电压可变衰减器、集成电路和衰减方法技术

本公开涉及电压可变衰减器、集成电路和衰减方法。本公开提供具有可控匹配网络的电压可变衰减器(VVA)。VVA的衰减部分的输出耦合匹配网络。匹配网络包括电阻元件，它可以是场效应晶体管(FET)，其电阻可以作为衰减的函数来控制。特别地，用于控制VVA的衰减部分的电阻的控制电压也被用于控制匹配网络的电阻元件。以这种方式，VVA的输出阻抗可以保持在期望的水平。

【技术实现步骤摘要】
电压可变衰减器、集成电路和衰减方法
本专利技术的实施方案涉及电子电路，更特别地涉及具有可控匹配网络的电压可变衰减器。
技术介绍
电压可变衰减器(VVA)可以在射频(RF)应用中使用，从而为信号提供可控的衰减量。输出信号功率电平与输入信号功率电平的衰减量或比率可通过模拟衰减控制信号(例如衰减控制电压)来调整。
技术实现思路
本公开提供具有可控匹配网络的电压可变衰减器(VVA)。VVA的衰减部分的输出耦合匹配网络。匹配网络包括电阻元件，它可以是场效应晶体管(FET)，其电阻可以作为衰减的函数来控制。特别地，用于控制VVA的衰减部分的电阻的控制电压也被用于控制匹配网络的电阻元件。以这种方式，VVA的输出阻抗可以保持在期望的水平。在第一方面，本公开提供电压可变衰减器，包括：衰减网络，具有至少一个串联臂和耦合到所述至少一个串联臂的至少一个分路臂，其中所述至少一个分路臂的电阻可以是可控的，以便改变衰减器的衰减，还包括：耦合所述衰减网络的匹配网络，其中所述匹配网络包括至少一个其值可控以改变所述电压可变衰减器的输出阻抗的元件。在第二方面，本公开提供集成电路，包括第一方面的电压可变衰减器。在第三方面，本公开提供集成电路，包括：输入端口；耦合输入端口的电压可变衰减器；耦合电压可变衰减器份可控匹配网络；和耦合可控匹配网络的输出端口。在第四方面，本公开提供一种信号衰减的方法，该方法包括：通过电压可变衰减器沿信号路径传播射频(RF)信号；使用所述电压可变衰减器来衰减RF信号，其中衰减量由一个或多个控制电压控制；通过匹配网络输出RF信号，其中匹配网络的输出阻抗由一个或多个控制电压控制。附图说明现在将仅以举例的方式并参照附图来描述本公开。图1是依照第一实施方案示出电压可变衰减器的示意图。图2是示出第一实施方案的电压可变衰减器的电路图。图3是图2的电压可变衰减器的电路模型。图4是示出包括图2的电压可变衰减器的电路和不具有匹配网络的电压可变衰减器的插入损耗针对频率的图。图5是示出包括图2的电压可变衰减器的电路和不具有匹配网络的电压可变衰减器的最大衰减时的输出回波损耗针对频率的图。图6是示出包括图2的电压可变衰减器的电路和不具有匹配网络的电压可变衰减器的最小衰减时的输出回波损耗针对频率的图。图7是示出包括图2的电压可变衰减器的电路和不具有匹配网络的电压可变衰减器的范围针对频率的图。图8是示出依照第二实施方案的电压可变衰减器的电路图。图9是示出依照第三实施方案的电压可变衰减器的电路图。具体实施方式某些实施例的以下详细描述呈现了本专利技术的具体实施例的各种描述。然而，本专利技术可以以权利要求所限定和涵盖的多种不同方式来实施。在本说明书中，参考了附图，其中相同的附图标记可以指示相同或功能类似的元件。应该理解，图中所示的元件不一定按比例绘制。此外，将理解，某些实施例可以包括比图中所示的元件和/或附图中所示的元件的子集中所示的元件更多的元件。此外，一些实施例可以结合来自两个或更多个附图的特征的任何合适的组合。本公开提供电压可变衰减器(VVA)，包括可控匹配网络。当在信号路径上连接不同的电路时，重要的是电路“匹配”以确保电路之间的信号功率的有效传送。如果电路不匹配，可能会浪费信号功率。为了有效地匹配，VVA的输出阻抗应与连接到VVA输出的电路相匹配。通常这样的阻抗是大约50欧姆。但是，其他阻抗值也是可能的。在操作期间，VVA被控制以改变其衰减，通常通过改变一个或多个分路臂的电阻。通过改变连接到VVA输出端的臂的电阻，VVA的输出阻抗被改变。对于典型的VVA，在最小衰减设置下，分路臂的电阻很高，VVA的输出阻抗可能在50欧左右。但是，在最大衰减设置下，分路臂的电阻低，输出阻抗低。将匹配网络连接到VVA的输出，其中电阻元件可以根据衰减水平进行控制，无论衰减设置如何，输出阻抗都可以保持在50欧姆左右。在某些实现中，这可以使用FET来实现，其中FET由用于控制VVA的衰减的相同的控制电压来控制。图1依照本公开的第一实施方案示出电压可变衰减器(VVA)100。VVA100可能包括第一分路电路102、第一串联电路104、第二分路电路106、控制电路108以及可控匹配网络110。VVA100在输入端IN上接收输入信号并在输出端OUT上提供衰减的输出信号。VVA100还接收模拟衰减控制信号VATT，其用于控制VVA100从输入端子IN到输出端子OUT的衰减量。尽管图1的VVA100示出了VVA的一个实施例，但是本文的教导适用于各种衰减器。例如，VVA可以包括更多或更少的分路电路和/或串联电路，并且所有电路可以以其他方式布置。例如，在某些实施方式中，串联电路104的阻抗由控制电路108控制。在描述实施方案中，第一串联电路104在输入端子IN和输出端子OUT之间的信号路径中串联电连接。如图1所示，信号路径包括输入端IN和第一串联电路104之间的节点N1。另外，信号路径包括第一串联电路104和可控匹配网络110之间的节点N2。如图1所示，第一分路电路102连接在节点N1和直流电压之间，直流电压可以是例如接地。另外，第二分路电路106连接在节点N2和直流电压之间。可控匹配网络110连接在节点N2和信号路径的输出端OUT之间。可控匹配网络110也连接到直流电压。控制电路108接收衰减控制信号VATT。控制电路108为分路电路和可控匹配网络110产生各种控制电压。在描述实施方案中，控制电路108产生第一控制电压VC1，其用于偏置第一分路电路102。另外，控制电路108产生第二控制电压VC2，其用于偏置第二分路电路106，以及可控匹配网络110。尽管图1示出了控制电路108为每个分路电路产生控制电压的实施例，但是其他配置也是可能的。例如，在另一实施方案中，可以使用一个共同的控制电压来偏置每个分路电路。另外，在另一个例子中，不同的控制电压可以用于每个分路电路和可控匹配网络110。控制电路108基于模拟衰减控制信号VATT的值生成控制电压VC1和VC2。在某些构造中，当模拟衰减控制信号VATT增加时，每个控制电压VC1、VC2增加，并且当模拟衰减控制信号VATT减小时，每个控制电压VC1、VC2减小。在其他配置中，当模拟衰减控制信号VATT增加时，每个控制电压VC1、VC2减小，并且当模拟衰减控制信号VATT减小时，每个控制电压VC1，VC2增加。在一个实施方案中，每个控制电压VC1、VC2相对于模拟衰减控制信号VATT基本线性地变化，使得每个控制电压与模拟衰减控制信号VATT基本上成比例或成反比。因此，控制电路108使用控制电压VC1、VC2来控制在VVA100的输入端子IN和输出端子OUT之间传播的RF信号的衰减水平或量。衰减量基于模拟衰减控制信号VATT。可控匹配网络110也由控制电压VC2控制。在一个实施方案中，可控匹配网络110是可控制的，以将VVA100匹配到连接到输出端子OUT的电路。在该实施方案中，可控匹配网络110由控制电压VC2控制，控制电压VC2是用于控制第二分路电路106的控制电压。然而，在替代实施例中，可以使用不同的控制电压。在某些构造中，分路电路102、106各包括至少一个场效应晶体管(FET)、用于偏置FET的栅极的控制电压VC1、VC2。另外，可控匹配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电压可变衰减器，包括：衰减网络，包括至少一个串联臂和耦合到所述至少一个串联臂的至少一个分路臂，其中所述至少一个分路臂的电阻是可控的，以便改变所述电压可变衰减器的衰减；和耦合所述衰减网络的匹配网络，其中所述匹配网络包括至少一个其值可控以改变所述电压可变衰减器的输出阻抗的元件。

【技术特征摘要】
2016.12.15 US 15/380,3581.电压可变衰减器，包括：衰减网络，包括至少一个串联臂和耦合到所述至少一个串联臂的至少一个分路臂，其中所述至少一个分路臂的电阻是可控的，以便改变所述电压可变衰减器的衰减；和耦合所述衰减网络的匹配网络，其中所述匹配网络包括至少一个其值可控以改变所述电压可变衰减器的输出阻抗的元件。2.权利要求1所述的电压可变衰减器，其中所述至少一个元件包括至少一个具有可控电阻的电阻元件。3.权利要求2所述的电压可变衰减器，其中所述至少一个电阻元件被实现为一个或多个场效应晶体管(FET)。4.权利要求3所述的电压可变衰减器，其中所述一个或多个FET的栅极被一个或多个控制电压偏置。5.权利要求1所述的电压可变衰减器，还包括被配置为产生一个或多个控制电压的控制电路，所述控制电压被设置为控制所述至少一个分路臂的电阻和所述至少一个元件的值。6.权利要求5所述的电压可变衰减器，其中所述一个或多个控制电压包括被设置为控制所述至少一个分路臂的电阻和所述至少一个元件的值的第一控制电压。7.权利要求6所述的电压可变衰减器，其中所述电压可变衰减器被配置为使得所述第一控制电压信号的增加会增加所述电压可变衰减器的衰减并降低所述电压可变衰减器的输出阻抗。8.权利要求5所述的电压可变衰减器，其中所述匹配网络包括至少两个分路匹配臂和开关，所述开关设置成控制所述至少两个分路匹配臂中的哪一个由所述一个或多个控制电压控制。9.权利要求1所述的电压可变衰减器，其中所述至少一个分路臂包括两个或多个分路臂。10.权利要求1所述的电压可变衰减器，其中所述匹配网络还包括至少一个串联匹配臂和至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·A·欧斯曼，M·M·R·艾斯梅尔，
申请(专利权)人：亚德诺半导体集团，
类型：发明
国别省市：百慕大群岛,BM