具有增益控制的锁相环解调器制造技术

一种解调调频信号的包括锁相环的解调器，该锁相环包括至少一个相位检测器、一个环路滤波器和一个压控振荡器功能ＶＣＯ，其特征在于所述压控振荡器功能ＶＣＯ具有可修改的增益。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及的领域是已调信号的解调和所得到的解调信号的放大。特别地，本专利技术涉及实现这些功能的一个电路或一组电路的体系结构。在它的不同应用中，本专利技术特别地涉及接收已调信号，例如像无线电信号、电信信号、电话信号、音频基带信号、无线模拟信号、视频信号等等......。本专利技术另外还涉及用于这些信号的任何接收系统。这些接收系统或设备可以是无线标准中的电话(例如DECT)、无线电接收机、无线控制器......。低成本无线通信也可以得益于本专利技术。本专利技术还提出一种用于解调已调信号和放大所得到的解调信号的方法。
技术介绍
附图说明图1提出一种解调已调信号以及随后放大所得到的解调信号的标准体系结构。例如在来自飞利浦半导体的数据表UAA3515中实现和描述了这样一种标准体系结构。在这种体系结构中通过解调器DEM利用常规的锁相环来实现解调，所述常规的锁相环包括相位检测器PDT、环路滤波器LFI和压控振荡器功能VCO。然后解调信号FDM被施加到包括高增益放大器G∝和无源元件C1、R1和R2的第一放大器级G1。在集成电路技术中，如图1所示，无源元件的使用通常地意味着至少两个连接引脚(pin)P1和P2的使用。因而放大器级G1的输出按照惯例地被使用中间滤波器INF连接到包括复增益控制放大器GGC的第二放大器级G2。这个第二放大器级然后被连接到处理器PRO，该处理器PRO处理信号以使得这个信号能够被使用。这个体系结构的缺点是需要两个连接引脚，需要外部部件，这些外部部件在PCB上并且还施加它们的时间常数(这个时间常数甚至比R1C1相乘还大，并且必须很高，以便不使音频信号变形)，并且还需要存在一个常常使噪声底(noise floor)特性退化的复增益控制放大器。专利技术概述本专利技术的目的是提出一种新的实现对已调信号的解调和对所得到的解调信号的放大的体系结构，这个体系结构不具有上面所介绍的体系结构的缺点，并能够提高最终所使用的信号的品质。为此目的，本专利技术提出一种解调器来解调调频信号，该解调器包括锁相环，该锁相环包括至少一个相位检测器、一个环路滤波器和一个压控振荡器功能VCO，其特征在于所述压控振荡器功能VCO具有可修改的增益。在压控振荡器功能VCO中实现的所述可修改的增益允许放大调频信号的频率变化。因此，当从锁相环输出时，解调的调频信号被放大。在压控振荡器功能内，可以以多种方式实现所述可修改的增益。根据一个有益的实施例，所述压控振荡器功能VCO的可修改增益可利用可编程跨导来修改。在这个有益的实施例中，通过从可编程跨导输出的电流来控制压控振荡器功能VCO。所述可编程跨导允许从电压转换成电流，所述转换产生放大所希望的那么低的电流。所述可编程跨导的所述输出电流越不重要，与频率变化相对的放大就越重要。所述有益的实施例特别适合于在无线通讯中所使用的标准中频IF450kHz，10.7MHz。根据本专利技术的一个优选实施例，可编程跨导包括固定的跨导和电流倍增器，所述可编程跨导的输出是一个求和单元的输出，所述求和单元将所述倍增器的至少一个输出的组合相加。在一个有益的实现方式中，使用数字可编程开关(优选地是MOS开关)从所述电流倍增器的中间输出取得所述第二电流。所述MOS开关的命令然后可以通过例如在给定比特位数上的数字命令所提供，所述比特位对应于所述MOS开关的激活。本专利技术还涉及一种能够接收调频信号的电子设备，其特征在于，所述的信号的解调通过如上所述的解调器来实现。还提出了根据本专利技术的用于解调调频信号的方法，该方法包括以下步骤在锁相环的输入端施加所述调频信号，该锁相环包括至少一个相位检测器、一个环路滤波器和一个压控振荡器功能VCO；通过增加压控振荡器功能VCO的增益来增加频率变化，该压控振荡器功能VCO具有可修改增益；并在所述锁相环的输出端产生解调信号。附图简述将参考附图详细地描述本专利技术，其中图1表示根据现有技术的、后面跟随着对解调信号的放大的解调器的标准体系结构；图2表示根据本专利技术的具有集成增益控制的解调器的新的体系结构；图3表示根据本专利技术利用可编程跨导修改压控振荡器功能的增益的装置的一个有益实施例；图4表示可编程跨导的优选的使用；图5说明根据本专利技术的接收设备；图6是根据本专利技术解调信号的方法的框图，所述框图还示意地描述了根据摘要的本专利技术。实施例的描述图1表示在特定的第二放大器级G2中根据现有技术的、后面跟随着对解调信号的放大的解调器DEM的标准体系结构，该第二放大器级G2包括复增益控制放大器GGC。这个图已经在上面所描述。在一个应用中，解调器接收调频信号FM＝A·cosfdev钾是频率的偏差，fmod是调制频率，fc是压控振荡器功能VCO的中心频率。所述中心频率fc可以是包括在功能VCO中的振荡器的固有振荡频率，或者fc可以是包括在功能VCO中的振荡器的M分频的自有振荡频率，所述固有振荡频率等于中间频率fc的几倍M，并且所述振荡器后面跟随有M分频的分频器。在这个情况下，功能VCO被认为包括了分频器。任何所知的用于压控振荡器功能VCO的结构都能够在现有技术和本专利技术中实现，所述压控振荡器功能VCO允许具有以接收信号的调制频率为中心的频率。本专利技术包括与这种装置无关的补充特征，以便使压控振荡器功能的频率以所述调制频率为中心。于是音频处理器PRO的输入信号是(fdev/KVCO)·G1·G2·sin(2πfmodt)KVCO是VCO的增益，这个增益在现有技术中是固定的。G1和G2代表这里的两个放大器级G1和G2的增益值。增益G2是可修改来适配对输入到音频处理器PRO的信号的放大的。增益的修改幅度有利地以一个平均值为中心，该平均值对应于最一般地由在音频处理器PRO输出端实现的利用系统所需要的放大水平。这个利用系统可以是例如具有扬声器的听筒。放大器级G2的增益的修改然后允许围绕这个平均值来增加或减小增益。这个体系结构存在一些缺点。这种体系结构按照惯例地需要外部无源元件R1、R2、C1和两个输出引脚以便实现与那些外部无源元件的连接，在按照R1、C1时间常数的稳定时间(settle time)方面，这种体系结构受到限制。它例如对电话的备用(standby)模式具有重要影响。这种体系结构还在第二放大器级G1中需要复增益控制放大器GGC。这个复放大器GGC的DC偏置限制音频处理器噪声底性能。当增益控制被用在输出引脚之后时，在这个输出引脚上的信号电平比本专利技术的低。这使得该体系结构对于PCB上的地音频反弹(ground audiobounce)较不鲁棒。通过利用一种非常简单的新体系结构提供一个高质量解调和对解调信号的放大，本专利技术允许避免这些缺点。通过本专利技术得到的主要功能是，利用在压控振荡器功能VCO内的锁相环中直接完成的对输出信号的增益控制来解调调频信号。图2表示根据本专利技术的具有集成增益控制的解调器DEM’的新的体系结构。锁相环包括具有可修改增益的压控振荡器功能VCO’。这个可修改增益允许增加或减小压控振荡器功能VCO’的增益来在锁相环中直接适配音频处理器PRO的输入电平。这个可修改增益压控振荡器功能VCO’能够以不同的方式实现。然后在图3中提出了一个有益的实施例。这个实施例特别地适合于标准中频IF已调信号(例如450kHz，10.7MHz)。压控振荡器功能VCO’包括弛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：E·德邦内茨，F·帕里劳，E·吉鲁，
申请(专利权)人：DSP集团瑞士股份公司，
类型：发明
国别省市：