一种动态控制功耗的接收机及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种动态控制功耗的接收机及控制方法，该接收机包括放大降频模块、解调器、功率检测模块和可变偏置电流模块，所述放大降频模块的输出端分别与解调器的输入端和功率检测模块的输入端连接，所述功率检测模块的输出端与可变偏置电流模块的输入端连接，所述可变偏置电流模块的输出端连接至放大降频模块的偏置端；所述功率检测模块用于采集放大降频模块的输出端的功率信息，并根据功率信息向可变偏置电流模块发送控制信号；所述可变偏置电流模块用于根据接收到的控制信号控制放大降频模块的偏置电流。本发明专利技术通过可变偏置电流模块控制放大降频模块的偏置电流，从而降低射频接收机的平均功耗，可广泛应用于半导体技术领域。

A dynamic control power consumption receiver and control method

The invention discloses a receiver and a control method for dynamic control of power consumption. The receiver includes an amplifier, a demodulator, a power detection module and a variable bias current module. The output end of the amplifier is connected to the input end of the demodulator and the input end of the power detection module, and the power detection is detected. The output end of the module is connected with the input of the variable bias current module. The output end of the variable bias current module is connected to the offset end of the amplifier and frequency module. The power detection module is used to collect the power information of the output end of the amplifier module and send the control letter to the variable bias current module according to the power information. The variable bias current module is used to control the bias current of the amplified frequency reduction module according to the received control signal. The invention controls the bias current of the amplifying and reducing frequency module by the variable bias current module, thus reducing the average power consumption of the radio frequency receiver, and can be widely used in the field of semiconductor technology.

【技术实现步骤摘要】
一种动态控制功耗的接收机及控制方法
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种动态控制功耗的接收机及控制方法。
技术介绍
射频接收机是手机终端、卫星电话终端、物联网等的重要组成部分。射频接收机通过天线接收空中已调制的射频信号，再把它放大并下变频到一个合适的中频(IF：IntermediateFrequency)或者直接变换到基带(BB：Baseband)频率。下变频后的信号可以在模拟域进行解调，也可以通过ADC后在数字域进行解调，得到射频信号中所包含的有用信号，完成有用信息的无线传输。在模拟域解调的射频接收机一般称为模拟射频接收机；而在数字域进行解调的接收机称为数字射频接收机。模拟射频接收机主要由低噪声放大器LNA、混频器Mixer、滤波器Filter和模拟解调器组成。而数字射频接收机主要由低噪声放大器LNA、混频器Mixer、滤波器Filter、模数转换器ADC和数字解调器组成。在实际的通信系统中，为了保证对有用信号的正确解调，要求射频接收机的输出信噪比SNRo应至少大于系统的解调门限SNRTH，即SNRo≥SNRTH。然而，由于射频接收机本身存在着噪声，所以其输出信噪比SNRo必定小于输入信噪比SNRi，它们之差称为接收机的噪声系数NF＝SNRi(dB)-SNRo(dB)。因此，可以得到NF≤SNRi-SNRTH。另外，由于输入信噪比SNRi可以表示为：SNRi(dB)＝Pin(dB)-Nin(dB)＝Pin(dB)-kTB，其中，Pin(dB)为射频信号的功率，k为玻尔兹曼常数(＝1.380662×10-23)，T为绝对温度，而B为信号的带宽，B由系统协议决定，和输入信号的功率无关。所以，在特定的环境温度下，输入信噪比SNRi随输入信号功率Pin的减小而降低。综上所述，可以看出，当Pin越小时，要求射频接收机具有越好的噪声系数，以保证足够的输出信噪比；而随着的Pin增加，接收机的噪声要求可以适当地放松。在电路设计中，往往通过增加功耗来换取低的噪声。所以，一般Pin越小，要求接收机的功耗就越大。然而，传统的射频接收机往往根据系统最小的输入功率来设计系统的噪声，并且不管输入功率的大小，均采用最小输入功率时的大功耗工作状态，并不具有根据输入信号功率的大小而动态的调整射频接收机功耗的功能。从而，导致系统平均功耗的增加，造成功耗的浪费和电池寿命的缩短。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种能根据输入信号功率变化而控制功耗的射频接收机。本专利技术的另一目的是提供一种根据输入信号功率变化控制射频接收机的功耗的方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种动态控制功耗的接收机，包括放大降频模块、解调器、功率检测模块和可变偏置电流模块，所述放大降频模块的输出端分别与解调器的输入端和功率检测模块的输入端连接，所述功率检测模块的输出端与可变偏置电流模块的输入端连接，所述可变偏置电流模块的输出端连接至放大降频模块的偏置端；所述功率检测模块用于采集放大降频模块的输出端的功率信息，并根据功率信息向可变偏置电流模块发送控制信号；所述可变偏置电流模块用于根据接收到的控制信号控制放大降频模块的偏置电流。进一步，所述放大降频模块采用模拟放大降频模块，所述模拟放大降频模块包括低噪声放大器、混频器和滤波器，所述低噪声放大器的输出端通过混频器与滤波器的输入端连接，所述滤波器的输出端作为模拟放大降频模块的输出端。进一步，所述放大降频模块采用数字放大降频模块，所述数字放大降频模块包括低噪声放大器、混频器、滤波器和模数转化器，所述低噪声放大器的输出端依次通过混频器和滤波器与模数转化器的输入端连接，所述模数转化器的输出端作为数字放大降频模块的输出端。进一步，所述可变偏置电流模块包括基准电流源、第一P型场效应晶体管、第二P型场效应晶体管和多个偏置电流单元；所述第一P型场效应晶体管的源极连接电源，第一P型场效应晶体管的漏极和栅极均与基准电流源的输入端连接，所述基准电流源的输出端接地，所述第二P型场效应晶体管的源极与电源连接，第二P型场效应晶体管的栅极与第一P型场效应晶体管的栅极连接，第二P型场效应晶体管的漏极作为可变偏置电流模块的输出端，各所述偏置电流单元的输入端口均与第一P型场效应晶体管的栅极连接，各所述偏置电流单元的输出端口均与第二P型场效应晶体管的漏极连接，各所述偏置电流单元的信号输入端口作为可变偏置电流模块输入端口。进一步，所述各偏置电流单元包括反向器、第三P型场效应晶体管、第四P型场效应晶体管和电子开关；所述第三P型场效应晶体管的源极与电源连接，第三P型场效应晶体管的栅极作为信号输入端口，第三P型场效应晶体管的漏极分别与第四P型场效应晶体管的栅极和电子开关的第一端连接，所述电子开关的第二端作为偏置电流单元的输入端口，所述第四P型场效应晶体管的源极与电源连接，所述第四P型场效应晶体管的漏极作为偏置电流单元的输出端口，所述反向器的输入端与第三P型场效应晶体管的栅极连接，反向器的输出端与电子开关的第三端连接。进一步，所述电子开关为场效应晶体管。进一步，所述功率检测模块包括包络检测器、幅度检测器或能量检测器。上述射频接收机的动态控制功耗的方法，包括以下步骤：功率检测模块采集放大降频模块的输出端的功率信息，结合预设的功率区间和功率信息获取控制信号，并将控制信号发送给可变偏置电流模块；可变偏置电流模块根据接收到的控制信号选择相应的偏置电流单元对放大降频模块进行偏置。本专利技术的有益效果是：一种动态控制功耗的接收机，包括放大降频模块、解调器、功率检测模块和可变偏置电流模块，所述放大降频模块的输出端分别与解调器的输入端和功率检测模块的输入端连接，所述功率检测模块的输出端与可变偏置电流模块的输入端连接，所述可变偏置电流模块的输出端连接至放大降频模块的偏置端；所述功率检测模块用于采集放大降频模块的输出端的功率信息，并根据功率信息向可变偏置电流模块发送控制信号；所述可变偏置电流模块用于根据接收到的控制信号控制放大降频模块的偏置电流。通过可变偏置电流模块控制放大降频模块的偏置电流，当输入信号功率增大时，降低放大降频模块的偏置电流，从而降低射频接收机的平均功耗，避免功耗的浪费，延长电池的寿命。本专利技术的另一有益效果是：功率检测模块根据采集到的功率信息，向可变偏置电流模块发送控制信号，可变偏置电流模块根据控制信号控制放大降频模块的偏置电流，当输入信号功率增大时，降低放大降频模块的偏置电流，从而降低射频接收机的平均功耗，避免功耗的浪费，延长电池的寿命。附图说明图1是本专利技术一种动态控制功耗的接收机的结构框图；图2是采用模拟放大降频模块的动态控制功耗的接收机的结构框图；图3是采用数字放大降频模块的动态控制功耗的接收机的结构框图；图4是可变偏置电流模块的电子电路图；图5是本专利技术中射频接收功耗的示意图。具体实施方式如图1所示，一种动态控制功耗的接收机，包括放大降频模块、解调器、功率检测模块和可变偏置电流模块，所述放大降频模块的输出端分别与解调器的输入端和功率检测模块的输入端连接，所述功率检测模块的输出端与可变偏置电流模块的输入端连接，所述可变偏置电流模块的输出端连接至放大降频模块的偏置端；所述功率检测模块用于采集放大降频模块的输出端的功率信息，并根据功率信息向可变偏置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态控制功耗的接收机，其特征在于，包括放大降频模块、解调器、功率检测模块和可变偏置电流模块，所述放大降频模块的输出端分别与解调器的输入端和功率检测模块的输入端连接，所述功率检测模块的输出端与可变偏置电流模块的输入端连接，所述可变偏置电流模块的输出端连接至放大降频模块的偏置端；所述功率检测模块用于采集放大降频模块的输出端的功率信息，并根据功率信息向可变偏置电流模块发送控制信号；所述可变偏置电流模块用于根据接收到的控制信号控制放大降频模块的偏置电流。

【技术特征摘要】
1.一种动态控制功耗的接收机，其特征在于，包括放大降频模块、解调器、功率检测模块和可变偏置电流模块，所述放大降频模块的输出端分别与解调器的输入端和功率检测模块的输入端连接，所述功率检测模块的输出端与可变偏置电流模块的输入端连接，所述可变偏置电流模块的输出端连接至放大降频模块的偏置端；所述功率检测模块用于采集放大降频模块的输出端的功率信息，并根据功率信息向可变偏置电流模块发送控制信号；所述可变偏置电流模块用于根据接收到的控制信号控制放大降频模块的偏置电流。2.根据权利要求1所述的一种动态控制功耗的接收机，其特征在于，所述放大降频模块采用模拟放大降频模块，所述模拟放大降频模块包括低噪声放大器、混频器和滤波器，所述低噪声放大器的输出端通过混频器与滤波器的输入端连接，所述滤波器的输出端作为模拟放大降频模块的输出端。3.根据权利要求1所述的一种动态控制功耗的接收机，其特征在于，所述放大降频模块采用数字放大降频模块，所述数字放大降频模块包括低噪声放大器、混频器、滤波器和模数转化器，所述低噪声放大器的输出端依次通过混频器和滤波器与模数转化器的输入端连接，所述模数转化器的输出端作为数字放大降频模块的输出端。4.根据权利要求1所述的一种动态控制功耗的接收机，其特征在于，所述可变偏置电流模块包括基准电流源、第一P型场效应晶体管、第二P型场效应晶体管和多个偏置电流单元；所述第一P型场效应晶体管的源极连接电源，第一P型场效应晶体管的漏极和栅极均与基准电流源的输入端连接，所述基准电流源的输出端接地，所述第二P型场效应晶体管的源极与电源连接，第二P型...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐肯，梁振，
申请(专利权)人：广州市广晟微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44