專利名稱：直接轉(zhuǎn)換接收機(jī)的干擾減少的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明所屬領(lǐng)域本發(fā)明通常涉及射頻(RF)接收機(jī)，尤其涉及補(bǔ)償混頻器中出現(xiàn)的不期望的DC偏移。
2.相關(guān)技術(shù)為了更好地處理射頻(RF)信號(hào)，大多數(shù)RF接收機(jī)將接收的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換為被稱為基帶頻率的較低頻率。以基帶頻率處理RF信號(hào)所執(zhí)行的濾波和放大，與以RF進(jìn)行精確處理所需要執(zhí)行的濾波和放大相比，只需要價(jià)格更加低廉的電子元件。通常，RF接收機(jī)使用混頻器將接收到的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換到一個(gè)較低頻率，同時(shí)保存接收信號(hào)中的調(diào)制信息。由于混頻或者在接收的RF信號(hào)和來(lái)自本地振蕩器(LO)的基準(zhǔn)頻率之間的差異產(chǎn)生頻率漂移。RF信號(hào)和LO頻率之間的差是較低的頻率或基帶頻率。
將RF信號(hào)轉(zhuǎn)換為較低頻率的信號(hào)的處理被稱作降頻轉(zhuǎn)換。RF接收機(jī)具有將接收的RF信號(hào)降頻轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)的功能。直接轉(zhuǎn)換接收機(jī)通過(guò)混頻接收的RF信號(hào)和其頻率等于接收的RF頻率的LO信號(hào)，直接將接收的RF信號(hào)降頻轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)。
一個(gè)傳統(tǒng)的混頻器的例子是通常公知的″吉爾伯特單元″?；祛l器包括多個(gè)晶體管和RF輸入端。輸入到吉爾伯特單元的是比如電壓的LO信號(hào)，其中LO信號(hào)的振蕩導(dǎo)致電流在一對(duì)晶體管之間的轉(zhuǎn)換。這個(gè)轉(zhuǎn)換處理導(dǎo)致RF信號(hào)同本地振蕩信號(hào)的混頻，從而導(dǎo)致輸出基帶信號(hào)，也就是一個(gè)被降頻轉(zhuǎn)換了的接收的RF信號(hào)?；鶐盘?hào)包括有意義的信息。在一些通信標(biāo)準(zhǔn)(包括許多無(wú)線標(biāo)準(zhǔn))中，信息位于直流電(DC)中。
當(dāng)使用了差分信號(hào)時(shí)，總會(huì)出現(xiàn)DC偏移。如上所述，在一些標(biāo)準(zhǔn)中，需要的信息位于DC中。因此，在電路中固有的DC偏移必須被提取出來(lái)或從需要的信息的DC中去除。這里有幾個(gè)結(jié)構(gòu)，其中的DC偏移可能在直接轉(zhuǎn)換接收機(jī)中產(chǎn)生不良干擾。第一種是由于LO電路靠近RF電路，導(dǎo)致LO泄漏(連接)返回到RF輸入。因?yàn)長(zhǎng)O強(qiáng)度通常保持恒定，導(dǎo)致來(lái)自LO泄漏的DC偏移不隨時(shí)間而改變。這樣的偏移被稱為靜態(tài)DC偏移。
第二種干擾信號(hào)，也稱阻滯，可能泄漏到LO輸入端上。干擾信號(hào)的例子包括，但不僅限于，來(lái)自附近的另一個(gè)通信裝置的信號(hào)，該信號(hào)使用了部分頻譜，所述的頻譜是與RF信號(hào)所使用的頻譜相近似的頻譜，所述的RF信號(hào)是經(jīng)直接轉(zhuǎn)換接收機(jī)降頻轉(zhuǎn)換的。在無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)中，另一個(gè)常見(jiàn)的干擾的例子是來(lái)自在相同的通信裝置中的發(fā)射單元。與干擾信號(hào)有關(guān)的泄漏到LO輸入端上的信號(hào)被稱為干擾泄漏信號(hào)。因此，在LO輸入端上的泄漏信號(hào)與混頻器中出現(xiàn)在RF輸入信號(hào)中的干擾信號(hào)混頻降頻，在混頻器的輸出端產(chǎn)生隨干擾信號(hào)強(qiáng)度變化而變化的DC偏移。因?yàn)楫a(chǎn)生的DC偏移是隨干擾信號(hào)的強(qiáng)度而變化的，所以這樣的DC偏移是動(dòng)態(tài)DC偏移。
第三種，混頻器中的偶數(shù)階非線性(even-order nonlinearities)可能在直接轉(zhuǎn)換接收機(jī)中導(dǎo)致嚴(yán)重的失真。直接轉(zhuǎn)換接收機(jī)使用多個(gè)在單個(gè)芯片上制造的晶體管。如果包括晶體管的面積和摻雜濃度在內(nèi)的物理參數(shù)不是平衡的，無(wú)論差多么小，都將導(dǎo)致所述的晶體管和理想的晶體管的執(zhí)行有所不同。在傳統(tǒng)的集成電路(IC)晶體管芯片內(nèi)制造過(guò)程的實(shí)際應(yīng)用中，所有的晶體管彼此之間至少都稍有不同，即使是降至分子水平進(jìn)行的制造，也不能制造出兩個(gè)完全相同的晶體管。吉爾伯特單元混頻器的一對(duì)晶體管中的不相配可以在混頻器輸出端生產(chǎn)兩種DC偏移靜態(tài)的偏移和動(dòng)態(tài)的偏移。靜態(tài)的DC偏移利用本領(lǐng)域公知的方法和裝置就可以很容易地處理。然而，由偶數(shù)階非線性所引起的動(dòng)態(tài)的DC偏移在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中不能得到充分地補(bǔ)償。第四種干擾結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在直接轉(zhuǎn)換接收機(jī)混頻器加載的不相配。這種干擾結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)靜態(tài)DC偏移。對(duì)這種干擾結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒ê脱b置是公知的。
在通信產(chǎn)業(yè)中，人們正在付出巨大的努力，力圖使由DC偏移產(chǎn)生的上述干擾結(jié)構(gòu)所引起不期望的干擾和/或信號(hào)失真最小化。因此，現(xiàn)在正需要進(jìn)一步最小化這些機(jī)制造成的影響，尤其是與干擾信號(hào)有關(guān)的動(dòng)態(tài)的DC偏移(上述第二和第三結(jié)構(gòu)中的)，以及用于無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)的直接轉(zhuǎn)換接收機(jī)可以利用IC技術(shù)制造。
簡(jiǎn)要說(shuō)明本發(fā)明是一種對(duì)動(dòng)態(tài)直流(DC)偏移進(jìn)行補(bǔ)償?shù)腄C偏移補(bǔ)償器，所述的動(dòng)態(tài)直流(DC)偏移是由伴隨著輸入的RF通信信號(hào)的干擾信號(hào)引起的，所述的輸入的RF通信信號(hào)與出現(xiàn)在混頻器的本地振蕩器(LO)輸出端上的相關(guān)的干擾泄漏信號(hào)相互作用，并且所述的輸入的RF通信信號(hào)還與在混頻器芯片上制造的晶體管之間的差所引起的偶數(shù)階非線性有關(guān)的動(dòng)態(tài)DC偏移相互作用。
在一個(gè)實(shí)施例中，DC偏移量補(bǔ)償器在移動(dòng)通信裝置中被使用。輸入的射頻(RF)通信信號(hào)與本地振蕩信號(hào)(LO)在直接轉(zhuǎn)換混頻器中混頻。有時(shí)，輸入的通信信號(hào)兼?zhèn)溆幸饬x的通信信號(hào)和其它的通信信號(hào)，即干擾信號(hào)(亦稱阻滯信號(hào))。干擾信號(hào)通過(guò)兩個(gè)結(jié)構(gòu)在混頻器的輸出端感生不期望的DC偏移在干擾信號(hào)和相關(guān)的干擾泄漏信號(hào)之間的自混頻，和與位于混頻器中的偶數(shù)階非線性相互作用。
DC偏移補(bǔ)償器檢測(cè)器檢測(cè)出現(xiàn)的干擾信號(hào)并且將補(bǔ)償校正提供給混頻器的輸出，這樣一些或全部由干擾泄漏信號(hào)所引起的不期望的DC偏移被從混頻器輸出信號(hào)中去除(補(bǔ)償輸出)。在一個(gè)實(shí)施例中，DC偏移補(bǔ)償器直接檢測(cè)輸入的RF通信信號(hào)中出現(xiàn)的干擾信號(hào)。DC偏移補(bǔ)償器的其它實(shí)施例檢測(cè)混頻器的共模電流的變化。DC偏移補(bǔ)償器的其它實(shí)施例在其它具有接收機(jī)的裝置中被使用，例如，但不僅限于電視、無(wú)線電、立體聲接收機(jī)、衛(wèi)星接收裝置等等。此外，另一個(gè)實(shí)施例中的DC偏移補(bǔ)償器與系統(tǒng)中的其它類型的電路相連接，所述的系統(tǒng)具有不期望的DC偏移。
本發(fā)明的其它系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，將結(jié)合以下附圖和詳細(xì)說(shuō)明變得更加明顯。上述的附加的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)將被包括在這些說(shuō)明中，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并通過(guò)相關(guān)的權(quán)利要求書保護(hù)。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明附圖中的元件不必按比例，重點(diǎn)不在于描述的位置，而在于本發(fā)明的原則。在附圖中，類似的附圖標(biāo)記表示說(shuō)明書中從頭到尾的不同的附圖中的對(duì)應(yīng)部分。


圖1是一個(gè)和基站通信的移動(dòng)通信裝置的簡(jiǎn)化方框圖。
圖2是說(shuō)明圖1的移動(dòng)通信裝置所選擇的接收機(jī)元件的方框圖。
圖3是一個(gè)位于圖1的移動(dòng)通信裝置中并且與圖2的混頻器連接的DC偏移補(bǔ)償器的方框圖。
圖4是圖2和3中理想的混頻器的方框示意圖。
圖5是用可編程放大器實(shí)現(xiàn)圖3的控制器的示意方框圖。
圖6是對(duì)圖3中位于控制器中的可編程放大器進(jìn)行校準(zhǔn)的逐次逼近算法的實(shí)現(xiàn)的示意流程圖。
圖7是當(dāng)位于圖2、3和5中的DC偏移補(bǔ)償器中的如圖5所示的可編程功率放大器進(jìn)行校準(zhǔn)，以便補(bǔ)償由干擾泄漏信號(hào)所引起的DC偏移的時(shí)候，圖2和3中的混頻器的DC偏移信號(hào)的圖形。
圖8是一個(gè)使用了狀態(tài)機(jī)控制器的DC偏移補(bǔ)償器的實(shí)施例的方框圖。
圖9是一個(gè)使用了處理器的DC偏移補(bǔ)償器的實(shí)施例的方框圖。
圖10是一個(gè)配置DC偏移補(bǔ)償器的實(shí)施例的方框圖，以便用一個(gè)共模檢測(cè)器檢測(cè)由干擾泄漏信號(hào)所引起的DC偏移。
圖11是一個(gè)表示由如圖10所示的共模電流檢測(cè)器的實(shí)施例檢測(cè)到的平均共模電流的簡(jiǎn)化說(shuō)明圖形。
詳細(xì)說(shuō)明1.DC偏移補(bǔ)償器的概述圖1是一個(gè)和基站102通信的移動(dòng)通信裝置100的簡(jiǎn)化方框圖。移動(dòng)通信裝置100，亦稱無(wú)線通信裝置，通常具有一個(gè)麥克風(fēng)104、一個(gè)揚(yáng)聲器106、一個(gè)發(fā)射/接收單元108和一個(gè)天線110。為了開(kāi)始一個(gè)語(yǔ)音會(huì)話，用戶啟動(dòng)在鍵區(qū)上的鍵112發(fā)射一個(gè)目標(biāo)代碼到發(fā)射/接收單元108，所述的目標(biāo)代碼例如可以是一個(gè)電話號(hào)碼。用戶的語(yǔ)音由麥克風(fēng)104檢測(cè)并且經(jīng)由連接114傳送到發(fā)射/接收單元108，由發(fā)射接收單元108轉(zhuǎn)換成射頻(RF)通信信號(hào)116，然后經(jīng)由連接118由天線110發(fā)射到基站102。
同移動(dòng)通信裝置100的通信通過(guò)發(fā)射/接收單元120轉(zhuǎn)換成RF通信信號(hào)，并且經(jīng)由連接124發(fā)射到基站天線122上?；咎炀€124通常安設(shè)在天線桿126上或其它同樣位于頂點(diǎn)的地方，以便更好的發(fā)射和接收。然后將RF通信信號(hào)116發(fā)射到移動(dòng)通信裝置100。天線110檢測(cè)到接收的通信信號(hào)116，然后經(jīng)由連接118將接收到的通信信號(hào)116發(fā)送到接收機(jī)/發(fā)射機(jī)108。接收機(jī)/發(fā)射機(jī)108將接收的RF通信信號(hào)轉(zhuǎn)換為將經(jīng)由連接128發(fā)射到揚(yáng)聲器106的信號(hào)。因此，只要基站102建立了到達(dá)目標(biāo)位置的連接(未示出)，根據(jù)電話號(hào)碼定義，利用移動(dòng)通信裝置100進(jìn)行與其他位于目標(biāo)位置的人的語(yǔ)音電話會(huì)話(或其它通信，例如，但是不僅限于，傳真、電子郵件等等)。
圖2是說(shuō)明移動(dòng)通信裝置100的選擇的接收機(jī)元件的方框圖。在天線110處檢測(cè)到的射頻通信信號(hào)116(圖1)經(jīng)由連接118被傳送到低噪音放大器(LNA)202。LNA202分別經(jīng)由連接206和208將一個(gè)放大了的射頻通信信號(hào)，RF+和RF-提供給混頻器204。LNA放大器202在本領(lǐng)域是公知的，可以利用本領(lǐng)域所使用的公知的檢測(cè)和放大RF信號(hào)的元件和技術(shù)實(shí)現(xiàn)。LNA202的詳細(xì)操作沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)描述，除了當(dāng)用作由DC偏移補(bǔ)償器210補(bǔ)償?shù)陌l(fā)射/接收單元108的一部分時(shí)對(duì)理解LNA202的操作和功能是必須的以外。在本質(zhì)上不脫離如下所述的DC偏移補(bǔ)償器210的功能和操作的情況下，任意上述的公知的LNA202可以在發(fā)射/接收單元108中實(shí)現(xiàn)。此外，在圖2中為方便說(shuō)明，LNA202位于發(fā)射/接收單元108中。LNA202還可以在發(fā)射/接收單元108以外的另一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢茫缱鳛槠渌到y(tǒng)的元件，或作為一個(gè)獨(dú)立的專用低噪音放大器，并且不會(huì)對(duì)如下所述的DC偏移補(bǔ)償器210的操作和功能帶來(lái)不利地影響。
混頻器204，作為電子電路，直接將接收的射頻通信信號(hào)RF+和RF-與由本地振蕩器(LO)212提供的信號(hào)混頻。LO212分別經(jīng)由連接214和216將LO+和LO-發(fā)送到混頻器204?；祛l器204和212在本領(lǐng)域是公知的，并且可以使用本領(lǐng)域公知的將振蕩信號(hào)與RF通信信號(hào)進(jìn)行混頻的元件和技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)。除了當(dāng)用作由DC偏移補(bǔ)償器210補(bǔ)償?shù)陌l(fā)射/接收單元108的一部分時(shí)對(duì)理解混頻器204和LO212的操作和功能是必須的以外，混頻器204和LO212的詳細(xì)操作沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)描述。任意上述公知的混頻器202和/或LO212可以在發(fā)射/接收單元108中實(shí)現(xiàn)，而在本質(zhì)上不脫離如下所述的DC偏移補(bǔ)償器210的功能和操作。此外，在圖2中為方便說(shuō)明，混頻器204和LO212位于發(fā)射/接收單元108中?；祛l器204和/或LO212還可以在發(fā)射/接收單元108以外的另一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢茫缱鳛槠渌到y(tǒng)的元件，或作為一個(gè)獨(dú)立的專用混頻器或本地振蕩器，并且不會(huì)對(duì)如下所述的DC偏移補(bǔ)償器210的操作和功能帶來(lái)不利地影響。
混頻器204通過(guò)組合輸入的RF通信信號(hào)(RF+和RF-)和LO信號(hào)(LO+和LO-)產(chǎn)生輸出信號(hào)OUT+和OUT-，稱為降混頻。(混頻器204輸出電流包括其它公知的元件，例如，但不僅限于偏置電流。)輸出信號(hào)(OUT+和OUT-)作為一個(gè)差分信號(hào)OUT，從混頻器204經(jīng)由連接218和220(分別)輸出，以便將其發(fā)射到其它位于發(fā)射/接收單元108中的元件(未示出)，用于另外的處理和/或放大。在一個(gè)移動(dòng)通信裝置100的實(shí)施例中，混頻器204使用吉爾伯特單元，如下所述，將RF通信信號(hào)(RF+和RF-)與本地振蕩信號(hào)(LO+和LO-)降混頻，以便產(chǎn)生輸出信號(hào)(OUT+和OUT-)。
DC偏移補(bǔ)償器210經(jīng)由連接222連接到混頻器204，用于檢測(cè)干擾信號(hào)。如下所述，DC偏移補(bǔ)償器210經(jīng)由連接224將補(bǔ)償信號(hào)提供給混頻器204，從而使由干擾信號(hào)所引起的不期望的動(dòng)態(tài)DC偏移從該通信信號(hào)中得到補(bǔ)償。為了方便說(shuō)明，連接222和224作為一個(gè)連接加以說(shuō)明。如下所述，在一個(gè)實(shí)施例中，連接222和224是兩個(gè)連接。
2.DC偏移補(bǔ)償器功能元件圖3是一個(gè)位于移動(dòng)通信裝置100(圖1和2)中的DC偏移補(bǔ)償器210的方框圖，所述的補(bǔ)償器210連接到混頻器204。DC偏移補(bǔ)償器210包括校正發(fā)生器302、控制器304、檢測(cè)器306和用戶接口308。DC偏移補(bǔ)償器210連接到混頻器204，混頻器204是傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)換混頻器?；祛l器204包括公知的吉爾伯特單元310和RF輸入電路312。
吉爾伯特單元310使用了四個(gè)晶體管Q1、Q2、Q3和Q4。吉爾伯特單元310經(jīng)由連接314和316連接到RF輸入電路312。吉爾伯特單元310經(jīng)由連接214和216連接到LO212(圖2)。吉爾伯特單元310分別經(jīng)由連接218和220提供混頻器的輸出204(OUT+和OUT-)。RF輸入電路312使用兩個(gè)晶體管Q5和Q6。RF輸入電路312還包括電阻(R)，以提供到一個(gè)適當(dāng)?shù)牡鼐€(G)的連接。RF輸入電路312分別經(jīng)由連接206和208接收輸入的RF信號(hào)(RF+和RF-)。當(dāng)移動(dòng)通信裝置100的用戶(圖1和2)使用該裝置進(jìn)行通信時(shí)，RF通信信號(hào)被檢測(cè)然后通過(guò)低噪音放大器202放大(圖2)。輸入的RF信號(hào)(RF+和RF-)至少包括有意義的通信信號(hào)。有時(shí)，輸入的RF通信信號(hào)中還可能同時(shí)存在干擾信號(hào)。
檢測(cè)器306經(jīng)由連接318和320，分別連接到連接206和208，因此如果在輸入的RF通信中出現(xiàn)干擾信號(hào)，可以通過(guò)DC偏移補(bǔ)償器210檢測(cè)到干擾信號(hào)。檢測(cè)器306經(jīng)由連接322將一個(gè)對(duì)應(yīng)于干擾信號(hào)的適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)提供給控制器304。然后控制器304經(jīng)由連接324將一個(gè)適當(dāng)?shù)男盘?hào)提供給校正發(fā)生器302。校正發(fā)生器302產(chǎn)生一個(gè)補(bǔ)償校準(zhǔn)(C+和C-)，并且將補(bǔ)償校正與差分信號(hào)路徑(分別是OUT+和OUT-)組合，從而可以顯著地降低或消除(補(bǔ)償)由干擾信號(hào)所引起DC偏移。校正發(fā)生器302在節(jié)點(diǎn)326經(jīng)由連接328連接到連接218，因此補(bǔ)償信號(hào)C+可以與輸出差分信號(hào)路徑OUT+組合。同樣地，校正發(fā)生器302在節(jié)點(diǎn)330經(jīng)由連接332連接到連接220，由此補(bǔ)償校準(zhǔn)C-與輸出信號(hào)OUT-組合。補(bǔ)償信號(hào)C+和C-可以是任意適當(dāng)?shù)男盘?hào)，例如，但不僅限于，適當(dāng)?shù)碾妷夯蜻m當(dāng)?shù)碾娏?。因此，DC偏移補(bǔ)償器210使用檢測(cè)器306檢測(cè)干擾信號(hào)，使用控制器304產(chǎn)生控制信號(hào)，并且使用校正發(fā)生器302產(chǎn)生適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償信號(hào)(C+和C-)，在節(jié)點(diǎn)326和330組合輸出(OUT+和OUT-)。
DC偏移補(bǔ)償器210包括用戶接口308。用戶接口308經(jīng)由連接334連接到控制器304，因此用戶可以經(jīng)由連接336提供適當(dāng)?shù)闹噶?，這樣控制器304指定一個(gè)將由校正發(fā)生器302產(chǎn)生的期望信號(hào)，從而補(bǔ)償由干擾信號(hào)所引起的DC偏移。在另一個(gè)實(shí)施例中，如下所述，使用一個(gè)裝置檢測(cè)干擾信號(hào)的出現(xiàn)和幅度，或檢測(cè)適當(dāng)?shù)臏y(cè)試音信號(hào)，并且自動(dòng)地將輸入信號(hào)提供給控制器304，用于在控制器304中配置適當(dāng)?shù)脑鲆妗?br> 3.偶數(shù)-奇數(shù)的非線性影響在吉爾伯特單元310的制造處理期間(圖3)，晶體管Q1、Q2、Q3和Q4被這樣設(shè)計(jì)振蕩信號(hào)(LO+和LO-)與輸入的RF信號(hào)(RF+和RF-)混頻，從而由混頻器204輸出適當(dāng)?shù)妮敵鲂盘?hào)(OUT+和OUT-)。
晶體管Q1、Q2、Q3和Q4根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范被制造。如果晶體管可以被制造為正好兼?zhèn)渌械脑O(shè)計(jì)規(guī)范特征，上述的晶體管就是″理想的″晶體管。然而，在吉爾伯特單元310的實(shí)際制造過(guò)程中，吉爾伯特單元晶體管是在一個(gè)集成電路(IC)芯片上制造的，實(shí)際上不可能制造出如理想的晶體管那樣的晶體管Q1、Q2、Q3和Q4。即使在分子水平，理想的晶體管和晶體管Q1、Q2、Q3和Q4之間，具有很小的面積差和摻雜濃度，也足以使每個(gè)晶體管Q1、Q2、Q3和Q4與理想的晶體管之間的性能存在差別。當(dāng)經(jīng)由吉爾伯特單元310感生出偏置電流時(shí)(圖3)，晶體管Q1、Q2、Q3和Q4之間的性能差別導(dǎo)致固有的靜態(tài)的DC偏移。這些靜態(tài)的DC偏移可以通過(guò)一個(gè)位于混頻器的輸出端的傳統(tǒng)的靜態(tài)的DC偏移回路被校準(zhǔn)。然而，只有當(dāng)出現(xiàn)一個(gè)幅度較大信號(hào)時(shí)，其它的DC項(xiàng)或因數(shù)(term)才出現(xiàn)在混頻器輸出上。幅度較大信號(hào)可以是有意義的通信信號(hào)或者干擾信號(hào)。當(dāng)有意義的通信信號(hào)的強(qiáng)度足夠大的時(shí)，混頻器中的偶數(shù)階非線性是次要的問(wèn)題。因此，在有意義的通信信號(hào)中出現(xiàn)的DC信號(hào)可以壓倒任意其它的由偶數(shù)階影響生產(chǎn)的DC信號(hào)并且不影響電路操作。然而，如果需要的有意義的通信信號(hào)幅度較小，而干擾信號(hào)幅度較大，偶數(shù)階非線性問(wèn)題將變得非常重要。由干擾信號(hào)產(chǎn)生的DC偏移與偶數(shù)階非線性相互作用可以控制需要的DC信號(hào)。這些動(dòng)態(tài)的與干擾信號(hào)有關(guān)的DC偏移在很大程度上減少了接收機(jī)和/或在通信裝置中飽和繼承階段(saturate succeeding stage)的噪聲系數(shù)。這些影響對(duì)接收機(jī)來(lái)講是不利的。由晶體管Q1、Q2、Q3和Q4與理想的晶體管之間的不相配所引起的惡化影響稱為偶數(shù)階非線性影響。
圖4是表示具有吉爾伯特單元402和RF輸入電路404的混頻器400的方框圖。混頻器400的連接、吉爾伯特單元402、RF輸入電路404基本上根據(jù)圖3所示的連接被配置。因此，為了方便說(shuō)明，與圖3中的附圖標(biāo)記相應(yīng)的圖4中的連接附圖標(biāo)記也可以用于說(shuō)明具有理想的晶體管的吉爾伯特單元402的操作和功能。
吉爾伯特單元402具有四個(gè)理想的晶體管406，408，410和412。理想的晶體管406等于晶體管Q1加越界因數(shù)A(具有與晶體管Q1的基極相關(guān)的正極)。因此，圖4中示出的理想的晶體管406和圖3中示出的晶體管Q1的越界因數(shù)A不同。同樣地，理想的晶體管408與晶體管Q2(圖3)的越界因數(shù)B不同。理想的晶體管410與晶體管Q3(圖3)的越界因數(shù)C不同，并且理想的晶體管412與晶體管Q4(圖3)的越界因數(shù)D不同。
如附圖所示，LO信號(hào)和RF信號(hào)可以是電壓量，而輸出信號(hào)可以是電流。換句話說(shuō)，信號(hào)可以是任意電流和電壓的組合。如這個(gè)例子所示，以下數(shù)學(xué)等式描述了理想的吉爾伯特單元402的功能與操作。差動(dòng)電流IOUT等于OUT+和OUT-的差。在一個(gè)具有理想的晶體管406、408、410和412的吉爾伯特單元402中，每個(gè)晶體管都相同，因此操作也完全相同。在理想的配置中，晶體管Q1、Q2、Q3和Q4將被制造成理想的晶體管。在這些理想的配置中，越界因數(shù)A、B、C和D等于零(或換句話說(shuō)，彼此相等)。
Iout=Ied(A-B-C+D)+2Iec(A-B+C-D)Vt+]]>2RIedI1d+4RIedIec(B+C-A-C)+2RIed2(B+D-A-C)βVtVt+4RβIec]]>根據(jù)上面的方程式，如果因數(shù)A、B、C和D等于零(或彼此相等)，非理想的元件將丟棄而理想的元件將保留。然而，在晶體管Q1(圖3)不等于理想的晶體管406(圖4)的情況下，越界因數(shù)A不等于零。同樣地，如果晶體管Q2、Q3和Q4(圖3)分別不同于理想的晶體管408、410和412(圖4)，越界因數(shù)B、C和D也都是非零的。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，如上面的方程式描述的吉爾伯特單元402的輸出將是非理想的并且是獨(dú)立的信號(hào)，或動(dòng)態(tài)DC偏移。
在上面的方程式中，因數(shù)Ied等于RF信號(hào)的差動(dòng)電流，分別對(duì)應(yīng)于RF+和RF-。同樣地，因數(shù)I1d相當(dāng)LO信號(hào)的差動(dòng)電流，對(duì)應(yīng)于LO+和LO-。因數(shù)Iec對(duì)應(yīng)于共模電流，IE1和IE2的平均值。
這些電流等于在連接218上的偏置電流(IE+)和在連接220上的偏置電流(IE-)。
在上面的方程式中的晶體管的電流增益由符號(hào)β表示。晶體管的電流增益β是公知的，等于集電極電流除以基極電流。
上面的方程式中的Vt是晶體管的門限電壓。上面的方程式中的電阻R等于吉爾伯特單元402中的RGC1和RGC2(圖4)。假定上面的方程式中的電阻RGC1和RGC2相等。
可以產(chǎn)生與上述等式相關(guān)的幾個(gè)觀察結(jié)果。首先，一個(gè)理想的混頻因數(shù)2RIedI1d。其次，差動(dòng)輸出電流具有一個(gè)依賴于差動(dòng)輸入電流的平方的因數(shù)≈2RIFed(b+d-a-c)/βV2t。
因此，使用三角恒等式cos2(θ)＝1/2+1/2cos(2θ)，DC偏移可以隨干擾信號(hào)的強(qiáng)度而變化。第三，即使平方因數(shù)除以β(通常是大于100的幅度較大的量)，有意義的通信信號(hào)通常是低于干擾信號(hào)的80dB或更大。因此，依賴于干擾信號(hào)的DC偏移的仍然是一個(gè)問(wèn)題。比較吉爾伯特單元310(圖3)和具有理想的晶體管的吉爾伯特單元402(圖4)之間的差別，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解利用傳統(tǒng)方法或傳統(tǒng)的電路很難補(bǔ)償在輸入的RF通信信號(hào)的混頻中出現(xiàn)的DC偏移的兩個(gè)源。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道上述公式?jīng)]有涉及任何“泄漏”信號(hào)。該等式僅處理不相配的晶體管。其次是晶體管Q1、Q2、Q3和Q4與理想的晶體管之間的很小的差別的影響(偶數(shù)階非線性影響)。DC偏移補(bǔ)償器210(圖2和3)檢測(cè)出現(xiàn)的干擾信號(hào)，并且補(bǔ)償干擾自混頻的不期望的影響以及在吉爾伯特單元310中的晶體管的偶數(shù)-奇數(shù)的非線性影響。
DC偏移補(bǔ)償器210的補(bǔ)償與干擾自混頻以及晶體管的偶數(shù)階非線性有關(guān)的DC偏移的性能，相對(duì)于傳統(tǒng)的混頻器提供至少兩個(gè)不能由DC偏移補(bǔ)償器210進(jìn)行補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)。首先，每個(gè)晶體管之間的制造差別導(dǎo)致由吉爾伯特單元310中的晶體管導(dǎo)致的偶數(shù)階非線性。因此，在每個(gè)吉爾伯特單元中的晶體管生產(chǎn)的性能不但性能不同于具有理想的晶體管的吉爾伯特單元，在任意具體的移動(dòng)通信裝置100中的每個(gè)吉爾伯特單元都不同于其它移動(dòng)通信裝置中使用的吉爾伯特單元。因此，DC偏移補(bǔ)償器210允許與偶數(shù)階非線性有關(guān)的DC偏移分別在每個(gè)單獨(dú)的吉爾伯特單元中進(jìn)行補(bǔ)償。
第二，DC偏移補(bǔ)償器210提供對(duì)輸入的RF通信信號(hào)中出現(xiàn)的干擾信號(hào)的檢測(cè)，并且對(duì)在吉爾伯特單元310中出現(xiàn)的不期望的干擾自混頻DC偏移提供補(bǔ)償。干擾信號(hào)通常接近有意義的通信信號(hào)的頻譜。因?yàn)椴僮黝l率通常幅度較大(大于1GHz)，所以很難使用傳統(tǒng)的技術(shù)有選擇地傳送有意義的通信信號(hào)，并同時(shí)充分地減少伴隨產(chǎn)生的干擾信號(hào)。因此，在混頻器中存在干擾。干擾信號(hào)在經(jīng)過(guò)混頻器204之后，隨后與有意義的RF通信信號(hào)分離，因此有意義的通信信號(hào)可以被進(jìn)一步處理，例如，但不僅限于，被處理成為被傳輸?shù)交鶐^(qū)的通信信號(hào)，即可以由移動(dòng)通信裝置100的用戶接收的信號(hào)(圖1)。
4.檢測(cè)干擾信號(hào)檢測(cè)器306(圖3)連接到連接206和208，提供輸入的RF通信信號(hào)(RF+和RF-)的輸入。輸入的RF通信信號(hào)至少具有有意義的通信信號(hào)，例如，但不僅限于，和移動(dòng)通信裝置100的用戶通信的某個(gè)人的聲音(圖1和2)。當(dāng)輸入的RF通信信號(hào)具有有意義的通信信號(hào)作為它的唯一成分時(shí)，混頻器204對(duì)有意義的通信信號(hào)降混頻，從而可以進(jìn)一步處理一個(gè)差動(dòng)輸出信號(hào)(OUT+和OUT-)，以便使其具有很高的效率和精確性。
然而，當(dāng)輸入的RF通信信號(hào)包括有意義的通信信號(hào)和一個(gè)或多個(gè)干擾信號(hào)時(shí)，由干擾自混頻引起的DC偏移和在吉爾伯特單元310中的晶體管的偶數(shù)階非線性影響，從混頻器204輸出的差分信號(hào)在沒(méi)有DC偏移補(bǔ)償器210的情況下很難且?guī)缀醪豢赡鼙惶幚怼．?dāng)有意義的通信信號(hào)的幅度足夠超過(guò)任意干擾信號(hào)的幅度時(shí)，所需要的通信信號(hào)與LO信號(hào)經(jīng)由混頻器204降混頻，因此輸出的差分信號(hào)(OUT+和OUT-)以適當(dāng)?shù)男屎途_性被處理。但是，當(dāng)干擾信號(hào)的幅度超過(guò)了有意義的通信信號(hào)時(shí)，可能遇到這樣一個(gè)難題降混頻之后的所需要的通信信號(hào)很難處理。當(dāng)產(chǎn)生任意幅度較大信號(hào)時(shí)，檢測(cè)器306進(jìn)行檢測(cè)。如果該信號(hào)是一個(gè)干擾信號(hào)，那么補(bǔ)償是有益的。然而，如果幅度較大信號(hào)是有意義的通信信號(hào)，補(bǔ)償僅稍微減少了在混頻器輸出信號(hào)中的DC信息的質(zhì)量，并且相關(guān)的噪聲系數(shù)也將多少受到影響。但是在這種情況下，信號(hào)是幅度較大的，因?yàn)橛脩舯厝晃挥诤芙咏l(fā)射機(jī)的地方。因此，在這種情況下接收機(jī)的噪聲系數(shù)只是短時(shí)影響。因此，在最壞的情況下，當(dāng)干擾信號(hào)大于所需要的信號(hào)時(shí)，DC偏移補(bǔ)償器210通過(guò)補(bǔ)償由干擾信號(hào)(s)所引起的DC偏移，提高差動(dòng)輸出信號(hào)(OUT+和OUT-)的質(zhì)量，從而改善對(duì)所需要的有意義的通信信號(hào)的進(jìn)一步處理的效率和精確性。
檢測(cè)器306可以使用任何公知的裝置來(lái)檢測(cè)有意義的通信信號(hào)和在輸入的RF通信信號(hào)上出現(xiàn)的干擾信號(hào)(s)之間的差別。例如，檢測(cè)器306可以監(jiān)視輸入的RF通信信號(hào)(比如RF+和RF-的電壓)的幅度，并且響應(yīng)輸入的RF通信信號(hào)的電壓的任意顯著的增長(zhǎng)，這樣的電壓增長(zhǎng)表示出現(xiàn)了干擾信號(hào)大于需要的有意義的通信信號(hào)的情況。檢測(cè)器306，在另一個(gè)實(shí)施例中，被配置為監(jiān)視不同的輸入的RF通信信號(hào)的頻道，區(qū)分由有意義的通信信號(hào)使用的頻道和具有干擾信號(hào)的頻道。檢測(cè)器306的其它實(shí)施例可以使用公知的元件和方法或?qū)⑵溥M(jìn)行組合實(shí)現(xiàn)，這樣，在輸入的RF通信信號(hào)上出現(xiàn)的干擾信號(hào)可以被檢測(cè)。在本質(zhì)上不脫離如下所述的DC偏移補(bǔ)償器210的功能和操作的情況下，任意上述公知的檢測(cè)器裝置可以在DC偏移補(bǔ)償器210中實(shí)現(xiàn)。
此外，在圖3中為方便說(shuō)明，檢測(cè)器306位于DC偏移補(bǔ)償器210中。檢測(cè)器306還可以在發(fā)射/接收單元108以外的另一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢?，如作為其它系統(tǒng)的元件，或作為一個(gè)獨(dú)立的專用檢測(cè)器306，并且不會(huì)對(duì)如下所述的DC偏移補(bǔ)償器210的操作和功能帶來(lái)不利地影響。此外，在圖3中為了方便說(shuō)明，檢測(cè)器306分別經(jīng)由連接320和318連接到連接208和206。在另一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)器306可以連接到其它位于移動(dòng)通信裝置100中的連接(圖1和2)，從而檢測(cè)干擾信號(hào)(s)。上述任意其它的檢測(cè)器306的實(shí)施例都在公開(kāi)的范圍之內(nèi)，并通過(guò)隨后的權(quán)利要求書保護(hù)。
當(dāng)在輸入的RF通信信號(hào)中檢測(cè)到了干擾信號(hào)，控制器304對(duì)檢測(cè)器306進(jìn)行響應(yīng)。檢測(cè)器306經(jīng)由連接322將一個(gè)對(duì)應(yīng)于檢測(cè)的干擾信號(hào)的適當(dāng)?shù)妮敵鲂盘?hào)提供給控制器304，這樣，控制器304可以啟動(dòng)校正發(fā)生器302，使其產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)(IC+和IC-)，對(duì)由干擾自混頻引起的DC偏移(s)進(jìn)行補(bǔ)償。只要由檢測(cè)器306將適當(dāng)?shù)妮敵鲂盘?hào)提供給控制器304，不需要在此進(jìn)行詳細(xì)的描述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員就可以實(shí)現(xiàn)用于檢測(cè)器306的獨(dú)立元件的詳細(xì)操作和說(shuō)明。任何用于檢測(cè)器306的這樣的元件的變化，和檢測(cè)器306中的元件的操作，都為控制器304產(chǎn)生一個(gè)適當(dāng)?shù)妮敵鲂盘?hào)，這些都在公開(kāi)的范圍之內(nèi)并且通過(guò)隨后的權(quán)利要求書保護(hù)。
5.逐次逼近算法圖5是一個(gè)用可編程放大器502實(shí)現(xiàn)的控制器304(參見(jiàn)圖3)的示意方框圖。控制器304，利用檢測(cè)器306提供的信息，經(jīng)由連接324，將一個(gè)適當(dāng)?shù)男盘?hào)提供給校正發(fā)生器302，從而產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)(C+和C-)，用于補(bǔ)償由干擾自混頻所引起的DC偏移。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器304由可編程放大器502實(shí)現(xiàn)。一個(gè)如下所述逐次逼近算法，用來(lái)指定可編程放大器502的放大級(jí)。
可編程放大器502的操作參數(shù)可以在制造過(guò)程期間，通過(guò)用戶接口308提供的操作規(guī)程指定。在制造過(guò)程期間，一個(gè)人或裝置經(jīng)由連接336將操作規(guī)程輸入到DC偏移補(bǔ)償器210中。用戶接口308經(jīng)由連接334提供一個(gè)對(duì)應(yīng)于操作規(guī)程的適當(dāng)?shù)男盘?hào)給可編程放大器502。
在另一個(gè)實(shí)施例中，用戶接口308只不過(guò)是連接334和336之間的一個(gè)交接點(diǎn)。在這樣的實(shí)施例中，用戶或裝置以適當(dāng)?shù)男问教峁┛删幊谭糯笃?02的操作規(guī)程。
在一個(gè)控制器304的實(shí)施例中，使用了可編程放大器502，由用戶或裝置提供的操作規(guī)程通過(guò)用戶接口308指定可編程放大器502放大控制位的狀態(tài)。放大控制位的狀態(tài)(1或0)通過(guò)執(zhí)行如下所述的逐次逼近算法來(lái)確定。可編程放大器502的最低有效位(LSB)控制位表示可編程放大器502的最小放大增加量。同樣地，可編程放大器502的最高有效位(MSB)控制位表示可編程放大器502的最大增加放大量。可編程放大器502通常具有多個(gè)放大控制位以便指定可編程的放大器502的放大。因此，多個(gè)控制位配置為“開(kāi)”狀態(tài)或者“關(guān)”狀態(tài)。例如，“開(kāi)”狀態(tài)對(duì)應(yīng)于一組邏輯高或″1″狀態(tài)位。類似地，“關(guān)”狀態(tài)對(duì)應(yīng)于一組邏輯低或″0″狀態(tài)位。
作為一個(gè)示范性說(shuō)明，可編程放大器502有四個(gè)放大位來(lái)控制放大。當(dāng)四個(gè)控制位中的每個(gè)位都配置為″開(kāi)″狀態(tài)的時(shí)候(用二進(jìn)數(shù)表示為1111，其中最左邊的位是MSB)，放大器502提供一個(gè)是LSB放大的15倍的最大放大值。換句話說(shuō)，其它的放大級(jí)可以通過(guò)有選擇地指定設(shè)置控制位為″關(guān)″狀態(tài)獲得。例如，一個(gè)放大級(jí)為5的放大級(jí)可以通過(guò)將第四控制位(MSB位)和第二控制位配置為″關(guān)″狀態(tài)(0101)被指定。
控制器304的另一個(gè)實(shí)施例可以使用具有任意適當(dāng)放大量的控制位的可編程放大器，所述的放大控制位控制可編程放大器502的放大。采用如上面在DC偏移補(bǔ)償器210中所描述的可編程放大器502的控制器304的另一個(gè)實(shí)施例可以根據(jù)如下所述逐次逼近算法被校準(zhǔn)或?qū)崿F(xiàn)，而不會(huì)脫離本發(fā)明的操作和功能范圍，并且被包括上述公開(kāi)的范圍內(nèi)并且通過(guò)隨后的權(quán)利要求書保護(hù)。
圖6是一個(gè)實(shí)現(xiàn)逐次逼近算法的示意流程圖600，用于確定位于控制器304中的可編程放大器502(圖5)的放大控制位狀態(tài)(校準(zhǔn))。每個(gè)方框可以表示一個(gè)包括一個(gè)或多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)指定邏輯功能(s)的可執(zhí)行指令的模塊、部分或代碼部分。應(yīng)當(dāng)注意的是在另一個(gè)或一些實(shí)現(xiàn)方案中，方框中所示的功能可能出現(xiàn)不同于圖6示出的順序的情況，或可以包括附加功能，這些功能都沒(méi)有顯著地脫離由DC偏移補(bǔ)償器使用的逐次逼近算法的功能與操作。例如，根據(jù)所述的功能，圖6中所示的兩個(gè)順序的方框可以基本上同時(shí)執(zhí)行，方框有時(shí)可以顛倒次序執(zhí)行，或者某些方框在所有實(shí)例中均不執(zhí)行，這些將在如下進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。此外，除了逐次近似法以外的其它算法也可以提供校準(zhǔn)。所有的上述的修改和變化都包括在公開(kāi)的范圍內(nèi)，并且由隨后的權(quán)利要求書保護(hù)。
由流程圖600表示的逐次逼近算法在方框602開(kāi)始，其中所有的控制位配置為″關(guān)″狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，在移動(dòng)通信裝置100(圖1和2)的制造過(guò)程期間，處理從方框602開(kāi)始。
在方框604，一個(gè)已知的干擾信號(hào)經(jīng)由連接318和320被施加(圖5)。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)已知的音頻信號(hào)發(fā)生器504(圖5)產(chǎn)生的音頻信號(hào)分別經(jīng)由連接506和508(圖5)在連接318和320上模擬一個(gè)干擾信號(hào)(圖5)。由此，檢測(cè)器306檢測(cè)被施加的已知干擾信號(hào)或音頻信號(hào)。被施加的已知干擾信號(hào)或音頻信號(hào)(圖5)快速地傳播到連接206和208上，以便模擬在連接214和216上的由所述的干擾信號(hào)導(dǎo)致干擾泄漏信號(hào)(圖5)的影響。如下所述，音頻信號(hào)發(fā)生器504，或相同功能的裝置，產(chǎn)生多個(gè)已知的干擾信號(hào)或音頻信號(hào)，這樣，每個(gè)已知的干擾信號(hào)或音頻信號(hào)都基本上彼此相等。
在本質(zhì)上不脫離圖流程圖600中所示的逐次逼近算法的功能與操作的情況下，這些已知干擾信號(hào)或音頻信號(hào)可以以各種方式應(yīng)用于連接206和208(圖5)。在一個(gè)實(shí)施例中，已知的干擾信號(hào)信號(hào)或音頻信號(hào)可以由音頻信號(hào)發(fā)生器504(圖5)產(chǎn)生，音頻信號(hào)發(fā)生器504不是DC偏移量補(bǔ)償器210的一部分，也不是移動(dòng)通信裝置100的一部分(圖1和2)。這樣一個(gè)音頻信號(hào)發(fā)生器可以產(chǎn)生一個(gè)已知的干擾信號(hào)或音頻信號(hào)，以便通過(guò)RF頻譜廣播并且被天線110檢測(cè)(圖1和2)，從而將其傳送到連接206和208。在另一個(gè)實(shí)施例中，在另一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢锰峁┧龅囊阎母蓴_信號(hào)或音頻信號(hào)，例如一個(gè)直接位于連接206和208上的連接點(diǎn)(未示出)，或直接在用戶接口308內(nèi)的(通過(guò)圖5的連接518，以虛線表示以指示另一個(gè)實(shí)施例)。當(dāng)用于DC偏移量補(bǔ)償器210中的校準(zhǔn)處理時(shí)，音頻信號(hào)發(fā)生器504的任意實(shí)施例都在公開(kāi)的范圍內(nèi)，并且由隨后的權(quán)利要求書保護(hù)。
在塊606(圖6)，由已知的干擾信號(hào)或音頻信號(hào)產(chǎn)生的DC偏移信號(hào)在輸出連接218和220上被第二檢測(cè)器510(圖5)檢測(cè)到。由于使用了一個(gè)適當(dāng)?shù)臋z測(cè)器510，可以產(chǎn)生這樣一個(gè)判斷輸出的DC偏移的極性是否被反轉(zhuǎn)，如塊608所示(圖6)。如果DC偏移信號(hào)的極性還沒(méi)有從正電壓反轉(zhuǎn)到負(fù)電壓(否狀態(tài))，處理轉(zhuǎn)到塊612。然而，如果DC偏移信號(hào)的極性已經(jīng)從正電壓反轉(zhuǎn)到負(fù)電壓(是狀態(tài))，處理轉(zhuǎn)到塊610并且將MSB配置為″關(guān)″狀態(tài)。然后繼續(xù)進(jìn)行處理，回到塊604，在此音頻信號(hào)發(fā)生器504(圖5)產(chǎn)生另一個(gè)類似的已知的干擾信號(hào)信號(hào)或音頻信號(hào)。DC偏移信號(hào)在塊606被檢測(cè)并且在塊608再次被檢驗(yàn)。因?yàn)樵谥鸫伪平惴ǖ脑撾A段，DC偏移信號(hào)的極性為正，處理轉(zhuǎn)到塊612。
在塊612，如果LSB還沒(méi)有被檢驗(yàn)(否狀態(tài))，處理轉(zhuǎn)到塊614，將下一個(gè)有效的控制位配置為″開(kāi)″狀態(tài)。然后處理回到塊604。因此，最近配置的位被檢測(cè)以便確定DC偏移的極性是否被從正反轉(zhuǎn)到負(fù)。
然而，如果LSB已經(jīng)被檢測(cè)(是狀態(tài))，處理轉(zhuǎn)到塊614并且結(jié)束。所有的位都已經(jīng)配置(校準(zhǔn))為″開(kāi)″或″關(guān)″狀態(tài)。因此，如上所述的針對(duì)可編程放大器502的每個(gè)控制位的處理以循環(huán)的方式被重復(fù)(圖5)。當(dāng)LSB控制位已經(jīng)配置為″開(kāi)″狀態(tài)或″關(guān)″狀態(tài)，逐次逼近算法已經(jīng)結(jié)束并且處理在塊614結(jié)束。為了方便根據(jù)流程圖600圖解和說(shuō)明逐次逼近算法的操作和功能(圖6)，檢測(cè)器510被示出為位于DC偏移補(bǔ)償器210外部(圖5)。在另一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)器510作為一個(gè)積分元件被包括在DC偏移補(bǔ)償器210內(nèi)。檢測(cè)器510使用連接512連接到控制器304，并且經(jīng)由連接514和516連接到混頻器204的輸出端。檢測(cè)器510將一個(gè)適當(dāng)?shù)男盘?hào)提供給控制器304，用于將LSB控制位和檢測(cè)到的DC偏移進(jìn)行比較。
一個(gè)經(jīng)由連接512直接連接到控制器304的檢測(cè)器510，尤其適用于在給定時(shí)間校準(zhǔn)可編程放大器502的放大控制位的實(shí)施例。例如，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例中的逐次逼近算法的校準(zhǔn)處理，在每次用戶激活移動(dòng)通信裝置100(圖1和2)的時(shí)候啟動(dòng)。換句話說(shuō)，在其它實(shí)施例中所述的逐次逼近算法在預(yù)先確定的間隔被啟動(dòng)，同時(shí)移動(dòng)通信裝置100被使用。還有另一個(gè)實(shí)施例也依據(jù)預(yù)先確定事件的發(fā)生啟動(dòng)所述的逐次逼近算法，以校準(zhǔn)可編程放大器502的放大控制位，例如，但不僅限于，在移動(dòng)通信裝置100內(nèi)部檢測(cè)上述預(yù)定閾值或其它的監(jiān)視操作狀態(tài)的干擾信號(hào)信號(hào)。
換句話說(shuō)，檢測(cè)器510可以連接到用戶接口(未示出)，因此，根據(jù)由流程圖600(圖6)示出的逐次逼近算法，一個(gè)人或裝置執(zhí)行的逐次逼近算法在檢測(cè)處理的每個(gè)階段都知道DC偏移信號(hào)的狀態(tài)。然后用戶或裝置通過(guò)用戶接口308指定可編程放大器502的每個(gè)放大控制位的狀態(tài)(″開(kāi)″或“關(guān)″狀態(tài))。這樣一個(gè)實(shí)施例特別適合于一個(gè)在制造過(guò)程期間調(diào)整的實(shí)施例。
圖7是當(dāng)位于一個(gè)示范性的DC偏移補(bǔ)償器210(圖2、3和5)中的可編程功率放大器502(圖5)的放大控制位被校準(zhǔn)、以便補(bǔ)償動(dòng)態(tài)DC偏移的時(shí)候，混頻器204的DC偏移信號(hào)(圖2、3和5)的圖700。圖700簡(jiǎn)單地示出一個(gè)具有四個(gè)放大控制位的可編程放大器的示范性的校準(zhǔn)處理。對(duì)如下所述的示范性的校準(zhǔn)處理來(lái)說(shuō)，已知的干擾信號(hào)或音頻信號(hào)將放大控制位設(shè)定為二進(jìn)數(shù)1101(其中最左邊的位是MSB)。
為了方便地示出檢測(cè)到的DC偏移信號(hào)，信號(hào)振幅軸沒(méi)有編號(hào)。類似地，時(shí)間軸用一般的時(shí)間T1-T7標(biāo)記。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以使用任意適當(dāng)?shù)妮S編號(hào)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，這樣的編號(hào)系統(tǒng)不需要根據(jù)流程圖600說(shuō)明由音頻信號(hào)發(fā)生器504、檢測(cè)器510和控制器304在可編程放大器502的放大器控制位校準(zhǔn)期間執(zhí)行的逐次逼近算法的操作和功能(圖6)。
在時(shí)間T1，音頻信號(hào)發(fā)生器504(圖5)產(chǎn)生一個(gè)如上所述的已知的干擾信號(hào)或音頻信號(hào)。檢測(cè)器510(圖5)檢測(cè)DC偏移的結(jié)果，用脈沖702表示(圖7)。啟動(dòng)逐次逼近算法，使MSB控制位被啟動(dòng)在″開(kāi)″狀態(tài)。然后，根據(jù)流程圖600的處理(圖6)，音頻信號(hào)發(fā)生器504在時(shí)間T2產(chǎn)生一個(gè)干擾信號(hào)信號(hào)或音頻信號(hào)。檢測(cè)器510檢測(cè)結(jié)果脈沖704。在這個(gè)假設(shè)的可編程放大器502的放大器控制位的校準(zhǔn)的例子中，脈沖704作為具有其幅度大于LSB放大幅度并且具有正極的脈沖被示出。脈沖702和704之間的幅度差對(duì)應(yīng)于MSB控制位的打開(kāi)狀態(tài)。因此，當(dāng)MSB控制位啟動(dòng)為″開(kāi)″狀態(tài)之后，由控制器304將信號(hào)提供給脈沖發(fā)生器302，從而產(chǎn)生一個(gè)補(bǔ)償信號(hào)(C+和C-)用于補(bǔ)償由阻滯(blocker)自混頻或阻滯與偶階非線性的相互作用所引起的DC偏移部分。
接下來(lái)，因?yàn)槊}沖704的幅度大于LSB的放大并且是正極，逐次逼近算法操作調(diào)整下一個(gè)最高有效控制位為″開(kāi)″狀態(tài)。在時(shí)間T3由音頻信號(hào)發(fā)生器504產(chǎn)生一個(gè)已知的干擾信號(hào)或音頻信號(hào)，并且導(dǎo)致檢測(cè)器510檢測(cè)DC偏移信號(hào)，用脈沖706表示。脈沖706是幅度大于最低有效位的放大并且是正極的脈沖。因此，在逐次逼近算法的下一個(gè)重復(fù)期間，可編程放大器502的下一個(gè)控制位配置為″開(kāi)″狀態(tài)。
在時(shí)間T4，音頻信號(hào)發(fā)生器504產(chǎn)生另一個(gè)已知的干擾信號(hào)或音頻信號(hào)并且導(dǎo)致檢測(cè)器510檢測(cè)DC偏移信號(hào)。如脈沖708所示，檢測(cè)的DC偏移信號(hào)是負(fù)極性。因?yàn)闄z測(cè)的DC偏移具有反向的極性(變成負(fù)的)，根據(jù)流程圖600(圖6)，逐次逼近算法開(kāi)始將最近設(shè)置位控制位復(fù)位到″關(guān)″狀態(tài)。音頻信號(hào)發(fā)生器504產(chǎn)生干擾信號(hào)或音頻信號(hào)，并且檢測(cè)器510在時(shí)間T5檢測(cè)所得的DC偏移信號(hào)，用脈沖710表示。所示的脈沖706和脈沖710具有相等的幅度和相同的極性，這正是我們所期待的，因?yàn)樵跁r(shí)間T3和T5期間，可編程放大器502的控制位是相同的。
接下來(lái)，根據(jù)逐次逼近算法，調(diào)整LSB控制位。在時(shí)間T6，音頻信號(hào)發(fā)生器504產(chǎn)生已知的干擾信號(hào)或音頻信號(hào)，并且導(dǎo)致檢測(cè)器510檢測(cè)DC偏移信號(hào)，用脈沖712表示。示出的脈沖712是一個(gè)振幅小于LSB的放大并且是正極的脈沖。因此，根據(jù)逐次逼近算法，可編程放大器502的四個(gè)放大控制位已經(jīng)被指定(1101)，由此可編程放大器502被校準(zhǔn)。然后處理結(jié)束。
在另一個(gè)實(shí)施例中，在時(shí)間T7，音頻信號(hào)發(fā)生器504產(chǎn)生已知的干擾信號(hào)或音頻信號(hào)，并且由檢測(cè)器510檢測(cè)所得的DC偏移信號(hào)，用脈沖714表示。脈沖714實(shí)際上等于脈沖712，從而表示可編程放大器的校準(zhǔn)502已經(jīng)成功地實(shí)現(xiàn)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，音頻信號(hào)發(fā)生器504在選定時(shí)間或在周期時(shí)間產(chǎn)生已知干擾信號(hào)或音頻信號(hào)，以便更進(jìn)一步檢驗(yàn)可編程放大器502的適當(dāng)校準(zhǔn)，并且根據(jù)需要重新校準(zhǔn)放大控制位，以便優(yōu)化由DC偏移補(bǔ)償器210提供的補(bǔ)償。位于DC偏移補(bǔ)償器210和/或混頻器204(圖2和3)中的元件的操作特性可以因上一次校準(zhǔn)而改變，例如，但不僅限于，由于溫度的改變。當(dāng)移動(dòng)通信裝置100開(kāi)機(jī)時(shí)，或當(dāng)產(chǎn)生周期性的已知干擾信號(hào)或音頻信號(hào)以便提供可編程放大器502的周期性的再校準(zhǔn)時(shí)，這樣的實(shí)施例將尤其適合于將可編程放大器502校準(zhǔn)的移動(dòng)通信裝置100(圖1和2)。
6.其它實(shí)施例圖8是一個(gè)使用了狀態(tài)機(jī)控制器802的DC偏移補(bǔ)償器800的實(shí)施例的方框圖。DC偏移補(bǔ)償器800至少包括校正發(fā)生器302、控制器304、檢測(cè)器306和狀態(tài)機(jī)802。DC偏移補(bǔ)償器800可以包括其它可選的元件，為了方便說(shuō)明未示出，如上所述。例如，可以包括一個(gè)用戶接口并且該用戶接口以類似于用戶接口308(圖3)連接到控制器304(圖3)的連接方式被連接到狀態(tài)機(jī)802。
狀態(tài)機(jī)802包括一個(gè)可編程放大器804。檢測(cè)器306檢測(cè)出現(xiàn)的干擾信號(hào)，如上所述，并且將對(duì)應(yīng)于檢測(cè)的干擾信號(hào)的一個(gè)適當(dāng)?shù)妮斎胄盘?hào)經(jīng)由連接806提供給狀態(tài)機(jī)802。狀態(tài)機(jī)802配置為控制可編程放大器804的放大和校準(zhǔn)。當(dāng)檢測(cè)到干擾信號(hào)時(shí)，狀態(tài)機(jī)802經(jīng)由連接808將一個(gè)適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)提供給校正發(fā)生器302，使校正發(fā)生器302產(chǎn)生補(bǔ)償校準(zhǔn)信號(hào)(C+和C-)，補(bǔ)償由干擾自混頻和阻滯與混頻器(未示出)中的偶數(shù)階非線性相互作用所引起的DC偏移。因此，DC偏移補(bǔ)償器800可以包括音頻信號(hào)發(fā)生器和連接到DC偏移補(bǔ)償器800的檢測(cè)器(為了方便說(shuō)明未示出)并且實(shí)際上根據(jù)如上所述的音頻信號(hào)發(fā)生器504(圖5)和檢測(cè)器510(圖5)操作。因此，可編程放大器804實(shí)際上根據(jù)可編程放大器502(圖5)操作，并且實(shí)際上根據(jù)如上所述流程圖600所示的流程進(jìn)行校準(zhǔn)(圖6)。
換句話說(shuō)，狀態(tài)機(jī)802可以配置為不包括可編程放大器804。在這樣的實(shí)施例中，狀態(tài)機(jī)802被配置為經(jīng)由連接808為校正發(fā)生器302提供一個(gè)適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)。
狀態(tài)機(jī)802可以由固件包實(shí)現(xiàn)，或硬件和固件的組合實(shí)現(xiàn)。當(dāng)用硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)，狀態(tài)機(jī)802用本領(lǐng)域通用的可使用的公知的元件組成。例如，但不僅限于，狀態(tài)機(jī)802可以用集成電路(IC)芯片上的晶體管的適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員也可以使用或者不使用可編程放大器804設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)狀態(tài)機(jī)802，同樣也可以使用許多其它結(jié)構(gòu)的元件實(shí)現(xiàn)具有上述功能和操作的狀態(tài)機(jī)802，并且可以詳細(xì)描述出很多的上述這樣的實(shí)施例。上述的在DC偏移補(bǔ)償器800中的任意狀態(tài)機(jī)802的實(shí)現(xiàn)都在公開(kāi)的范圍內(nèi)，并且由隨后的對(duì)DC偏移補(bǔ)償器的權(quán)利要求書保護(hù)。
圖9是一個(gè)使用了處理器902的DC偏移補(bǔ)償器900的實(shí)施例的方框圖。DC偏移補(bǔ)償器900還包括檢測(cè)器306、校正發(fā)生器302和存儲(chǔ)器904。存儲(chǔ)器904包括用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的區(qū)域906和用于邏輯的區(qū)域908。處理器902經(jīng)由連接910連接到存儲(chǔ)器904并且和存儲(chǔ)器904通信。DC偏移補(bǔ)償器900可以包括其它可選的元件，為了方便說(shuō)明未示出。例如，可以包括一個(gè)用戶接口并且該用戶接口以類似于用戶接口302連接到與控制器304(圖3)的方式連接到處理器902。
依據(jù)檢測(cè)器306檢測(cè)到的干擾信號(hào)，如上所述，處理器902經(jīng)由連接912將一個(gè)適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)提供給校正發(fā)生器302，由此校正發(fā)生器302產(chǎn)生一個(gè)補(bǔ)償信號(hào)(C+和C-)，補(bǔ)償由干擾泄漏信號(hào)所引起的DC偏移。處理器902，為了方便說(shuō)明，位于DC偏移補(bǔ)償器900中。換句話說(shuō)，處理器可以位于DC偏移補(bǔ)償器900以外的另一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢?，如作為其它系統(tǒng)的元件，或作為一個(gè)獨(dú)立的專用處理機(jī)，并且不會(huì)對(duì)DC偏移補(bǔ)償器900的操作和功能帶來(lái)不利地影響。在一個(gè)實(shí)施例中，處理器902作為一個(gè)專用處理機(jī)被組成，并且作為DC偏移補(bǔ)償器900的一部分在一個(gè)單獨(dú)的集成電路芯片上被制造。在另一個(gè)實(shí)施例中，處理器902是一個(gè)市場(chǎng)上買得到的處理器。市場(chǎng)上買得到的處理器的例子包括，但不僅限于，例如ARM 7或ARM 9處理器的ARM處理器、由LSI Logic提供的ZSP Core或由DSP Group提供的Teak處理器。處理器902控制邏輯908的執(zhí)行。邏輯908配置為確定一個(gè)由處理器902提供給校正發(fā)生器302的適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)。邏輯908實(shí)際上根據(jù)流程圖600(圖6)為如上所述的逐次逼近算法配置。然而，邏輯908命令處理器902逐漸減少由已知干擾信號(hào)或音頻信號(hào)所引起的DC偏移一個(gè)適當(dāng)?shù)念A(yù)先確定的增加量。此外，邏輯908降低DC偏移的循環(huán)過(guò)程可以一直進(jìn)行，直到DC偏移減少到一個(gè)預(yù)先確定的閾值(而不是根據(jù)圖6的方框608的LSB的幅度)。
因此，DC偏移補(bǔ)償器900包括連接到DC偏移補(bǔ)償器900的音頻信號(hào)發(fā)生器和檢測(cè)器(為了方便說(shuō)明未示出)并且實(shí)際上根據(jù)如上所述的音頻信號(hào)發(fā)生器504(圖5)和檢測(cè)器510(圖5)操作。
當(dāng)邏輯908是由軟件現(xiàn)并且保存在存儲(chǔ)器904中時(shí)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解邏輯908可以存儲(chǔ)在任意計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)上，由相關(guān)的任意計(jì)算機(jī)和/或相關(guān)的處理器系統(tǒng)使用。在上下文中，存儲(chǔ)器904是一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)，可以是包括或存儲(chǔ)一個(gè)計(jì)算機(jī)和/或處理器程序在內(nèi)的電子的、磁性的、光的或其它物理裝置或裝置。邏輯908可以實(shí)現(xiàn)在任意計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)中，由與指令執(zhí)行有關(guān)的系統(tǒng)、設(shè)備或裝置使用，例如基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)、包含基于處理器的系統(tǒng)或可以讀取指令執(zhí)行系統(tǒng)指令的其它系統(tǒng)、設(shè)備或裝置并且執(zhí)行與邏輯908有關(guān)的指令。在說(shuō)明書的上下文中，“計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)”可以是任意可以存儲(chǔ)、傳送、傳播、傳輸與邏輯908有關(guān)的程序的裝置，與指令執(zhí)行系統(tǒng)、設(shè)備和/或裝置使用。計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)可以是，例如但不僅限于電子的、磁性的、光學(xué)的、電磁的、紅外線，或半導(dǎo)體系統(tǒng)、設(shè)備、裝置，或傳播介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)的更具體的例子(非詳細(xì)清單)包括以下具有一個(gè)或多個(gè)電線的電連接，便攜式計(jì)算機(jī)磁盤，(磁性的)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，只讀存儲(chǔ)器(ROM)，可擦寫編程序只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)，或閃速存儲(chǔ)器，光纖，和便攜式光盤只讀存儲(chǔ)器(CDROM)。注意計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)甚至可以是具有恰當(dāng)?shù)赜∷⒃谄渖系呐c邏輯908有關(guān)的程序的紙或另一種介質(zhì)，只要程序可以被電子地記錄，通過(guò)例如對(duì)紙或其它介質(zhì)的光學(xué)掃描，然后編譯，必要時(shí)以適當(dāng)?shù)姆绞椒g或進(jìn)行另外的處理，然后保存在存儲(chǔ)器904中。
圖10是一個(gè)配置DC偏移補(bǔ)償器1000的實(shí)施例的方框圖，配置為用一個(gè)共模檢測(cè)器1002檢測(cè)由干擾自混頻所引起的DC偏移。共模檢測(cè)器1002經(jīng)由連接1004連接到控制器304。共模檢測(cè)器1002，在某種意義上如下所述，為控制器304提供一個(gè)如上所述的與由檢測(cè)器306(圖3和5)提供的信號(hào)相似的適當(dāng)?shù)男盘?hào)。共模檢測(cè)器1002可以同樣地與如上所述的DC偏移補(bǔ)償器的其它實(shí)施例一起使用，依據(jù)在輸入的RF通信信號(hào)中出現(xiàn)的被檢測(cè)到的干擾信號(hào)，為位于個(gè)DC偏移補(bǔ)償器的其它實(shí)施例中的元件提供一個(gè)適當(dāng)?shù)男盘?hào)，補(bǔ)償由干擾泄漏信號(hào)所引起的DC偏移。此外，共模檢測(cè)器1002，為了方便說(shuō)明，位于DC偏移補(bǔ)償器1000中。共模檢測(cè)器1002還可以在DC偏移補(bǔ)償器1000以外的另一個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢?，如作為其它系統(tǒng)的元件，或作為一個(gè)獨(dú)立的專用檢測(cè)器1002，并且不會(huì)對(duì)如下所述的DC偏移補(bǔ)償器1000的操作和功能帶來(lái)不利地影響。上述任意其它的共模檢測(cè)器1002的實(shí)施例都在公開(kāi)的范圍內(nèi)，并且由隨后的權(quán)利要求書保護(hù)。
另一個(gè)共模檢測(cè)器1002的實(shí)施例檢測(cè)平均共模中的變化。如下所述，依據(jù)檢測(cè)的平均共模的變化，共模檢測(cè)器1002為控制器304提供一個(gè)適當(dāng)?shù)男盘?hào)，通過(guò)DC偏移補(bǔ)償器1000補(bǔ)償由干擾自混頻所引起的DC偏移。
圖11表示由共模檢測(cè)器1002的實(shí)施例檢測(cè)到的平均共模1102的簡(jiǎn)化圖1100。為了方便地表示檢測(cè)的平均共模1102，信號(hào)振幅軸線沒(méi)有編號(hào)。同樣地，時(shí)間軸也沒(méi)有編號(hào)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以使用任意適當(dāng)?shù)妮S編號(hào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，而且這樣的軸編號(hào)系統(tǒng)不需要說(shuō)明共模檢測(cè)器1002(圖10)的操作和功能，就可以檢測(cè)如下所述的平均共模1102的變化。
所示的平均共模1102的第一部分1104具有一個(gè)等于偏置電流(IOUT)的平均值。因此，在這個(gè)簡(jiǎn)單假設(shè)的例子中，第一部分1104用來(lái)表示與沒(méi)有任何干擾信號(hào)出現(xiàn)的輸入的RF通信信號(hào)有關(guān)的平均共模。
所示的共模1102的第二成分1106具有同偏置電流的值相比稍微向上的漂移。在這些簡(jiǎn)單說(shuō)明性的假設(shè)例子中，第二成分1106是用來(lái)表示與輸入的RF通信信號(hào)有關(guān)的平均共模1102，所述的輸入的RF通信信號(hào)包括干擾信號(hào)，這些干擾信號(hào)導(dǎo)致不期望的DC偏移，這些不期望的DC偏移將通過(guò)DC偏移補(bǔ)償器1000(圖10)進(jìn)行補(bǔ)償。在平均共模1102中的向上偏移是由正弦共模1108的限幅所引起的，用元件1110表示。因?yàn)樵谙嚓P(guān)的混頻器204(圖11)中各元件的配置，電流不能變成負(fù)的(相反的極性)，所以出現(xiàn)限幅。因此，當(dāng)出現(xiàn)其幅度足夠?qū)е律鲜龉材?108的限幅(參見(jiàn)部分1110)的干擾信號(hào)時(shí)，配置為檢測(cè)在平均共模1102中的漂移的共模檢測(cè)器1002檢測(cè)干擾信號(hào)的存在，并且以如上所述的方式補(bǔ)償不期望的DC偏移。
為了方便描述DC偏移補(bǔ)償器的操作和功能，DC偏移補(bǔ)償器被描述為在一個(gè)移動(dòng)通信裝置100(圖1和2)中使用，以便在一個(gè)混頻器204中對(duì)由干擾自混頻所引起的不期望的DC偏移進(jìn)行補(bǔ)償。DC偏移補(bǔ)償器的另一個(gè)實(shí)施例可以在其它存在不期望的動(dòng)態(tài)DC偏移的裝置中使用。例如，但不僅限于，在與電視、無(wú)線電、立體聲放大器、衛(wèi)星接收裝置及其它希望補(bǔ)償DC偏移的各種裝置有關(guān)的接收機(jī)中實(shí)現(xiàn)DC偏移補(bǔ)償器。上述為了補(bǔ)償與動(dòng)態(tài)干擾相關(guān)的DC偏移，在具有接收機(jī)的裝置中使用的DC偏移補(bǔ)償器來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的的技術(shù)方案，都在公開(kāi)的范圍內(nèi)，并且由隨后針對(duì)DC偏移補(bǔ)償器的權(quán)利要求書保護(hù)。
此外，為了方便描述DC偏移補(bǔ)償器的操作和功能，DC偏移補(bǔ)償器被描述為與混頻器連接，并且配置為對(duì)在混頻器中出現(xiàn)的由干擾自混頻所引起的DC偏移進(jìn)行補(bǔ)償。DC偏移補(bǔ)償器的另一個(gè)實(shí)施例被配置為可以檢測(cè)其它設(shè)備中可能存在的動(dòng)態(tài)DC偏移的輸入信號(hào)，從而被配置為對(duì)那些不期望的DC偏移進(jìn)行補(bǔ)償。與另一個(gè)裝置連接的任何DC偏移補(bǔ)償器，只要為了補(bǔ)償由該裝置內(nèi)的干擾自混頻導(dǎo)致的DC偏移補(bǔ)償，都包括在公開(kāi)的范圍之內(nèi)，并通過(guò)隨后的針對(duì)DC偏移補(bǔ)償器的權(quán)利要求書保護(hù)。
雖然本發(fā)明的不同的實(shí)施例已經(jīng)描述，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，還有很多可能的實(shí)施例和實(shí)現(xiàn)都包括在本發(fā)明內(nèi)是顯而易見(jiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種用于補(bǔ)償在電子電路中感生的直流電(DC)偏移信號(hào)的系統(tǒng)，包括配置成檢測(cè)通信信號(hào)的檢測(cè)器，該檢測(cè)器連接到所述電子電路并且配置成當(dāng)檢測(cè)到存在于該通信信號(hào)中的干擾信號(hào)成分時(shí)產(chǎn)生一個(gè)檢測(cè)信號(hào)；連接到所述檢測(cè)器的控制器，配置成當(dāng)從所述檢測(cè)器接收檢測(cè)信號(hào)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)；以及連接到所述電子電路的輸出端的校正發(fā)生器，該校正發(fā)生器配置成當(dāng)從控制器收到控制信號(hào)時(shí)增加一個(gè)補(bǔ)償信號(hào)給電子電路的輸出信號(hào)，由此降低在電子電路的輸出信號(hào)中存在的直流電偏移信號(hào)，該直流電偏移信號(hào)與干擾信號(hào)有關(guān)。
2.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中電子電路的輸入連接器以電磁方式連接到電子電路的第二連接器，以便干擾信號(hào)在第二連接器中感生一個(gè)干擾泄漏信號(hào)，從而在電子電路中產(chǎn)生所述直流電偏移信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中電子電路是存在于通信裝置中的一個(gè)混頻器。
4.如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，更進(jìn)一步包括存在于控制器中的一個(gè)可編程放大器，該可編程放大器配置成為校正發(fā)生器產(chǎn)生控制信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4的系統(tǒng)，進(jìn)一步的包括連接到檢測(cè)器和電子電路的音頻信號(hào)發(fā)生器，該音頻信號(hào)發(fā)生器配置成當(dāng)被啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)音頻信號(hào)來(lái)模擬干擾信號(hào)；并且第二檢測(cè)器，連接到電子電路的輸出端并且連接到控制器，第二檢測(cè)器配置成檢測(cè)所述電子電路的輸出信號(hào)中的音頻直流電偏移信號(hào)，該音頻直流電偏移信號(hào)與產(chǎn)生的音頻信號(hào)有關(guān)，并且進(jìn)一步配置成當(dāng)檢測(cè)到音頻直流電偏移信號(hào)時(shí)向控制器提供一個(gè)音頻檢測(cè)信號(hào)，以便控制器為可編程放大器提供一個(gè)校準(zhǔn)信號(hào)來(lái)為可編程放大器指定一個(gè)放大。
6.如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中控制器是一個(gè)狀態(tài)機(jī)。
7.如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中檢測(cè)器連接到電子電路的輸出端并且被配置成檢測(cè)電子電路的輸出信號(hào)中的共模成分的變化，以便當(dāng)變化超過(guò)一個(gè)預(yù)定閾值時(shí)所述檢測(cè)器產(chǎn)生所述檢測(cè)信號(hào)。
8.一種用于補(bǔ)償在電子電路中感生的直流電(DC)偏移信號(hào)的方法，包括下列步驟在電子電路中檢測(cè)通信信號(hào)；確定在檢測(cè)的通信信號(hào)中是否存在干擾信號(hào)；產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于與干擾信號(hào)有關(guān)的直流電偏移信號(hào)的補(bǔ)償信號(hào)；并且將補(bǔ)償信號(hào)與電子電路的輸出信號(hào)相組合以使直流電偏移信號(hào)被降低。
9.如權(quán)利要求8的方法，其中電子電路的輸入連接器以電磁方式連接到電子電路的第二連接器，由此干擾信號(hào)成分在第二連接器中感生一個(gè)干擾泄漏信號(hào)，以至于在電子電路中產(chǎn)生直流電偏移信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9的方法，更進(jìn)一步包括為位于電子電路的多個(gè)晶體管之間的制造差異調(diào)整補(bǔ)償校正的步驟，在多個(gè)晶體管的每個(gè)之間的制造差異引起多個(gè)晶體管的每個(gè)之間的操作差異以致直流電偏移信號(hào)的幅度被增加。
11.如權(quán)利要求9的方法，更進(jìn)一步包括步驟使用連接到電子電路的音頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生音頻信號(hào)，音頻信號(hào)配置成模擬干擾信號(hào)成分；檢測(cè)與所述的音頻信號(hào)有關(guān)的音頻直流電偏移信號(hào)；調(diào)整所述的補(bǔ)償信號(hào)以便降低所述的直流電偏移信號(hào)；并且為控制器指定至少一個(gè)操作參數(shù)來(lái)控制補(bǔ)償信號(hào)發(fā)生器以根據(jù)上述調(diào)整補(bǔ)償信號(hào)的步驟產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)。
12.如權(quán)利要求9的方法，其中確定檢測(cè)的通信信號(hào)是否存在一個(gè)干擾信號(hào)成分的步驟更進(jìn)一步包括以下步驟連接一個(gè)檢測(cè)器到電子電路的輸出端；配置該檢測(cè)器以便檢測(cè)在電子電路的輸出信號(hào)中存在的共模信號(hào)成分；將檢測(cè)到的共模信號(hào)成分與預(yù)定閾值比較，以便當(dāng)檢測(cè)到的共模信號(hào)成分超過(guò)所述的預(yù)定閾值時(shí)開(kāi)始所述產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)的步驟。
13.如權(quán)利要求9的方法，其中確定檢測(cè)通信信號(hào)是否存在一個(gè)干擾信號(hào)成分的步驟更進(jìn)一步包括以下步驟連接一個(gè)檢測(cè)器到電子電路的輸出端；配置該檢測(cè)器以便檢測(cè)在電子電路的輸出信號(hào)中存在的平均共模信號(hào)成分；將檢測(cè)到的共模信號(hào)成分與預(yù)定閾值相比較，以便當(dāng)檢測(cè)到的平均共模信號(hào)分量超過(guò)所述的預(yù)定閾值時(shí)開(kāi)始所述產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)的步驟。
14.用于補(bǔ)償在電子電路中感生的直流電(DC)偏移信號(hào)的系統(tǒng)，包括用于檢測(cè)電子電路中的通信信號(hào)的裝置；用于確定檢測(cè)的通信信號(hào)中是否存在干擾信號(hào)成分的裝置；用于產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于與干擾信號(hào)有關(guān)的直流電偏移信號(hào)的補(bǔ)償信號(hào)的裝置；并且用于將補(bǔ)償信號(hào)與電子電路的輸出信號(hào)相組合以降低直流電偏移信號(hào)的裝置。
15.如權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中電子電路的輸入連接器以電磁方式連接到電子電路的第二連接器，以致于干擾信號(hào)成分在第二連接器中感生一個(gè)干擾泄漏信號(hào)，從而在電子電路中產(chǎn)生直流電偏移信號(hào)。
16.如權(quán)利要求15的系統(tǒng)，更進(jìn)一步包括為位于電子電路的多個(gè)晶體管之間的制造差異調(diào)整補(bǔ)償信號(hào)的裝置，在多個(gè)晶體管的每一個(gè)之間的制造差異引起多個(gè)晶體管的每一個(gè)之間的操作差異以致直流電偏移信號(hào)的幅度被增加。
17.如權(quán)利要求15的系統(tǒng)，進(jìn)一步的包括使用連接到電子電路的音頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生音頻信號(hào)的裝置，音頻信號(hào)配置成模擬干擾信號(hào)成分；檢測(cè)與所述的音頻信號(hào)有關(guān)的音頻直流電偏移信號(hào)的裝置；調(diào)整所述的補(bǔ)償信號(hào)以便降低所述的音頻直流電偏移信號(hào)的裝置；并且為控制器指定至少一個(gè)操作參數(shù)來(lái)控制補(bǔ)償信號(hào)發(fā)生器的裝置，該發(fā)生器根據(jù)由調(diào)整補(bǔ)償信號(hào)裝置產(chǎn)生的調(diào)整產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)。
18.如權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中確定檢測(cè)通信信號(hào)是否存在干擾信號(hào)成分的裝置更進(jìn)一步包括連接一個(gè)檢測(cè)器到電子電路的輸出端的裝置；設(shè)置檢測(cè)器以便檢測(cè)在電子電路的輸出信號(hào)中的共模信號(hào)成分的裝置；將檢測(cè)到的共模信號(hào)成分與預(yù)定閾值進(jìn)行比較的裝置，以便當(dāng)檢測(cè)到的共模信號(hào)成分超過(guò)所述的預(yù)定閾值時(shí)啟動(dòng)所述產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)的裝置。
19.如權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中確定檢測(cè)通信信號(hào)是否存在一個(gè)干擾信號(hào)成分的裝置更進(jìn)一步包括連接一個(gè)檢測(cè)器到電子電路的輸出端的裝置；設(shè)置檢測(cè)器以便檢測(cè)在電子電路的輸出信號(hào)中的平均共模信號(hào)成分的裝置；將檢測(cè)到的平均共模信號(hào)成分與預(yù)定閾值比較的裝置，以便當(dāng)檢測(cè)到的平均共模信號(hào)成分超過(guò)所述的預(yù)定閾值時(shí)啟動(dòng)所述產(chǎn)生補(bǔ)償信號(hào)的裝置。
20.用于補(bǔ)償在電子電路中感生的直流電(DC)偏移信號(hào)的系統(tǒng)，包括無(wú)線電通信裝置，具有配置成將接收的射頻(RF)通信信號(hào)與本地振蕩器信號(hào)混合的電子電路；檢測(cè)器，配置成檢測(cè)RF通信信號(hào)，該檢測(cè)器連接到電子電路并且被配置成當(dāng)檢測(cè)到位于RF通信信號(hào)中的干擾信號(hào)成分時(shí)產(chǎn)生一個(gè)檢測(cè)信號(hào)；控制器，連接到檢測(cè)器并且配置成當(dāng)從檢測(cè)器接收到檢測(cè)信號(hào)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)；并且校正發(fā)生器，連接到電子電路的輸出端，該校正發(fā)生器配置成當(dāng)從控制器收到控制信號(hào)時(shí)增加一個(gè)補(bǔ)償信號(hào)到電子電路的輸出信號(hào)，以便降低在電子電路的輸出信號(hào)中存在的直流電偏移信號(hào)，即與干擾信號(hào)有關(guān)的直流電偏移信號(hào)分量。
21.權(quán)利要求20的系統(tǒng)，其中無(wú)線電通信裝置是一個(gè)蜂窩式電話。
全文摘要
DC偏移補(bǔ)償器(210)補(bǔ)償由干擾自混頻和與偶數(shù)階非線性交互作用的干擾引起的DC偏移。在一個(gè)實(shí)施例中，DC偏移補(bǔ)償器(210)位于移動(dòng)通信裝置中，(RF)通信信號(hào)與本地振蕩信號(hào)在直接轉(zhuǎn)換混頻器中混頻。DC偏移補(bǔ)償器包括檢測(cè)器(306)、控制器(304)以及校正發(fā)生器(302)，所述的檢測(cè)器檢測(cè)干擾信號(hào)的存在，所述的控制器和校正發(fā)生器將補(bǔ)償信號(hào)提供到混頻器的輸出端，以便補(bǔ)償輸出的不期望的DC偏移信號(hào)。
文檔編號(hào)H04B1/30GK1526203SQ02807668
公開(kāi)日2004年9月1日 申請(qǐng)日期2002年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者杰弗里·哈徹, 杰弗里 哈徹, C 莫爾納, 阿廖沙·C·莫爾納, 馬貢, 拉胡爾·馬貢 申請(qǐng)人:天工方案公司