用于改善接收机增益控制的双输入模数转换器制造技术

本发明专利技术涉及用于改善接收机增益控制的双输入模数转换器。与接收器电路(例如无线电接收器电路)相关联的等待时间可以通过将来自例如无线电接收器等接收器的接收器的模拟信号的数字数据施加到自动增益控制电路而不必首先使用抽取和数字滤波过程来减少，这可以最小化或消除与抽取和滤波过程相关的显着延迟。

【技术实现步骤摘要】
用于改善接收机增益控制的双输入模数转换器
本公开涉及通信网络。
技术介绍
可以在低功耗下工作的集成射频(RF)收发器在各种通信网络中变得越来越重要，例如基于点对点分组的无线通信网络。例如，在无线测量、家庭自动化、无线报警和传感器网络等物联网(“IoT”)系统中，在缩小芯片面积中实现高性能和低功耗操作非常重要。
技术实现思路
使用本公开的各种技术，可以减少与接收器电路(例如无线电接收器电路)相关联的等待时间。更特别地，使用本公开的各种技术，来自由接收器(例如无线电接收器)接收的模拟信号的数字数据可以被施加于自动增益控制(AGC)电路，而不首先使用抽取和数字滤波处理，这可以最小化或消除与抽取和过滤过程相关的显着延迟。在一些方面，本公开涉及模数转换器(ADC)电路，包括：环路滤波器电路，包括被配置为接收输入信号的第一表示的第一输入以及被配置为接收反馈信号的第二输入；量化器电路，包括：至少一个输入，被配置为接收所述环路滤波器电路的输出并被配置为接收绕过所述环路滤波器电路的输入信号的第二表示；AGC控制输出，耦合到自动增益控制(AGC)电路的输入，以使用绕过所述环路滤波器电路的输入信号的第二表示的量化来建立增益参数；和量化器信号输出，耦合到抽取电路的输入端，以使用输入信号的第一表示与反馈信号之间的差的量化来提供量化信号。ADC电路还包括数模转换器(DAC)电路，被配置为所述接收量化器信号输出并将所述反馈信号提供给所述环路滤波器电路的第二输入。在一些方面，本公开涉及射频(RF)接收器电路，包括：接收RF输入信号的天线；低噪声放大器(LNA)电路，包括耦合到所述天线的输入和输出；混频器电路，包括被配置为接收LNA电路的输出的第一输入、被配置为接收本地振荡器信号的第二输入以及输出，混频器电路被配置为混合在第一输入接收的LNA电路的输出和在第二输入接收的本地振荡器信号，以比在输出接收的RF信号更低的频率提供中频信号；基带滤波器电路，包括被配置为接收混频器电路的输出的输入；和自动增益控制(AGC)电路，包括输入和至少一个输出，所述输入耦合并且被配置为建立LNA电路、混频器电路和基带滤波器电路中的至少一个的增益参数。RF接收器电路还包括：模数转换器(ADC)电路，耦合到基带滤波器电路和可编程增益放大器电路中的一个的输出，所述ADC电路包括：环路滤波器电路，包括被配置为接收反馈信号的第一输入和被配置为接收基带滤波器电路和可编程增益放大器电路中的一个的输出的第二输入；量化器电路，包括：至少一个输入，被配置为接收所述环路滤波器电路的输出并被配置为接收绕过所述环路滤波器电路的输入信号的表示；AGC控制输出，与自动增益控制(AGC)电路的输入相耦合，以使用绕过环路滤波器电路的输入信号的表示的量化来建立增益参数；和量化器信号输出，耦合到抽取电路的输入，以使用RF输入信号的表示与反馈信号之间的差的量化来提供量化信号。ADC电路还包括数模转换器(DAC)电路，被配置为接收量化器信号输出并将反馈信号提供给环路滤波器电路的第一输入；和解调器电路，被配置为解调抽取电路的输出。在一些方面，本公开涉及一种用于无线电接收机增益控制的方法，该方法包括：接收射频(RF)信号；生成所述RF信号的第一表示；将所述RF信号的所述第一表示施加到模数转换器(ADC)的环路滤波器电路的第一输入；将环路滤波器电路的输出施加到ADC的量化器电路的至少一个输入，从而产生第一量化数字输出，并将第一量化数字输出施加到抽选和数字滤波器电路；将RF信号的第二表示施加到ADC的量化器电路的至少一个输入并且生成第二量化数字输出；和将第二量化数字输出施加到自动增益控制电路。本概述旨在提供本专利申请的主题的概述。它并不打算提供对本专利技术的排他或详尽的解释。包括详细描述以提供关于本专利申请的进一步信息。附图说明图1描绘了集成收发器实施方式中的接收器架构的示例方法的框图。图2描绘了模数转换器的示例方法的框图。图3描绘了具有以频率fs＝1/Ts采样的输入时钟信号CLK的基于N位FLASH的量化器的示例时序图。图4描绘了根据本公开的集成收发器实现中的接收器体系结构的另一示例方法的框图。图5描绘了根据本公开的模数转换器的另一示例方法的框图。图6描绘了根据本公开的另一个用于ADC的示例方法的框图。图7描绘了使用上文关于图4-6描述的本公开的各种技术的具有以频率fs＝1/Ts采样的输入时钟信号CLK的基于N位FLASH的量化器的另一示例时序图。图8是描绘使用本公开的各种技术来减少ADC中的等待时间的示例性方法的流程图。在不一定按比例绘制的附图中，相似的数字可以在不同的视图中描述相似的组件。具有不同字母后缀的相似数字可以表示相似组件的不同实例。举例来说，附图通常以举例的方式而非限制性地说明本文件中所讨论的各种实施例。具体实施方式在一些实现中，例如在集成收发器中的RF接收器电路的设计可以由高性能、低功率和硅区域之间的折衷来支配。为了节省功率，可能希望接收器电路(例如无线电接收器电路)仅在电路接收到存在信号的指示时才加电。收到信号后，自动增益控制(AGC)电路应快速设置沿信号链的各种电路的增益水平，接收信号，然后关闭。AGC电路试图保持沿着信号链的电路免于饱和，例如来自天线处的大功率信号，并且保持输入信号电平在模数转换器的动态范围内。如果存在延迟，则信号可能使组件饱和，例如，在设置增益水平之前，信号需要被重新传输，从而浪费功率。使用本公开的各种技术，可以减少与接收器电路(例如无线电接收器电路)相关联的等待时间。更特别地，使用本公开的各种技术，来自由接收器(例如无线电接收器)接收的模拟信号的数字数据可以被施加于自动增益控制(AGC)电路，而无需首先使用抽取和数字滤波过程，这可以最小化或消除与抽取和过滤过程相关的显着延迟。图1描绘了集成收发器实施方式中的接收器架构的示例方法的框图。接收器电路10可以包括RF天线12，该RF天线12可以在接收器的输入处耦合到低噪声放大器14(LNA)，其中LNA输出16耦合到I/Q混频电路18，该I/Q混频电路18将输入RF信号fRF下变频至同相(I)信道和正交相位(Q)信道基带信号fI和fQ。片上频率发生器(FREQGEN)电路20可以提供用于混合操作的信号fLO并且可以用于瞄准期望的接收器信道。模拟基带滤波器(BBF)电路22A、22B可以提供下变频信号fI和fQ的滤波以及在一些情况下的增益和/或衰减。在该实现中，BBF电路22A、22B可以可选地跟随有可以驱动相应过采样Σ-Δ(ΔΣ)模数转换器(ADC)电路26A、26B的相应可编程增益放大器(PGA)电路24A、24B。ADC电路26A、26B可以将PGA电路24A、24B(如果存在)的输出Ai(t)和Aq(t)分别数字化为N位过采样数字信号Di1和Dq1。过采样的N位输出可以被抽取和数字滤波器电路28下采样和数字滤波，从而产生用于解调器电路30在数字基带中进行解调的高精度M位信号(M>N)。在图1的接收机信号链中，自动增益控制器(AGC)电路32可以调节模拟接收机中各种组件的增益，例如LNA电路14、混频器电路18、BBF电路22A、22B和PGA电路24A、24B。AGC32对于整个无线电接收机的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模数转换器(ADC)电路，包括：环路滤波器电路，包括被配置为接收输入信号的第一表示的第一输入以及被配置为接收反馈信号的第二输入；量化器电路，包括：至少一个输入，被配置为接收所述环路滤波器电路的输出并被配置为接收绕过所述环路滤波器电路的输入信号的第二表示；AGC控制输出，耦合到自动增益控制(AGC)电路的输入，以使用绕过所述环路滤波器电路的输入信号的第二表示的量化来建立增益参数；和量化器信号输出，耦合到抽取电路的输入端，以使用输入信号的第一表示与反馈信号之间的差的量化来提供量化信号；和数模转换器(DAC)电路，被配置为所述接收量化器信号输出并将所述反馈信号提供给所述环路滤波器电路的第二输入。

【技术特征摘要】
2017.04.06 US 15/480,9051.一种模数转换器(ADC)电路，包括：环路滤波器电路，包括被配置为接收输入信号的第一表示的第一输入以及被配置为接收反馈信号的第二输入；量化器电路，包括：至少一个输入，被配置为接收所述环路滤波器电路的输出并被配置为接收绕过所述环路滤波器电路的输入信号的第二表示；AGC控制输出，耦合到自动增益控制(AGC)电路的输入，以使用绕过所述环路滤波器电路的输入信号的第二表示的量化来建立增益参数；和量化器信号输出，耦合到抽取电路的输入端，以使用输入信号的第一表示与反馈信号之间的差的量化来提供量化信号；和数模转换器(DAC)电路，被配置为所述接收量化器信号输出并将所述反馈信号提供给所述环路滤波器电路的第二输入。2.权利要求1所述的ADC电路，其中ADC的输入耦合到所述量化器电路的至少一个输入，使得所述输入信号的第一表示和所述输入信号的第二表示是输入信号的相同表示。3.权利要求1所述的ADC电路，其中所述环路滤波器电路的输入被配置为接收基带滤波器和可编程增益放大器电路中一个的输出，并且其中所述量化器电路的至少一个输入耦合到所述基带滤波器的输出和所述基带滤波器的内部节点中的一个。4.权利要求1所述的ADC电路，其中所述环路滤波器电路的输入被配置为接收基带滤波器和可编程增益放大器电路中一个的输出，并且其中所述量化器电路的至少一个输入被配置为接收混频器电路的输出。5.权利要求1所述的ADC电路，其中AGC电路的输入是第一输入，并且其中所述抽取电路包括耦合到AGC电路的第二输入的输出。6.权利要求1所述的ADC电路，其中所述ADC包括连续时间Δ-ΣADC。7.权利要求1所述的ADC电路，其中所述量化器电路的至少一个第一输入包括第一输入和第二输入，并且其中所述第一输入被配置为接收所述环路滤波器电路的输出，并且所述第二输入被配置为接收绕过所述环路滤波器电路的所述输入信号的第二表示。8.一种用于耦合到天线以接收RF输入信号的射频(RF)接收器电路，所述RF接收器电路包括：模数转换器(ADC)电路，耦合到基带滤波器电路和可编程增益放大器电路中的一个的输出，所述ADC电路包括：环路滤波器电路，包括被配置为接收反馈信号的第一输入和被配置为接收基带滤波器电路和可编程增益放大器电路中的一个的输出的第二输入；量化器电路，包括：至少一个输入，被配置为接收所述环路滤波器电路的输出并被配置为接收绕过所述环路滤波器电路的输入信号的表示；AGC控制输出，与自动增益控制(AGC)电路的输入相耦合，以使用绕过环路滤波器电路的输入信号的表示的量化来建立增益参数；和量化器信号输出，耦合到抽取电路的输入，以使用RF输入信号的表示与反馈信号之间的差的量化来提供量化信号；数模转换器(DAC)电路，被配置为接收量化器信号输出并将反馈信号提供给环路滤波器电路的第一输入。9.权利要求8所述的RF接收器电路，其中所述环路滤波器电路的第一输入耦合到所述量化器电路的至少一个输入。10.权利要求8所述的RF接收器电路，其中所述量化器电路的至少一个输入耦合到所述基带滤波器的输出、所述可编程增益放大器电路的输出和所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·A·欧多诺霍，
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