具有对过程、温度和负载阻抗变化的不灵敏的RF功率检测电路制造技术

一种电路包括乘法器电路，乘法器电路包括被配置为将第一差分输入信号和第二差分输入信号相乘的混合器。混合器包括多个晶体管，多个晶体管包括控制端子。多个晶体管的控制端子接收偏置信号和第一差分输入信号。偏置电路被配置为生成偏置信号。由偏置电路生成的偏置信号基于多个晶体管中的一个晶体管的电压阈值以及恒定参考电流和偏置电阻的乘积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有对过程、温度和负载阻抗变化的不灵敏的RF功率检测电路有关串请的交叉引用本申请要求对2012年12月13日提交的美国实用申请第13/713，328号的优先权以及2011年12月15日提交的美国临时申请第61/576，306号和2012年10月31日提交的第61/720，844号的权益。以上引用的申请的全部公开内容通过引用而结合于此。
本公开内容涉及射频(RF)发射器，并且更具体地涉及用于RF发射器的RF功率检测电路。
技术介绍
本文提供的
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描述是为了主要呈现公开内容的背景。当前名义的专利技术人的工作在这一
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章节中描述该工作的程度上以及该描述的可以在提交时未另外限定为现有技术的方面，既未明确地也未暗示地被承认为相对于本公开内容的现有技术。一些射频(RF)发射器需要准确控制发射的输出功率。例如，许多RF发射器需要符合FCC规范和无线标准。可以使用开环或者闭环控制系统来实现输出功率控制。在开环控制系统中，RF发射器依赖于在发射器内的准确增益步进。在闭环控制系统中，测量输出功率并且相应地调整增益。RF功率检测电路是任何RF发射器闭环功率控制系统的整体部分。RF功率检测电路测量绝对发射功率。这一测量优选地独立于由于过程展开和负载/天线阻抗所致的温度、器件特性变化。—些RF功率检测电路假设比如天线的输出负载的电阻值、测量输出电压并且基于输出电压的平方除以电阻值计算输出功率。然而比如天线的负载的电阻值可能在操作期间变化。例如可能在天线接近其它物体或者与其它物体接触时影响天线的电阻值。如可以理解的那样，将由于在天线的实际电阻值与假设的电阻值之间的差值而不利地影响RF功率计算。
技术实现思路
一种电路包括乘法器电路，乘法器电路包括被配置为将第一差分输入信号和第二差分输入信号相乘的混合器。混合器包括多个晶体管，多个晶体管包括控制端子。多个晶体管的控制端子接收偏置信号和第一差分输入信号。偏置电路被配置为生成偏置信号。由偏置电路生成的偏置信号基于多个晶体管中的一个晶体管的电压阈值以及恒定参考电流和偏置电阻的乘积。在其它特征中，混合器包括吉伯单元混合器。偏置电路被配置为生成偏置信号，从而混合器的转换增益无论过程和温度变化如何都基本上恒定。偏置电路包括被配置为生成恒定参考电流的电流源、具有偏置电阻并且包括与第一电流源相连的一端的偏置电阻、以及包括第一端子和与偏置电阻的一端相连的控制端子的第一电阻器。偏置信号在偏置电阻与电流源之间的节点处被生成。一种操作电路的方法包括使用混合器将第一差分输入信号和第二差分输入信号相乘，其中混合器包括多个晶体管，多个晶体管包括控制端子。多个晶体管的控制端子接收偏置信号和第一差分输入信号。该方法还包括基于多个晶体管中的一个晶体管的电压阈值以及恒定参考电流和偏置电阻的乘积生成偏置信号。在其它特征中，混合器包括吉伯单元混合器。生成偏置信号包括生成偏置信号从而混合器的转换增益无论过程和温度变化如何都基本上恒定。偏置信号在偏置电阻与电流源之间的节点处被生成。本公开内容的更多适用领域将从【具体实施方式】、权利要求书和附图中变得清楚。详细描述和具体示例旨在于仅举例说明而并非旨在于限制公开内容的范围。【附图说明】图1是根据现有技术的RF功率检测电路的示例的功能框图和电示意图；图2是乘法器电路的示例的功能框图和电示意图；图3是根据本公开内容的偏置电路的示例的功能框图和电示意图；图4是根据本公开内容的包括偏置电路的乘法器电路的示例的功能框图和电示意图；图5是根据本公开内容的包括偏置电路的乘法器电路的另一示例的功能框图和电示意图；以及图6是根据本公开内容的包括偏置电路的乘法器电路的另一示例的功能框图和电示意图。【具体实施方式】现在参照图1，示出现有技术发射器的输出电路10的部分。输出电路10包括接收将被放大和发射的射频(RF)信号的功率放大器(PA) 20。PA 20向变压器24的初级侧输出放大的RF信号。变压器24的次级侧的一端被连接到可以布置在印刷电路板(PCB)上的天线26。变压器24的次级侧的另一端被连接到比如地的参考电势。在这一示例中，天线是具有负载阻抗的负载。输出电路10也包括检测PA20的输出功率电平的RF检测电路32。RF检测电路32包括放大器40,该放大器40接收和放大到PA20的输入并且向乘法器电路42的第一输入输出放大的信号。分压器44被连接到PA20的输出(或者连接到变压器24的次级侧上的节点45A和45B)并且向乘法器电路42的第二输入输出信号。乘法器电路42的输出被连接到放大器46的输入,该放大器具有连接到放大器46的相应输入和输出的第一和第二反馈电阻Rfb。放大器46输出基于检测到的输出功率的功率检测电压信号VPD。通过将PA20的输出电压和电流相乘来测量发射的RF功率。结果独立于负载/天线阻抗(R)或者电压驻波比(VSWR)。通过分压器44感测PA20的输出电压(kv*VPA)。通过使用按比例缩减的复制PAGifVPA)来复制PA20的输出电流。在图2中，示出现有技术乘法器电路42的示例。乘法器电路42包括比如吉伯单元混合器的混合器50，该混合器包括晶体管Ml、M2、M3和M4。晶体管Ml和M2的第一端子接收电流Ip。晶体管M3和M4的第一端子接收电流In。晶体管M2和M3的控制端子接收第一偏置电压Vb和感测的输出电压Vpa (或者Vb-1/2Vpa)。晶体管Ml和M4的控制端子接收偏置电压Vb和感测的输出电压Vpa(或者Vb+1/2Vpa)。晶体管M3的第二端子被连接到晶体管Ml的第二端子。晶体管M2的第二端子被连接到晶体管M4的第二端子。乘法器电路42具有转换增益G。。混合器50执行V*I乘法。在线性区域中偏置晶体管Ml至M4。电流Ip划分成两个部分Ipl和Ip2。比值依赖于晶体管Ml和M2的导纳(gdsl和gds2)。相似地，电流In也根据gds3和gds4被划分成两个部分Inl和In20尽管为了易于推导而假设虚拟GND终端，但是它并非必需。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路，包括：乘法器电路，所述乘法器电路包括被配置为将第一差分输入信号和第二差分输入信号相乘的混合器，其中所述混合器包括多个包括控制端子的晶体管，并且其中所述多个晶体管的所述控制端子接收偏置信号和所述第一差分输入信号；以及偏置电路，所述偏置电路被配置为生成所述偏置信号，所述偏置电路基于i)所述多个晶体管中的一个晶体管的电压阈值以及ii)恒定参考电流和偏置电阻的乘积而生成所述偏置信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.15 US 61/576,306;2012.10.31 US 61/720,844;1.一种电路,包括: 乘法器电路，所述乘法器电路包括被配置为将第一差分输入信号和第二差分输入信号相乘的混合器， 其中所述混合器包括多个包括控制端子的晶体管，并且其中所述多个晶体管的所述控制端子接收偏置信号和所述第一差分输入信号；以及偏置电路，所述偏置电路被配置为生成所述偏置信号，所述偏置电路基于i)所述多个晶体管中的一个晶体管的电压阈值以及ii)恒定参考电流和偏置电阻的乘积而生成所述偏置信号。2.根据权利要求1所述的电路，其中所述混合器包括吉伯单元混合器。3.根据权利要求1所述的电路，其中所述偏置电路被配置为生成所述偏置信号，从而所述混合器的转换增益无论过程和温度变化如何都基本上恒定。4.根据权利要求1所述的电路，其中所述偏置电路包括: 电流源，所述电流源被配置为生成所述恒定参考电流； 偏置电阻，所述偏置电阻具有所述偏置电阻并且包括与所述第一电流源相连的一端；以及 第一晶体管，所述第一晶体管包括第一端子和与所述偏置电阻的一端相连的控制端子， 其中所述偏置信号在所述偏置电阻与所述电流源之间的节点处被生成。5.根据权利要求4所述的电路，其中所述多个晶体管是匹配的晶体管并且所述第一晶体管是所述多个晶体管的缩放版本。6.根据权利要求1所述的电路，其中: 所述多个晶体管包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管， 所述偏置信号和所述第一差分输入信号的一个极性被输入到所述第一晶体管和所述第四晶体管的所述控制端子，并且 所述偏置信号和所述第一差分输入信号的另一极性被输入到所述第二晶体管和所述第三晶体管的所述控制端子。7.根据权利要求6所述的电路，其中: 所述第二差分输入信号的一个极性被输入到所述第一晶体管和所述第二晶体管的第一端子；并且 所述第二差分输入信号的另一极性被输入到所述第三晶体管和所述第四晶体管的第一端子。8.根据权利要求1所述的电路，还包括: 第一电阻； 第二电阻；以及 差分放大器， 其中: 所述多个晶体管包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管， 所述第一晶体管和所述第三晶体管的端子与所述差分放大器的非反相输入端以及所述第一电阻的一端相连，并且所述 第二晶体管和所述第四晶体管的端子与所述差分放大器的反相输入端和所述第二电阻的一端相连。9.根据权利要求8所述的电路，还包括: 共模反馈放大器，所述共模反馈放大器包括与所述第一电阻的另一端和所述差分放大器的反相输出端相连的第一输入、与所述第二电阻的另一端和所述差分放大器的非反相输出端相连的第二输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·威诺托，D·M·赛诺夫，
申请(专利权)人：马维尔国际贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：巴巴多斯;BB