高速低失真的波幅检测器及波幅检测方法与流程

本发明涉及一种波幅检测器，特别是涉及一种高速、低失真以及不易受温度及工艺因素影响的波幅检测器。

背景技术：

1、射频(radio frequency，rf)信号s(t)可通过下式进行数学建模：

2、

3、其中，t为时间变数，a(t)为波幅信号，fc为载波频率，为相位信号。波幅信号及相位信号可用于携带信息，且可利用波幅检测器取得波幅信号中所嵌入的信息。如图1所示，现有的波幅检测器100接收rf信号并根据直流(direct current，dc)偏压检测其波幅信号，且波幅检测器100包括：二极管101、两个电容102、104以及两个电阻103、105。波幅检测器100还可以另外包括输出驱动器，经配置以接收所检测的波幅信号并输出一输出信号以供后续电路使用。在现有技术中，波幅检测器100已为本领域技术人员所熟知，故在此不再赘述。值得一提的是，上述电容104可提供交流(alternate current，ac)耦合，而电阻105可为经ac耦合的rf信号建立dc电平。然而，若rf信号已具有合适的dc电平，则不再需要设置电容104及电阻105。波幅检测器100的一项缺陷来自于二极管101的阈值电压及交越(crossover)特性造成的失真。虽然这个问题可通过适当地选择dc偏压的值来缓解，但该值可能与温度高度相关，并且改善的程度会受到二极管101固有的交越特性而受到限制。另一个要考虑的因素是速度，该速度可通过测量嵌入在rf信号中的波幅信号与输出信号之间的延迟时间来衡量，而二极管101及随后的输出驱动器都会对波幅检测器100的延迟时间产生影响。

4、因此，亟需一种高速、低失真以及不易受温度及工艺因素影响的波幅检测器。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于减少波幅检测器对于温度及工艺的相依性。

2、本发明的另一目的在于减少波幅检测器的交越失真(crossover distortion)。

3、本发明的又一目的在于提供高速的波幅检测器。

4、在本发明一实施例中，波幅检测器包括：共模源极随耦器(common-mode sourcefollower，cmsf)，其包括并联连接的第一源极随耦器及第二源极随耦器，经配置接收射频(radio frequency，rf)信号，该rf信号包括位于第一节点的第一电压以及位于第二节点的第二电压，且该cmsf还经配置以根据由第四节点接收的第二电流及第三电流的总和输出第一电流至第三节点；电流控制电流源(current-controlled current source，cccs)，经配置以接收该第一电流并输出第三电流；以及电压控制电流源(voltage-controlledcurrent source，vccs)，经配置以根据位于第三节点的偏压及漏极电压输出第二电流。

5、在本发明一实施例中，波幅检测方法包括：接收rf信号，该rf信号包括位于第一节点的第一电压及位于第二节点的第二电压；使用cmsf，其包括并联连接的第一源极随耦器一第二源极随耦器，分别接收第一电压及第二电压，并共同向第三节点输出第一电流，其中该第一电流具有经由第四节点接收的第二电流及第三电流的总和；通过使用电流控制电流源(current-controlled current source，cccs)将第一电流转换为第三电流来建立第一负反馈控制回路；以及通过电压控制电流源(voltage-controlled current source，vccs)将位于第三节点的漏极电压转换成第二电流来建立第二负反馈控制回路。

技术特征：

1.一种波幅检测器，包括：

2.如权利要求1所述的波幅检测器，其中，该电流控制电流源包括：

3.如权利要求2所述的波幅检测器，其中该第一p通道金属氧化物半导体场效应晶体管的一栅极连接到一第五节点，该第五节点经由一第一电阻直流耦接到该第三节点。

4.如权利要求3所述的波幅检测器，其中该电流控制电流源还包括一第一电容，经配置以将该第五节点耦接到该电源节点。

5.如权利要求1所述的波幅检测器，其中该电压控制电流源包括一n通道金属氧化物半导体场效应晶体管，该n通道金属氧化物半导体场效应晶体管经配置以根据位于一栅极节点的一栅极电压将该第二电流输出到该第四节点，该栅极节点经由一栅极电阻直流耦接到该偏压，以及经由一耦合电容交流耦接到该漏极电压。

6.如权利要求1所述的波幅检测器，还包括一交流耦合网络，经配置以将一引入的信号耦合于该射频信号，并且将该射频信号的直流电平设置为与一共模电压相同，该引入的信号包括一第三电压以及一第四电压。

7.如权利要求6所述的波幅检测器，其中，该交流耦合网络包括：

8.如权利要求6所述的波幅检测器，还包括一偏置生成网络，经配置以接收一参考电压，以使得位于该第四节点的一输出电压的一直流电平大约等于该参考电压的方式输出该共模电压。

9.如权利要求8所述的波幅检测器，其中该偏置生成网络包括：

10.一种波幅检测方法，包括：

技术总结
本发明提供一种高速低失真的波幅检测器及波幅检测方法。该方法包括：接收射频信号，其包括位于第一节点的第一电压及位于第二节点的第二电压；使用共模源极随耦器，其包括并联连接的第一源极随耦器和第二源极随耦器，分别接收第一电压及第二电压，并共同向第三节点输出第一电流，其中第一电流具有经由第四节点接收的第二电流及第三电流的总和；通过使用电流控制电流源将第一电流转换为第三电流来建立第一负反馈控制回路；以及通过电压控制电流源将位于第三节点的漏极电压转换成第二电流来建立第二负反馈控制回路。

技术研发人员：林嘉亮,简廷旭
受保护的技术使用者：瑞昱半导体股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23