可调功率传感器制造技术

功率传感器施加具有基本相等的大小的各自第一和第二电流到相互热耦合的参考检测器和测量检测器。功率传感器用测量检测器感测输入信号，并且它将第一和第二电流的各自大小调整基本相等的量，以相应地调整测量检测器的测量特性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】功率传感器施加具有基本相等的大小的各自第一和第二电流到相互热耦合的参考检测器和测量检测器。功率传感器用测量检测器感测输入信号，并且它将第一和第二电流的各自大小调整基本相等的量，以相应地调整测量检测器的测量特性。【专利说明】可调功率传感器
本专利技术涉及可调功率传感器。
技术介绍
功率传感器通常用于测量射频(RF)或微波频率(MW)信号的功率。这样的测量例如可以用于表征在诸如雷达和蜂窝电话的RF或丽应用中使用的电子组件的输出性能。典型的功率传感器使用功率检测器或换能器，以便将RF或MW功率转换为可容易测量的电参量。功率检测器在许多类型的RF和MW系统中也具有应用。用于RF和MW测量的通常类型的功率传感器称为二极管功率传感器或二极管检测器。在标题为 “Fundamentals of RF and Microwave Power Measurements (RF 和微波功率测量的基本原理)”的安捷伦应用笔记1449-2中详细描述了二极管功率传感器的示例。尽管传统的二极管功率检测器具有趋于限制它们的性能和灵活性的若干缺点，当在作为功率测量系统的一部分的功率传感器中使用时，可以应用复杂的校正和数据处理技术来解决这些缺点中的一些。一个缺点是它们的带宽和灵敏度根据诸如温度和输入功率电平的不同运行条件而变化。例如，传统二极管传感器的输出电压可能响应于传感器温度的增加而显著减小。传统二极管功率传感器的另一缺点在于它们在检测带宽和灵敏度之间展现一般的折衷。换句话说，带宽随着灵敏度增加而趋向减小，并且反之亦然。传统二极管功率传感器的另一缺点在于它们的带宽和灵敏度通常由在设计时固定的组件参数确定。因此，传感器通常设计用于特定目标应用。鉴于传统功率检测器以及使用它们建立的功率传感器的这些和其他缺点，通常需要在不同运行条件下提供稳定运行并且能够基于不同应用的要求自适应优化的功率检测器和传感器。
技术实现思路
在代表性实施例中，一种操作功率传感器的方法，包括:分别施加具有基本相等大小的第一和第二电流到参考检测器和测量检测器，其中所述参考检测器和测量检测器热耦合；用所述测量检测器感测输入信号；并且将所述第一和第二电流的各自大小调整基本相等的量，以相应地调整所述测量检测器的测量特性。在另一代表性实施例中，一种装置，包括:测量检测器，配置为接收输入信号；可变电流源，配置为分别提供基本相等的大小的第一和第二电流到参考检测器和所述测量检测器，其中所述参考检测器和测量检测器热耦合；以及电路，配置为将所述第一和第二电流调整基本相等的量，以相应地调整所述测量检测器的测量特性。【专利附图】【附图说明】当结合附图阅读时，从以下详细描述最好地理解描述的实施例。在任何可应用和实际地方，相同的参考标号指示相同元件。图1A是根据代表性实施例的功率传感器的示意图。图1B是根据代表性实施例的功率传感器的框图。图2是诸如图1中图示的功率传感器的二极管电路的电路图。图3是诸如图1中图示的功率传感器的另一二极管电路的电路图。图4是根据代表性实施例的功率传感器的框图。图5是图示操作根据代表性实施例的功率传感器的方法的流程图。图6是根据代表性实施例的功率传感器的电路图。图7是根据另一代表性实施例的功率传感器的电路图。图8是根据代表性实施例的功率传感器的透视图，该功率传感器包括通过通孔(through-hole vias)相互热稱合的测量检测器和参考检测器。图9是根据代表性实施例的可以结合功率传感器使用的仪器放大器的框图。图10是根据代表性实施例的可以结合功率传感器使用的仪器放大器的电路图。图11是根据另一代表性实施例的可以结合功率传感器使用的仪器放大器的电路图。图12A到12C是根据代表性实施例的包括功率传感器和仪器放大器的装置的图。图13A到13D是图示根据代表性实施例的功率传感器的仿真性能的曲线图。【具体实施方式】在以下详细描述中，为了说明而非限制的目的，阐述公开特定细节的代表性实施例，以便提供本教导的彻底理解。然而，对于得益于本公开的本领域的普通技术人员明显的是，背离在此公开的特定细节的根据本教导的其他实施例保持在所附权利要求的范围内。此外，可以省略公知的装置和方法的描述，以便不使示例实施例的描述模糊。这样的方法和装置明显地在本教导的范围内。在此使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，而不旨在限制。除了定义的术语的技术和科学含义外，定义的术语如在本教导的
中通常理解和接受的。如在说明书和所附权利要求中使用的，“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”包括单数和复数指示物，除非上下文另外清楚地指示。因此，例如，“一设备”包括一个设备和多个设备。描述的实施例一般涉及用于测量RF或MW信号的电功率的功率传感器。在某些实施例中，功率传感器包括相互热耦合的测量检测器和参考检测器。可变电流源分别提供基本相等大小的第一和第二电流到参考检测器和测量检测器，并且电路通过基本相等量调整第一和第二电流，以便实现测量检测器的希望特性。通常，如果两个值(例如，电流大小或调整量)相差不超过诸如由于典型的操作余量、制造容限或相关背景中的其他可变因素的最低量，则它们被视为基本相等。如果两个值的差小到以至于与它们精确相等的值相比对于性能具有最小或可忽略的影响，则它们也被视为基本相等。测量和参考检测器典型地包括功率传感器二极管，并且调整的测量特性典型地包括功率传感器的带宽或灵敏度。可以根据不同应用调整带宽、灵敏度和其他测量特性，以改变功率传感器的性能。还可以调整它们以补偿功率传感器的温度依赖行为。测量和参考检测器典型地以桥式配置安排，其中生成测量值作为测量检测器的输出和参考检测器的输出之间的差。桥式配置的使用允许减去传统偏置二极管中遇到的偏移。典型地使用电流镜电路控制第一和第二电流。电流镜电路提供偏置电流，其降低功率传感器的视频电阻并且允许以高阻抗放大器测量，因此增加灵敏度。此外，可以通过电流镜控制偏置电流，以便延伸到二极管功率传感器的平方律区域的上部范围。图1A是根据代表性实施例的功率测量系统的二极管功率传感器100的图。提供该图以便图示二极管功率传感器的一种可能形状因数和应用。然而，描述的实施例可以在许多替代形式或环境中实施，例如，作为执行RF和MW系统内的功率检测的集成电路。参照图1，二极管功率传感器100包括输入接口 105、传感器主体110和输出接口115。输入接口 105包括类型N连接器，配置为通过同轴电缆接收从DUT传输的输入RF信号。可替代地，它可以包括其他类型的连接器，诸如尼尔-康塞曼卡口(Bayonet Neill -Concelman,BNC)连接器。传感器主体110包括配置为测量输入RF信号的电功率以产生测量值的电路。输出接口 115包括通用串行总线(USB)连接器，配置为接收控制命令并且传输测量值到诸如测量仪器或计算机的电子设备。测量仪器或计算机然后可以用于显示和分析测量值。图1B是根据代表性实施例的功率传感器100’的框图。该框图代表图1A中示出的二极管功率传感器100的一个可能实施。参照图1B，功率传感器100’包括RF输入端子120、换能器(或功率检测器)125、模拟信号调节单元130、数字化器135、处理器140和用户界面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作功率传感器或检测器的方法，包括：分别施加具有基本相等大小的第一和第二电流到参考检测器和测量检测器，其中所述参考检测器和测量检测器热耦合；用所述测量检测器感测输入信号；以及将所述第一和第二电流的各自大小调整基本相等的量，以相应地调整所述测量检测器的测量特性。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：E布里肯里奇，C罗伯逊，
申请(专利权)人：安捷伦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US