頻前端的可變?cè)鲆娣糯笃饕话銥閱我荒M控制方式的自動(dòng)增益控制(AGC)環(huán)或者單一數(shù)字控制方式的可編程增益放大器(PGA)，或者將兩種控制方式的電路簡單并行連接，實(shí)現(xiàn)多模多頻應(yīng)用。顯然，單一控制方式的放大器只能與一種特定的基帶芯片配合使用，不能適應(yīng)多模多頻接收機(jī)以及其它需要多頻段多模式工作系統(tǒng)的需要，這種增益放大器結(jié)構(gòu)上和功能上的局限性，已成為限制其應(yīng)用的重大缺陷。傳統(tǒng)的模擬AGC的控制電路原理框圖如圖1所示，模擬AGC由若干級(jí)增益放大級(jí)級(jí)聯(lián)構(gòu)成的可變?cè)鲆娣糯笃?01，峰值檢測(cè)器102，對(duì)數(shù)放大器103，低通濾波器104以及相關(guān)器105組成。峰值檢測(cè)器102用于檢測(cè)增益放大器101輸出信號(hào)的峰值，送對(duì)數(shù)放大器103將信號(hào)作對(duì)數(shù)放大，并在相關(guān)器105將103放大后的峰值信號(hào)與輸入的參考電壓Vref進(jìn)行比較，輸出控制信號(hào)進(jìn)過低通濾波器104濾波，把控制信號(hào)加到可變?cè)鲆娣糯笃?01，控制增益放大器101的增益。在整個(gè)射頻接收系統(tǒng)中，AGC位于復(fù)數(shù)中頻濾波器與ADC之間，它根據(jù)接收到的中頻信號(hào)強(qiáng)度，進(jìn)行不同增益級(jí)別的放大，使輸出信號(hào)的強(qiáng)度穩(wěn)定在一定的電平上，從而給后續(xù)ADC電路一個(gè)相對(duì)固定的輸入電壓，這樣能讓ADC以較低的分辨率達(dá)到較好的性能和較大的信噪比。傳統(tǒng)的數(shù)字PGA控制方式原理框圖如圖2所示，射頻前端芯片的PGA (可程控增益放大器)21由多級(jí)級(jí)聯(lián)的VGA (可變?cè)鲆娣糯笃?201，模數(shù)轉(zhuǎn)換器202和數(shù)模轉(zhuǎn)換器203構(gòu)成，數(shù)字基帶芯片22由數(shù)字比較器204，DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊205和累加器206組成。PGA的放大信號(hào)輸出送給數(shù)字基帶模塊，數(shù)字基帶模塊的輸出反饋信號(hào)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器203控制VGA的放大增益，從而提高PGA的放大量。傳統(tǒng)的可控增益放大器的構(gòu)成包括控制電路，放大器主電路，檢測(cè)電路以及參考輸入電路。由于在現(xiàn)有技術(shù)中，通常是利用數(shù)字方式控制增益可調(diào)的放大器，或者是模擬控制增益可調(diào)放大器，前端信號(hào)經(jīng)過兩者之一的增益可調(diào)放大器進(jìn)行放大。而基帶芯片解調(diào)也有兩種電路構(gòu)成，一種電路構(gòu)成僅提供數(shù)字控制端口而不提供模擬控制端口，另一種電路構(gòu)成僅靠前端射頻芯片提供模擬控制端口而不提供數(shù)字控制端口。
現(xiàn)有技術(shù)可控增益放大器存在諸多缺點(diǎn)第一，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的模擬控制增益放大器或是數(shù)字控制增益放大器只能適合于一種基帶芯片，不適合與不同解調(diào)芯片共用，共同集成。第二，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，數(shù)字控制增益放大器和模擬控制增益放大器是兩個(gè)獨(dú)立的模塊，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮兩個(gè)放大器分別和前級(jí)和后級(jí)的級(jí)聯(lián)以及前后之間的匹配與隔離，兩種工作方式在信號(hào)鏈路上的切換，以及一些特殊的連接要求等，不僅增加了設(shè)計(jì)困難，還提高了模塊電路的復(fù)雜度。第三，傳統(tǒng)的并行兩個(gè)芯片的電路結(jié)構(gòu)使得芯片面積大大增加，并且與基帶配合難度加大，使射頻接收機(jī)系統(tǒng)的信噪比惡化，最終影響系統(tǒng)性能。第四，不同的放大器之間并行存在干擾，以及襯底噪聲問題，嚴(yán)重制約了整個(gè)系統(tǒng)的性能以及高要求的應(yīng)用。如果有一種可變?cè)鲆婵刂品糯笃骺芍С忠陨蟽煞N控制模式，并且可根據(jù)需要在兩種控制模式之間靈活切換，以配合不同的基帶芯片實(shí)現(xiàn)多模式多頻段的應(yīng)用，不僅使得整個(gè)射頻前端的靈活性大大提高，而且更好適應(yīng)信息技術(shù)領(lǐng)域新技術(shù)不斷增長的市場(chǎng)需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有技術(shù)傳統(tǒng)的射頻接受機(jī)前端構(gòu)成的以上問題，提供一種可變?cè)鲆娣糯笃鳎M模式和數(shù)字模式一體化集成的新型增益可控放大器電路，可用于多頻多模的射頻接收機(jī)以及其他需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行不同放大處理的接收機(jī)中。它除具備傳統(tǒng)接收機(jī)的可變?cè)鲆娣糯笃鞯墓δ埽€具有數(shù)字/模擬可切換控制的功能，可以更好的減少硬件和系統(tǒng)功率開銷，提高系統(tǒng)信噪比，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本發(fā)明將模擬可變?cè)鲆娣糯笃骱蛿?shù)字可變?cè)鲆娣糯笃鹘Y(jié)合在一起，在最大限度利用硬件資源的基礎(chǔ)上，用兩種方式將前端的小信號(hào)放大，供給AD采樣，提供給不同的基帶芯片處理，從而使得這種射頻芯片可以和不同類型的基帶芯片互相配合，省去了外部元件， 減少了電路開銷和功耗，提高系統(tǒng)的性能，以及射頻接收機(jī)的靈敏度等，由此還能降低設(shè)備功耗和體積，節(jié)約成本。本發(fā)明的一種可配置于數(shù)字控制和模擬控制方式的可變?cè)鲆娣糯笃?，可適用于多模多頻的射頻芯片，尤其適合于有不同基帶處理芯片，需要與不同的類型芯片配合的工作場(chǎng)合。本發(fā)明的上述目的是通過下面的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃?，其特征在于可配置的可變?cè)鲆娣糯笃鳛樯漕l前端中的一塊可編程增益模塊，它的輸入端接入射頻前端中頻信號(hào)，它的輸出端連接下一級(jí)數(shù)字基帶處理芯片，它的外部接口有一個(gè)模式控制端口和一個(gè)增益數(shù)字控制反饋端□；所述模式控制端口連接射頻接收機(jī)控制信號(hào)，用于控制模式切換部件，選擇增益控制模式；所述增益數(shù)字控制反饋端口連接下一級(jí)數(shù)字基帶處理芯片的反饋信號(hào)端口。所述的一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃?，其在于所述可編程增益模塊的組成包括可變?cè)鲆娣糯笃?，模擬模式反饋廻路，數(shù)字模式反饋廻路，模式切換電路，
V-I轉(zhuǎn)換器，以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)；其中 所述可變?cè)鲆娣糯笃魇且粋€(gè)模擬/數(shù)字模式共用的可變?cè)鲆娣糯笸罚凰瞿Ｊ角袚Q電路的模式控制端口連接射頻接收機(jī)控制信號(hào)，模式切換電路以選擇方式連接模擬模式反饋廻路和數(shù)字模式反饋廻路，模擬模式反饋廻路與可變?cè)鲆娣糯笸方M成模擬增益控制模式電路；可變?cè)鲆娣糯笸放c數(shù)字模式反饋廻路組成數(shù)字增益控制模式電路；所述V-I轉(zhuǎn)換器帶有一個(gè)二輸入或門；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)為2bit模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)，分別將可變?cè)鲆娣糯笃鬏敵龅膬陕飞漕l差分增益放大的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送到數(shù)字基帶處理模塊的輸入端。模數(shù)轉(zhuǎn)換器將可編程增益模塊輸出的兩路差分增益放大信號(hào)接到數(shù)字基帶處理模塊的的兩個(gè)輸入端，提供給下一級(jí)基帶處理芯片進(jìn)行基帶信號(hào)處理；數(shù)字基帶處理模塊的輸出端，連接數(shù)字模式反饋廻路的輸入端；固定增益級(jí)電路的兩個(gè)輸出端還連接模擬模式反饋廻路的輸入端。所述的一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃?，其在于所述可變?cè)鲆娣糯笃靼ㄈ舾蓚€(gè)可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)和一個(gè)固定增益級(jí)；其中若干個(gè)可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)的差分結(jié)構(gòu)電路，依次串聯(lián)連接，第一級(jí)可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)的兩個(gè)輸入端連接射頻前端兩路差分輸入信號(hào)，末級(jí)可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)的兩個(gè)差分輸出端連接固定增益級(jí)的兩個(gè)差分輸入端；固定增益級(jí)電路的兩個(gè)差分輸出端對(duì)應(yīng)連接到模擬模式反饋廻路的差分輸入端， 還并聯(lián)連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)的輸入端。所述的一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃?，其在于所述模擬模式反饋廻路由比較器對(duì)與電荷泵串聯(lián)連接構(gòu)成，該模擬模式反饋廻路為一個(gè)用于檢測(cè)可變?cè)鲆娣糯笃鞯牟罘州敵龇鹊姆葯z測(cè)器；其中比較器對(duì)的輸入端對(duì)應(yīng)連接可變?cè)鲆娣糯笃鞯牟罘址容敵龆?，比較器對(duì)的比較端接入?yún)⒖茧妷篤ref，比較器對(duì)的兩個(gè)輸出端并聯(lián)連接電荷泵的輸入端；電荷泵為模擬控制電荷泵，其輸出端即為幅度檢測(cè)器的輸出端，連接V-I轉(zhuǎn)換電路的一個(gè)輸入端。比較器對(duì)將被檢測(cè)輸出幅度與參考電壓Vref相比較，比較器輸出經(jīng)電荷泵轉(zhuǎn)變成模擬電壓信號(hào)，并經(jīng)V-I轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成增益控制電流信號(hào)，反饋到可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)，控制可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆?，保證可變?cè)鲆娣糯笃麟娐份敵龇鹊姆€(wěn)定，以便給ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供準(zhǔn)確的采樣信號(hào)幅度。所述的一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃?，其在于所述?shù)字控制模式反饋廻路包括模式切換電路以及與模式切換電路一端串聯(lián)連接的DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器；其中模式切換電路為數(shù)字切換控制部件，它包括電子開關(guān)和切換控制信號(hào)端，切換電路的電子開關(guān)受來自接收機(jī)控制信號(hào)的控制，實(shí)現(xiàn)控制模式的切換，使可編程增益模塊工作于數(shù)字控制的PGA模式或者工作于模擬AGC模式；DAC變換器的輸入端連接數(shù)字基帶處理模塊的反饋信號(hào)端，DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端連接V-I轉(zhuǎn)換電路的另一輸入端，V-I轉(zhuǎn)換電路將DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成
7增益控制電流。切換電路的切換由來自外部的一個(gè)控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)控制，同時(shí)這種切換的主要放大器電路不會(huì)改變，不必增加額外的硬件來滿足兩種工作模式。在模擬控制模式下，數(shù)字控制部分的信號(hào)通路被切斷；在數(shù)字控制模式時(shí)，模擬控制部分的信號(hào)通路被切斷，從而可變?cè)鲆娣糯笃麟娐吩谝环N控制模式工作時(shí)，另一種控制模式不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響。所述的一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃?，其在于所述模擬增益控制模式電路和數(shù)字增益控制模式電路還包括ι-ν轉(zhuǎn)換電路；模擬控制模式反饋廻路和數(shù)字控制模式反饋廻路的輸出端，選擇連接ι-ν轉(zhuǎn)換電路，I-V轉(zhuǎn)換電路輸出端連接若干可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)增益控制端用轉(zhuǎn)換成的增益控制電流，控制各可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)的增益；所述模擬增益控制模式電路和數(shù)字增益控制模式電路均為反指數(shù)特性電路，能使放大器增益隨控制電壓dB-linear線性變化，增益控制信號(hào)輸出連接各個(gè)可變?cè)鲆婕?jí)電路的增益控制端，控制可變?cè)鲆娣糯笃鲗?duì)輸入信號(hào)無失真放大。所述的一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃?，其在于所述?shù)字控制模式反饋廻路的DAC轉(zhuǎn)換器為^Dit的電流模DAC電路，DAC轉(zhuǎn)換器的參考電壓輸入端連接可編程增益模塊提供的基準(zhǔn)電壓Vref ；在來部接收機(jī)的數(shù)字控制信號(hào)配合下，選擇數(shù)字控制模式反饋廻路工作于數(shù)字可變?cè)鲆婵刂颇Ｊ?，DAC轉(zhuǎn)換器輸出提供I-V轉(zhuǎn)換電路形成增益控制電流。DAC電路采用了 ^Dit的電流模DAC形式電路，以數(shù)字基帶處理芯片反饋信號(hào)為輸入，以可編程增益模塊電路中的LDO電路提供一個(gè)基準(zhǔn)電壓為DAC轉(zhuǎn)換器的參考電壓，能夠保證控制電壓的值不受電源電壓和工藝影響，從而保證DAC提供控制電壓的準(zhǔn)確性。所述數(shù)字控制模式反饋廻路輸入的反饋信號(hào)，是由基帶處理模塊芯片根據(jù)射頻前端ADC轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)，通過數(shù)字比較器比較和累加器累加輸出，反饋到數(shù)字控制模式反饋廻路，并在接收機(jī)控制信號(hào)控制下選擇數(shù)字控制模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆婵刂??；鶐幚砟K芯片分為模擬或數(shù)字兩種工作模式，接收機(jī)選擇何種控制方模取決于接收機(jī)所配置的基帶處理模塊芯片的工作模式。射頻芯片所配置的基帶芯片可以選擇模擬控制模式，由射頻芯片自動(dòng)控制增益放大器輸出幅度穩(wěn)定。也可選擇數(shù)字控制模式，由基帶芯片根據(jù)ADC轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)經(jīng)比較累加反饋來控制增益放大器輸出幅度穩(wěn)定。選擇何種控制方式的控制信號(hào)由基帶芯片通過接收機(jī)三總線初始化寫入。所述的一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃?，其特征在于所述模擬控制模式反饋廻路的比較器對(duì)是輸出端并聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)，用于將可變?cè)鲆娣糯笃鲀陕凡罘址糯筝敵鲂盘?hào)與參考電壓Vref的比較結(jié)果，相加后供給電荷泵對(duì)電容充放電，電容上的電壓經(jīng)V-I 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換得到增益控制電流，保證可變?cè)鲆娣糯笃鬏敵鲭妷悍翟谑芸胤秶畠?nèi)。比較器對(duì)模擬比較輸出相加后，經(jīng)電荷泵對(duì)電容充放電，電流經(jīng)V-I轉(zhuǎn)換器，得到控制電流，控制可變?cè)鲆娣糯箅娐返脑鲆嬷?，保證可變?cè)鲆娣糯笃鬏敵鲭妷旱姆翟谠O(shè)定的范圍之內(nèi)。所述的一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃?，其在于所述可變?cè)鲆娣糯笃鳛榫_增益放大器，它以基準(zhǔn)電壓為比較依據(jù)，模擬模式反饋廻路和數(shù)字模式反饋廻路提供的增益控制電流，實(shí)現(xiàn)精確控制放大器增益的精確控制，為數(shù)字工作模式或模擬工作模式的基帶處理模塊芯片提供高增益和大線性范圍的射頻前端信號(hào)。所述參考電壓Vref是由可編程增益模塊的線性穩(wěn)壓器LDO電路提供的一個(gè)基準(zhǔn)電壓為參考電壓。射頻前端中頻放大器要求，無論放大器工作在數(shù)字控制模式下還是工作在模擬控制模式下，都能夠提供高增益和大的線性范圍，并且工作在數(shù)字控制模式下能夠提供精確步進(jìn)增益，滿足系統(tǒng)的精度要求。所述的一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃?，其在于所述可變?cè)鲆娣糯笃鳛閿?shù)字增益控制模式和模擬增益控制模式的增益放大器的復(fù)用電路，能同時(shí)連接兩個(gè)不同類型的數(shù)字基帶處理模塊；所述可變?cè)鲆娣糯笃鞯目勺冊(cè)鲆娣糯蠹?jí)為吉爾伯特單元結(jié)構(gòu)電路；作為優(yōu)選，采用三級(jí)可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)電路串聯(lián)連接；三級(jí)可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)的結(jié)構(gòu)電路完全相同，每個(gè)可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)的增益控制端接入一個(gè)動(dòng)態(tài)調(diào)整的偏置電流，用于精確調(diào)整可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆妫凰隹勺冊(cè)鲆娣糯笃鞯墓潭ㄔ鲆娣糯蠹?jí)也為吉爾伯特單元結(jié)構(gòu)電路，其增益控制端接入一個(gè)固定的偏置電流，用于提高驅(qū)動(dòng)能力和大的輸出擺幅。當(dāng)模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃麟娐饭ぷ饔谀M控制方式下，若輸入信號(hào)VINN和VINP較弱，輸出檢測(cè)比較器將輸出電壓Voutn和Voutp與基準(zhǔn)電壓Vref比較，輸出檢測(cè)比較器的輸出電壓Vc控制電荷泵對(duì)電容器充電，將可變?cè)鲆娣糯笃髦糜诟咴鲆婺Ｊ焦ぷ?；如果輸入信?hào)Vinn和Vinp較強(qiáng)時(shí)，輸出檢測(cè)比較器將輸出電壓Vottp和Vottn與基準(zhǔn)電壓Vref比較，控制電荷泵對(duì)電容器放電，將可變?cè)鲆娣糯笃髦糜诘驮鲆婺Ｊ焦ぷ?。?dāng)來自接收機(jī)的控制信號(hào)將電子開關(guān)閉合，控制電路模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃麟娐饭ぷ饔跀?shù)字控制模式時(shí)，若輸入信號(hào)比較弱，輸出由基帶芯片對(duì)AD輸出計(jì)算方差與標(biāo)準(zhǔn)方差比較，比較結(jié)果累加后輸出大的數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)通過DAC轉(zhuǎn)換器得到大的模擬信號(hào)，經(jīng)I-V轉(zhuǎn)換電路將DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成增益控制信號(hào)，控制可變?cè)鲆娣糯笃髦糜诟咴鲆婺Ｊ焦ぷ?；輸入信?hào)比較強(qiáng)時(shí)，輸出由基帶芯片對(duì)ADC輸出計(jì)算方差與標(biāo)準(zhǔn)方差比較，比較結(jié)果累加后輸出小的數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)通過DAC得到小的模擬信號(hào)，經(jīng)I-V轉(zhuǎn)換電路將DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成增益控制信號(hào)，控制可變?cè)鲆娣糯笃髦糜诘驮鲆婺Ｊ焦ぷ?。在可變?cè)鲆娣糯笃鞯妮敵鲂盘?hào)經(jīng)模數(shù)變換器送出幅度穩(wěn)定的中頻放大信號(hào)Vam^nvtmptl由于數(shù)字VGA要求擁有和模擬AGC —樣的帶寬和增益要求，同時(shí)要有更加精確的穩(wěn)定電壓，為了不再加入多余的硬件，減少系統(tǒng)復(fù)雜度，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，加入了模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換器，復(fù)用可變?cè)鲆娣糯笃?，很好的?shí)現(xiàn)了數(shù)字控制。由于使用基帶芯片檢測(cè)輸出的信號(hào)，可以充分利用DSP強(qiáng)大的處理能力，完成更加復(fù)雜的非線性算法，不受溫度、工藝、噪聲等的影響，可實(shí)現(xiàn)更精確的控制。可編程使控制更加靈活，能更容易的實(shí)現(xiàn)所需要的特性，但是它同時(shí)也存在數(shù)字反饋控制信號(hào)會(huì)導(dǎo)致VGA增益變化的非連續(xù)性和信號(hào)相位的不連續(xù)性，并且增益不連續(xù)變化限制了它的用途。不同系統(tǒng)和基帶芯片可以選用上述任何一種方案實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明提出一個(gè)整體電路可同時(shí)滿足上述多個(gè)要求，尤其是在芯片小型化，集成度越來越高的市場(chǎng)背景下，這種集成了模擬可控制的中頻放大器和數(shù)字可編程控制中頻放大器的一體化系統(tǒng)能很好的適應(yīng)多模多頻系統(tǒng)要求而僅采用一套硬件開銷，節(jié)省了大量面積，使系統(tǒng)的硬件復(fù)用達(dá)到最大化。本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性效果1、本發(fā)明的數(shù)字/模擬可配置可變?cè)鲆娣糯笃髂芘c多種基帶芯片配合使用，能適應(yīng)多模多頻接收機(jī)以及其它需要多頻段多模式工作系統(tǒng)的需要。2、本發(fā)明具有數(shù)字/模擬控制模式切換功能，電路結(jié)構(gòu)使得芯片面積減小，可以更好的減少硬件和系統(tǒng)功率開銷，提高系統(tǒng)信噪比，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。3、本發(fā)明電路加入的模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換器，復(fù)用可變?cè)鲆娣糯笃鳎芎芎玫膶?shí)現(xiàn)數(shù)字控制。4、本發(fā)明電路數(shù)字控制模式使用基帶芯片檢測(cè)輸出的信號(hào)，可以充分利用DSP強(qiáng)大的處理能力，完成更加復(fù)雜的非線性算法，不受溫度、工藝、噪聲等的影響，可實(shí)現(xiàn)更精確更加靈活的控制。又具有模擬控制模式可實(shí)現(xiàn)反饋控制信號(hào)對(duì)VGA增益變化的連續(xù)性和信號(hào)相位變化的連續(xù)性。


圖1為傳統(tǒng)的模擬AGC控制方式電路原理框圖。圖中101為可變?cè)鲆娣糯笃鳎?02為峰值檢測(cè)器，103為一個(gè)對(duì)數(shù)放大器，104為低通濾波器，105為相關(guān)器，Vref為輸入的參考電壓。圖2為傳統(tǒng)的數(shù)字PGA控制方式電路原理框圖。圖中21為射頻前端PGA，202為數(shù)字基帶芯片，201為多級(jí)級(jí)聯(lián)的可變?cè)鲆娣糯笃?VGA, 202為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC，203為數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器DAC，204為為數(shù)字比較器，205為數(shù)字信號(hào)處理模塊，206為累加器。圖3為本發(fā)明實(shí)施例的可變?cè)鲆婺M控制模式的電路構(gòu)成框圖。圖3中301-303為可變?cè)鲆娣糯笃髦卸嗉?jí)級(jí)聯(lián)的可變?cè)鲆婕?jí)，304為固定增益級(jí)， 305為電壓-電流轉(zhuǎn)換器，306和307為比較器對(duì)，308是電荷泵，309為電容C3, 310和311 分別為差分信號(hào)通路上的偏置電阻，312為模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)，Vinp和Vlffl為差分輸入信號(hào)，Vbiasl 和Vbias2為差分信號(hào)通路上的偏置電壓，Vref為輸入的參考電壓，Voutp和Vottn為差分輸出信號(hào)。圖4為本發(fā)明實(shí)施例的以模擬和數(shù)字雙模式配置的射頻GPS前端可配置可變?cè)鲆娣糯笃鳂?gòu)成框圖。圖4中41為射頻前端芯片的放大器部分，22為數(shù)字基帶處理模塊，301-303為可變?cè)鲆娣糯笃髦械亩嗉?jí)級(jí)聯(lián)的可變?cè)鲆婕?jí)，304為固定增益級(jí)，305為電壓-電流轉(zhuǎn)換器， 306和307為比較器對(duì)，為模擬AGC切換控制開關(guān)，308為電荷泵，309為電容C3, 312為模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)，413為數(shù)字PGA切換控制開關(guān)，414為數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC，415和416為差分放大通路上的檢測(cè)電壓，417為接收機(jī)的控制信號(hào)。圖5采用本發(fā)明實(shí)施例的GPS射頻前端的數(shù)字/模擬可配置可變?cè)鲆嬷蓄l放大器單路構(gòu)成示意框圖。圖5中51為射頻前端的可配置中頻放大器，52為數(shù)字基帶模塊，501 503為三級(jí)可變?cè)鲆娣糯笃鲉卧?04為模擬控制模式的檢測(cè)輸出模塊，505為I-V轉(zhuǎn)換控制電路， 506為模擬/數(shù)字切換控制開關(guān)電路，507為數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路，508為模數(shù)轉(zhuǎn)換器。圖6為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)不同數(shù)字基帶模塊的雙模式控制的可配置中頻放大器實(shí)施例的構(gòu)成示意框圖。圖6中61是可配置可變?cè)鲆嬷蓄l放大器，62是配置有兩種不同數(shù)字基帶處理模塊的芯片，601是多級(jí)可變?cè)鲆娣糯笃鳎?02和603分別為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路，604和605為兩種不同的數(shù)字基帶處理模塊1和數(shù)字基帶處理模塊2。圖7為本發(fā)明實(shí)施例采用的一級(jí)中頻放大器吉爾伯特單元結(jié)構(gòu)電路圖。圖7中Vinp, Vinn為差分信號(hào)輸入，Vb為增益控制端，Voutp, Voutn為差分輸出信號(hào)，Ml M4為運(yùn)放的差分輸入，M5，M6為運(yùn)放的尾電流管。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。第一實(shí)施例圖3給出了本發(fā)明實(shí)施例的可變?cè)鲆娣糯笃髂M控制模式的電路構(gòu)成框圖。結(jié)合圖3說明本發(fā)明中模擬控制模式實(shí)現(xiàn)構(gòu)成輸入信號(hào)Vinp和Vlffl進(jìn)入可變?cè)鲆娣糯笃鞯牟罘州斎攵?，可變?cè)鲆娣糯笃魅?jí)的可變?cè)鲆婕?jí)301 303級(jí)聯(lián)連接，303的兩路差分輸出接到固定增益放大器304差分輸入端，固定增益級(jí)304輸出的兩路差分信號(hào)，通過差分的比較器對(duì)306和307與設(shè)定的參考電壓Vref進(jìn)行比較，差分的比較器306和307的輸出通過電荷泵電路308對(duì)C3電容309充電或放電，使其輸出合適的控制電壓至電壓電流轉(zhuǎn)換電路305的輸入端，305將電壓控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流控制信號(hào)，送到可變?cè)鲆婕?jí)301 303的控制端，控制各級(jí)可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)的增益，從而使差分放大通路上的放大信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)312輸出中頻放大輸出信號(hào)Vottp和Votn，以穩(wěn)定的幅度送給數(shù)字基帶處理模塊22，以便保證數(shù)字基帶處理模塊的正常工作。第二實(shí)施例圖4給出了本發(fā)明應(yīng)用實(shí)施例的一種模擬和數(shù)字兩種控制模式配置的可變?cè)鲆娣糯笃麟娐窐?gòu)成框圖。模擬控制模式配置的可變?cè)鲆娣糯笃麟娐窐?gòu)成框圖與圖3給出的本發(fā)明實(shí)施例可變?cè)鲆娣糯笃髂M控制模式的電路構(gòu)成框圖相同。模擬和數(shù)字兩種控制模式的配置是通過控制電路414由接收機(jī)控制信號(hào)417來控制實(shí)現(xiàn)模式切換，收機(jī)控制信號(hào)417連接控制電路41相應(yīng)控制端口，控制電路41的輸出端連接數(shù)模轉(zhuǎn)換器413的輸入端，數(shù)模轉(zhuǎn)換器413的輸出端加到I-V轉(zhuǎn)換電路的一個(gè)輸入端。若接收機(jī)配置選擇為數(shù)字控制模式，控制電路414的電子開關(guān)閉合，就切換到數(shù)字控制模式通路，由基帶處理模塊芯片22檢測(cè)放大通路輸出端Votp和Vottn的幅度，基帶處理模塊芯片22將反饋數(shù)字信號(hào)經(jīng)由控制電路的電子開關(guān)414和DAC變換器413構(gòu)成的數(shù)字模式反饋廻路，加到V-I轉(zhuǎn)換電路305，實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制模式的放大器增益控制。如果選擇模擬控制模式，控制電路417的電子開關(guān)打開，就切換到由差分的比較器對(duì)306和307，電荷泵電路308和C3電容309構(gòu)成的模擬模式反饋廻路，可變?cè)鲆娣糯笃鞣糯笸ǖ赖妮敵鲂盘?hào)415和416直接經(jīng)由比較器對(duì)306和307，以及電荷泵308構(gòu)成的模擬檢測(cè)電路進(jìn)行檢測(cè)，與加在比較器對(duì)306和307的參考電壓Vref比較，檢測(cè)兩路差分電壓信號(hào)的大小，比較器對(duì)的輸出電壓信號(hào)經(jīng)電荷泵308以電流信號(hào)完成對(duì)電容的充電或放電，電容上的電壓信號(hào)通過V-I轉(zhuǎn)換電路305轉(zhuǎn)換成控制可變?cè)鲆娣糯笃?01 303增益的控制電壓，控制可變?cè)鲆娣糯笃?01 303增益大小，并經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)312輸出穩(wěn)定的信號(hào)幅度，使得可變?cè)鲆娣糯笃鬏敵龅交鶐盘?hào)處理芯片22的信號(hào)幅度穩(wěn)定?？勺?cè)鲆娣糯笃?01 303和固定增益級(jí)304是兩種控制模式都共用的放大器，兩種控制模式是通過電子開關(guān)414按接收機(jī)控制信號(hào)選擇切換，經(jīng)V-I轉(zhuǎn)換電路305轉(zhuǎn)換輸出
11增益控制信號(hào)，控制可變?cè)鲆娣糯笃?01 403增益大小，從而精確控制穩(wěn)定射頻前端VGA 輸出信號(hào)幅度。動(dòng)態(tài)過程描述如下當(dāng)模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃麟娐?1工作于模擬控制模式下，若輸入信號(hào)Vinp和Vlffl較弱，經(jīng)可變?cè)鲆婕?jí)301-303放大以及固定增益級(jí)304放大，輸出的差分放大信號(hào)415和416送比較器對(duì)306和307將輸出差分放大信號(hào)電壓與基準(zhǔn)參考電壓Vref比較，比較器對(duì)的輸出端輸出較大的比較電壓Vc，控制電荷泵308對(duì)電容器309充電，電容器309上的儲(chǔ)能電壓經(jīng)V-I轉(zhuǎn)換電路305轉(zhuǎn)換為增益控制電流信號(hào)，送到各可變?cè)鲆婕?jí)的增益控制端，將可變?cè)鲆娣糯笃髦糜诟咴鲆婺Ｊ焦ぷ?；如果輸入信?hào)Vinn 和Vinp較強(qiáng)時(shí)，固定增益級(jí)304輸出的差分輸出電壓與基準(zhǔn)電壓Vref比較，輸出幅度檢測(cè)電路將輸出端輸出較小的比較電壓Vc控制電荷泵對(duì)電容器放電，電容器309上的儲(chǔ)能電壓降低，經(jīng)V-I轉(zhuǎn)換電路305轉(zhuǎn)換后的增益控制電流信號(hào)減小，于是將可變?cè)鲆娣糯笃髦糜诘驮鲆婺Ｊ焦ぷ鳌？勺冊(cè)鲆娣糯笃麟娐?1根據(jù)輸入信號(hào)Vlffl和Vinp的強(qiáng)弱，精確調(diào)整可變?cè)鲆娣糯笃鞯姆糯笤鲆?，使模?shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)312輸出到數(shù)字基帶處理模塊22的差分中頻信號(hào)Votn 和Votp的幅度保持穩(wěn)定。當(dāng)來自接收機(jī)的切換控制信號(hào)417將電子開關(guān)414閉合，控制電路模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃麟娐饭ぷ饔跀?shù)字控制模式。若輸入信號(hào)比較弱時(shí)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)312輸出到數(shù)字基帶處理模塊22的差分中頻信號(hào)Vottn和Votp的幅度下降，該輸出幅度由基帶芯片22對(duì)ADC轉(zhuǎn)換器對(duì)312輸出計(jì)算方差，并與標(biāo)準(zhǔn)方差比較，比較結(jié)果經(jīng)累加后輸出大的數(shù)字反饋信號(hào)，該數(shù)字反饋信號(hào)通過DAC轉(zhuǎn)換器413得到大的模擬信號(hào)， 通過閉合的電子開關(guān)414，并經(jīng)V-I轉(zhuǎn)換電路305將DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器413的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成增益控制信號(hào)，控制可變?cè)鲆娣糯笃髦糜诟咴鲆婺Ｊ焦ぷ?。若輸入信?hào)比較強(qiáng)時(shí)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)312輸出到數(shù)字基帶處理模塊22的差分中頻信號(hào)Votn和Vottp的幅度增大，該輸出幅度由基帶芯片22對(duì)ADC轉(zhuǎn)換器對(duì)312輸出計(jì)算方差并與標(biāo)準(zhǔn)方差比較，比較結(jié)果累加后輸出較小的數(shù)字反饋信號(hào)，數(shù)字信號(hào)通過DAC轉(zhuǎn)換器得到小的模擬信號(hào)，經(jīng)V-I轉(zhuǎn)換電路將 DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成小增益控制信號(hào)，控制可變?cè)鲆娣糯笃髦糜诘驮鲆婺Ｊ焦ぷ?。于是在可變?cè)鲆娣糯笃鞯妮敵鲂盘?hào)經(jīng)模數(shù)變換器送出幅度穩(wěn)定的中頻放大信號(hào)Votn
禾口 V〇UTPo第三實(shí)施例圖5給出本發(fā)明第二個(gè)應(yīng)用實(shí)施例的射頻模塊前端數(shù)字/模擬可配置可變?cè)鲆嬷蓄l放大器，圖5中只給出一路差分射頻模塊前端信號(hào)和一路可配置中頻放大器的構(gòu)成示意框圖。射頻模塊前端信號(hào)進(jìn)入主放大器501 503逐級(jí)放大，每級(jí)放大器的增益控制端都連接V-I轉(zhuǎn)換控制電路505的控制輸出端，每級(jí)放大器的增益受控制電路505輸出信號(hào)的控制。增益控制模式通過基帶芯片52配合由接收機(jī)控制信號(hào)進(jìn)行選擇。若選擇模擬控制模式，接收機(jī)控制信號(hào)通過開關(guān)電路506切換到2端，模擬控制模式與圖3所示實(shí)施例的可變?cè)鲆娣糯笃髂M控制模式的電路構(gòu)成基本相同，射頻模塊前端信號(hào)經(jīng)三級(jí)主放大器501 503放大，放大信號(hào)輸出通過由固定放大級(jí)，比較器和電荷泵構(gòu)成的模擬檢測(cè)電路504，與參考電壓Vref進(jìn)行比較，模擬檢測(cè)電路504的輸出經(jīng)開關(guān)電路506的2端，送到V-I轉(zhuǎn)換控制電路505，轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，去控制三級(jí)主放大器501 503的增益，模擬檢測(cè)電路504輸出幅度穩(wěn)定的射頻信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器508，送到下一級(jí)數(shù)字基帶信號(hào)處理模塊52。從而穩(wěn)定模數(shù)轉(zhuǎn)換器308輸出信號(hào)的幅度，使得可變?cè)鲆娣糯笃鬏敵龅交鶐盘?hào)處理芯片的信號(hào)幅度穩(wěn)定。若選擇數(shù)字控制模式，開關(guān)電路506切換到1端，基帶信號(hào)處理模塊52就把數(shù)字輸出反饋信號(hào)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器507，并經(jīng)開關(guān)電路506的1端和V-I轉(zhuǎn)換控制電路505，送到三級(jí)主放大器501 503的增益控制端，由數(shù)字基帶模塊52控制數(shù)字反饋信號(hào)輸出，控制放大器501 503的增益大小，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。從而以精確的數(shù)字控制模式精確控制中頻放大器的放大量，穩(wěn)定模數(shù)轉(zhuǎn)換器308輸出信號(hào)的幅度，使得可變?cè)鲆娣糯笃鬏敵龅交鶐盘?hào)處理芯片的信號(hào)幅度穩(wěn)定。第四實(shí)施例圖6為本發(fā)明的射頻芯片帶有數(shù)字/模擬可配置可變?cè)鲆嬷蓄l放大器與配用兩種數(shù)字基帶芯片的實(shí)施例。61是數(shù)字/模擬可配置可變?cè)鲆嬷蓄l放大器，62是配置有兩種不同的數(shù)字基帶處理模塊604和605的芯片。射頻芯片的中頻放大器61包括數(shù)字/模擬可配置可變?cè)鲆娣糯笃?01以及模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路602和數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路603，數(shù)字基帶處理模塊604和數(shù)字基帶處理模塊605為兩種不同的基帶模塊。設(shè)定數(shù)字基帶處理模塊604沒有數(shù)字輸出檢測(cè)功能，它可以通過接收機(jī)控制可配置可變?cè)鲆娣糯笃?01配置于模擬控制模式，通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器602由數(shù)字基帶處理模塊604來采樣，以模擬控制模式穩(wěn)定輸出差分信號(hào)幅度。而數(shù)字基帶處理模塊605具有數(shù)字輸出檢測(cè)功能，可以通過接收機(jī)控制可配置可變?cè)鲆娣糯笃?01配置于數(shù)字控制模式，通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路602將放大通路的信號(hào)由數(shù)字基帶處理模塊605來采樣，數(shù)字基帶處理模塊605的反饋數(shù)字信號(hào)并通過數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器603送到可配置可變?cè)鲆娣糯笃?01，以數(shù)字控制模式穩(wěn)定輸出差分信號(hào)幅度。通過配置可變?cè)鲆嬷蓄l放大器601，同時(shí)與兩種不同的數(shù)字基帶處理模塊604和605搭配，實(shí)現(xiàn)模擬控制模式控制和數(shù)字模式控制的中頻放大器穩(wěn)定輸出幅度。圖7為本發(fā)明中采用的吉爾伯特單元結(jié)構(gòu)的單級(jí)中頻放大器的利用尾電流管M5 M6提供固定的電流給差分輸入管Ml M4，差分輸入Ml M4管將輸入的差分信號(hào)放大輸出。射頻前端差分輸入信號(hào)Vinp和Vlffl對(duì)應(yīng)接入可變?cè)鲆娣糯笃鱉l和M3的柵極，Ml和M3的漏極分別為可變?cè)鲆娣糯笃鞯牟罘州敵龆薞ottp和VOTP，可變?cè)鲆娣糯笃鱉5和M6的柵極為增益控制端VB。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不背離本發(fā)明廣義范圍的前提下，對(duì)上述實(shí)施例作出若干改動(dòng)。因而，本發(fā)明并不僅限于所公開的特定實(shí)施例。其范圍應(yīng)當(dāng)涵蓋所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明核心及保護(hù)范圍內(nèi)的所有變化。
權(quán)利要求
1.一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃?，其特征在于可配置的可變?cè)鲆娣糯笃鳛樯漕l前端中的一塊可編程增益模塊，它的輸入端接入射頻前端中頻信號(hào)，它的輸出端連接下一級(jí)數(shù)字基帶處理芯片，它的外部接口有一個(gè)模式控制端口和一個(gè)增益數(shù)字控制反饋端Π ；所述模式控制端口連接射頻接收機(jī)控制信號(hào)，用于控制模式切換部件，選擇增益控制模式；所述增益數(shù)字控制反饋端口連接下一級(jí)數(shù)字基帶處理芯片的反饋信號(hào)端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃鳎涮卣髟谟谒隹删幊淘鲆婺K的組成包括可變?cè)鲆娣糯笃?，模擬模式反饋廻路，數(shù)字模式反饋廻路，模式切換電路，V-I轉(zhuǎn)換器，以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)；其中所述可變?cè)鲆娣糯笃魇且粋€(gè)模擬/數(shù)字模式共用的可變?cè)鲆娣糯笸?；所述模式切換電路的模式控制端口連接射頻接收機(jī)控制信號(hào)，模式切換電路以選擇方式連接模擬模式反饋廻路和數(shù)字模式反饋廻路，模擬模式反饋廻路與可變?cè)鲆娣糯笸方M成模擬增益控制模式電路；可變?cè)鲆娣糯笸放c數(shù)字模式反饋廻路組成數(shù)字增益控制模式電路；所述V-I轉(zhuǎn)換器帶有一個(gè)二輸入或門；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)為2bit模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)，分別將可變?cè)鲆娣糯笃鬏敵龅膬陕飞漕l差分增益放大的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送到數(shù)字基帶處理模塊的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃鳎涮卣髟谟谒隹勺冊(cè)鲆娣糯笃靼ㄈ舾蓚€(gè)可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)和一個(gè)固定增益級(jí)；其中所述若干個(gè)可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)的差分結(jié)構(gòu)電路，依次串聯(lián)連接，第一級(jí)可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)的兩個(gè)輸入端連接射頻前端兩路差分輸入信號(hào)，末級(jí)可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)的兩個(gè)差分輸出端連接固定增益級(jí)的兩個(gè)差分輸入端；所述固定增益級(jí)電路的兩個(gè)差分輸出端對(duì)應(yīng)連接到模擬模式反饋廻路的差分輸入端，還并聯(lián)連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃?，其特征在于所述模擬模式反饋廻路由比較器對(duì)與電荷泵串聯(lián)連接構(gòu)成，該模擬模式反饋廻路為一個(gè)用于檢測(cè)可變?cè)鲆娣糯笃鞯牟罘州敵龇鹊姆葯z測(cè)器；其中所述比較器對(duì)的輸入端對(duì)應(yīng)連接可變?cè)鲆娣糯笃鞯牟罘址容敵龆耍容^器對(duì)的比較端接入?yún)⒖茧妷篤ref，比較器對(duì)的兩個(gè)輸出端并聯(lián)連接電荷泵的輸入端；所述電荷泵為模擬控制電荷泵，其輸出端即為幅度檢測(cè)器的輸出端，連接V-I轉(zhuǎn)換電路的一個(gè)輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃?，其特征在于所述?shù)字控制模式反饋廻路包括模式切換電路以及與模式切換電路一端串聯(lián)連接的DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器；其中所述模式切換電路為數(shù)字切換控制部件，它包括電子開關(guān)和切換控制信號(hào)端，切換電路的電子開關(guān)受來自接收機(jī)控制信號(hào)的控制，實(shí)現(xiàn)控制模式的切換，使可編程增益模塊工作于數(shù)字控制的PGA模式或者工作于模擬AGC模式；所述DAC變換器的輸入端連接數(shù)字基帶處理模塊的反饋信號(hào)端，DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端連接V-I轉(zhuǎn)換電路的另一輸入端，V-I轉(zhuǎn)換電路將DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成增益控制電流。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃?，其特征在于所述模擬增益控制模式電路和數(shù)字增益控制模式電路還包括V-I轉(zhuǎn)換電路；模擬控制模式反饋廻路和數(shù)字控制模式反饋廻路的輸出端，選擇連接V-I轉(zhuǎn)換電路，V-I轉(zhuǎn)換電路輸出端連接若干可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)增益控制端用轉(zhuǎn)換成的增益控制電流，控制各可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)的增所述模擬增益控制模式電路和數(shù)字增益控制模式電路均為反指數(shù)特性電路，能使放大器增益隨控制電壓dB-linear線性變化，增益控制信號(hào)輸出連接各個(gè)可變?cè)鲆婕?jí)電路的增益控制端，控制可變?cè)鲆娣糯笃鲗?duì)輸入信號(hào)無失真放大。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃?，其特征在于所述?shù)字控制模式反饋廻路的DAC轉(zhuǎn)換器為^Dit的電流模DAC電路，DAC轉(zhuǎn)換器的參考電壓輸入端連接可編程增益模塊提供的基準(zhǔn)電壓Vref ；在來部接收機(jī)的數(shù)字控制信號(hào)配合下，選擇數(shù)字控制模式反饋廻路工作于數(shù)字可變?cè)鲆婵刂颇Ｊ?，DAC轉(zhuǎn)換器輸出提供I-V轉(zhuǎn)換電路形成增益控制電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃鳎涮卣髟谟谒瞿M控制模式反饋廻路的比較器對(duì)是輸出端并聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)，用于將可變?cè)鲆娣糯笃鲀陕凡罘址糯筝敵鲂盘?hào)與參考電壓Vref的比較結(jié)果，相加后供給電荷泵對(duì)電容充放電，電容上的電壓經(jīng)V-I轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換得到增益控制電流，保證可變?cè)鲆娣糯笃鬏敵鲭妷悍翟谑芸胤秶畠?nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃?，其特征在于所述可變?cè)鲆娣糯笃鳛榫_增益放大器，它以基準(zhǔn)電壓為比較依據(jù)，模擬模式反饋廻路和數(shù)字模式反饋廻路提供的增益控制電流，實(shí)現(xiàn)精確控制放大器增益的精確控制，為數(shù)字工作模式或模擬工作模式的基帶處理模塊芯片提供高增益和大線性范圍的射頻前端信號(hào)；所述參考電壓Vref是由可編程增益模塊的線性穩(wěn)壓器LDO電路提供的一個(gè)基準(zhǔn)電壓為參考電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9所述的一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃?，其特征在于所述可變?cè)鲆娣糯笃鳛閿?shù)字增益控制模式和模擬增益控制模式的增益放大器的復(fù)用電路，能同時(shí)連接兩個(gè)不同類型的數(shù)字基帶處理模塊；所述可變?cè)鲆娣糯笃鞯目勺冊(cè)鲆娣糯蠹?jí)為吉爾伯特單元結(jié)構(gòu)電路；作為優(yōu)選，采用三級(jí)可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)電路串聯(lián)連接；三級(jí)可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)的結(jié)構(gòu)電路完全相同，每個(gè)可變?cè)鲆娣糯蠹?jí)的增益控制端接入一個(gè)動(dòng)態(tài)調(diào)整的偏置電流，用于精確調(diào)整可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鏊隹勺冊(cè)鲆娣糯笃鞯墓潭ㄔ鲆娣糯蠹?jí)也為吉爾伯特單元結(jié)構(gòu)電路，其增益控制端接入一個(gè)固定的偏置電流，用于提高驅(qū)動(dòng)能力和大的輸出擺幅。
全文摘要
本發(fā)明公開一種模擬/數(shù)字可配置可變?cè)鲆娣糯笃?，包括可變?cè)鲆娣糯笃髂KVGA和模擬/數(shù)字可配置控制電路。可變?cè)鲆娣糯笃髂K由多個(gè)可變?cè)鲆娣糯笃骱鸵粋€(gè)固定增益放大器級(jí)聯(lián)構(gòu)成。模擬/數(shù)字可配置控制電路包括模擬模式和數(shù)字模式的控制電路。模擬模式控制電路的比較器和電荷泵，檢測(cè)輸出信號(hào)幅度大小并輸出合適的控制電壓，反饋到VGA，從而調(diào)整VGA的增益。數(shù)字模式控制電路由外部信號(hào)來控制內(nèi)部開關(guān)電路，并由數(shù)字基帶處理模塊芯片提供的輸入信號(hào)通過解碼器和I-V轉(zhuǎn)換器來產(chǎn)生控制電壓，反饋到VGA，從而改變VGA的增益。本發(fā)明可靈活切換于模擬和數(shù)字兩種模式，尤其適用于面向不同基帶芯片的射頻前端電路。
文檔編號(hào)H03G3/20GK102386869SQ201010268989
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者何曉豐, 莫太山, 馬成炎 申請(qǐng)人:杭州中科微電子有限公司