CN101213742B - 具有数字自动增益控制的接收器及控制其增益的方法 - Google Patents
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Abstract
一种设备，包括半导体封装、无线电接收器和处理器。无线电接收器位于半导体封装中，并包括至少一个增益级。处理器位于半导体封装中，用于执行存储的指令以控制增益级。
Description
技术领域
本发明总体上涉及一种接收器，其具有数字自动增益控制。
背景技术
常规射频(RF)接收器包括各种增益级，用于接收相对较小幅度的RF信号，并将接收的RF信号转换为中频(IF)信号或在直接转换接收器中直接转换为基带(BB)信号。
由接收器接收的RF信号通常在强度上变化；接收器通常具有称为自动增益控制(AGC)电路的模拟电路，用于调整接收器的内部增益，以容纳信号强度的范围。因此，模拟AGC电路使得接收器通常向较弱的信号施加较多增益，向较强信号施加较少增益。如果由接收器施加的增益不够，那么接收器就会受到较差的信噪比(S/N)性能的损害。然而，如果接收器对接收的RF信号施加了过多的增益，那么接收器的电路会变得饱和，并给处理的信号引入显著的非线性。
发明内容
在此公开了如下实施方案：
方案1、一种设备，包括：
半导体封装；
无线电接收器，其位于半导体封装中，并包括至少一个增益级；及
处理器，其位于半导体封装中，用于执行存储的指令以控制所述至少一个增益级；
在无线电接收器内的多个感测点；
所述设备还包括：
至少一个传感器，用于为该多个感测点中的至少一个提供数据，
其中响应于从该多个感测点接收的反馈，处理器控制所述至少一个增益级；
并且其中处理器适于在无线电接收器被加电且处理器没有使用由所述至少一个传感器提供的信息的时间段期间，使所述至少一个传感器至少部分地断电。
方案2、根据方案1的设备，其中半导体封装包括管芯，以及无线电接收器和处理器构建于管芯上。
方案3、根据方案1的设备，其中所述至少一个增益级包括射频放大器、中频放大器和数字滤波器中的至少一个。
方案4、根据方案1的设备，其中所述至少一个增益级是多个增益级，并且处理器控制该多个增益级。
方案5、根据方案1的设备，其中所述至少一个增益级是多个增益级，并且该多个感测点与该多个增益级的增益相关联。
方案6、根据方案1的设备，还包括：
峰值检测器电路，用于产生表示所述至少一个增益级的增益的信号，其中
处理器适于响应于该信号控制所述至少一个增益级。
方案7、根据方案1的设备，其中无线电接收器包括模数转换器，并且处理器基于由模数转换器提供的过载指示的状态控制所述至少一个增益级。
方案8、一种设备，包括：
射频接收器，其具有增益级；及
控制单元，其由增益级共享以控制增益级的增益，
其中增益级包括至少一个射频增益级和较低频增益级，并且该较低频增益级包括中频增益级。
方案9、根据方案8的设备，其中增益级之一包括用于传送射频信号的放大器。
方案10、根据方案8的设备，其中增益级之一包括用于传送中频信号的放大器。
方案11、根据方案8的设备，其中增益级包括射频放大器、中频放大器和梳状滤波器中的至少一个。
方案12、一种方法，包括：
在包含包括至少一个增益级的无线电接收器的半导体封装中提供数字处理器以控制无线电接收器的增益，
其中所述至少一个增益级是多个增益级，
该方法还包括与其它增益级相独立地调整每一个增益级的增益。
方案13、根据方案12的方法，还包括：
在共同共享的管芯上构建无线电接收器和数字处理器。
方案14、根据方案12的方法，还包括：
用数字处理器控制无线电接收器的至少一个增益级。
方案15、根据方案12的方法，还包括：
在无线电接收器中提供多个传感器，及
配置数字处理器以响应于从该多个传感器接收的反馈来控制所述至少一个增益级。
根据本发明的实施例，一种设备包括半导体封装、无线电接收器和处理器。无线电接收器位于半导体封装中，并包括至少一个增益级。处理器位于半导体封装中，执行存储的指令以控制增益级。
在本发明的另一个实施例中，一种技术包括在包含无线电接收器的半导体封装中提供数字处理器，以控制接收器的增益。在本发明的另一个实施例中，在无线电接收器中提供多个传感器，并且配置处理器以响应于从该多个传感器接收的反馈来控制至少一个增益级。该技术包括在无线电接收器被加电且处理器没有控制增益级的时间段期间将至少其中一个传感器断电(power down)。在本发明另一个实施例中，该技术包括提供峰值检测器电路，用于产生表示无线电接收器增益级的增益的信号。
在本发明的另一个实施例中，射频接收器包括放大器、混频器、模数转换器、数字信号处理器和数字处理器，其与第一数字信号处理器分离。放大器接收第一射频信号，并提供第二射频信号。混频器将第二射频信号转换为较低频信号。模数转换器将较低频信号转换为数字信号。数字信号处理器处理数字信号，并且数字处理器响应于第二射频信号的幅度执行指令来控制放大器的增益。
在本发明的另一个实施例中，射频接收器包括半导体封装，并且至少处理器、混频器和放大器是该半导体封装的一部分。在本发明的一些实施例中，数字信号处理器提供数字信号强度的指示，并且至少部分地基于该指示，数字处理器控制放大器的增益。在本发明的一些实施例中，数字处理器还适于确定放大器增益的变化是否追踪了所指示的数字信号强度的变化，以确定是否出现互调失真。在本发明的一些实施例中，射频接收器包括另一个放大器，用于放大较低频信号，并且至少部分地基于由另一个放大器提供的输出信号，数字处理器执行指令以控制较低频信号的增益。在本发明的一些实施例中，模数信号适 于提供表示过载状态的信号，并且部分地基于该信号的存在，数字处理器控制放大器的增益。
由以下的附图、说明和权利要求，本发明的优点和其它特点将会变得显而易见。
附图说明
图1是根据本发明实施例的无线系统的示意图。
图2是示出一种技术的流程图，根据本发明实施例，该技术用来自动控制图1的系统的接收器的各种增益。
图3是示出一种技术的流程图，根据本发明实施例，该技术用来调整接收器的低噪声放大器的增益。
图4是示出一种技术的流程图，根据本发明实施例，该技术用来检测接收器中的互调失真。
图5是示出一种技术的流程图，根据本发明实施例，该技术用来至少部分地基于模数转换器过载状态，设定接收器的低噪声放大器的增益。
图6是示出一种技术的流程图，根据本发明实施例，该技术用来扫描全部频带，以记录阻滞(blocker)的频率。
图7是示出根据本发明实施例的功率保存(power conservation)技术的流程图。
图8是根据本发明实施例的峰值检测器的示意图。
图9是根据本发明实施例的图8的峰值检测器的峰值检测器核心的示意图。
图10示出了用于根据本发明实施例的图9的峰值检测器核心的差动放大器的输入电压波形。
图11示出了根据本发明实施例的峰值检测器电路的电容器的电流。
图12是示出根据本发明实施例的峰值检测器电路的电容器的电压的波形。
具体实施方式
参考图1，根据本发明的实施例，无线系统2包括射频(RF)无线电设备或接收器10，构造它用于从天线8接收RF信号，并提供左右声道模拟音频信号，以分别驱动音频扬声器6和4。在本发明的一些实施例中，无线系统2可以是FM无线电系统。然而，根据本发明的多个不同实施例，在此所述的技术、电路和系统可以用于多种不同类型的接收器系统，仅作为几个实例，例如TV 接收器系统、卫星无线电接收器系统、全球定位卫星(GPS)接收器系统。
如在此所述的，接收器10包括各种增益级。这些增益级的增益受接收器10的数字处理器100的控制。与常规接收器不同，处理器100用于为接收器10执行自动增益控制(AGC)，而不是由模拟电路提供AGC。处理器100包括处理核心102，其执行指令106(例如存储在存储器104中)，用于感测接收器10的各种增益和其它参数，并且控制接收器10的增益级。在本发明的一些实施例中，处理器100可以是微控制器，例如基于8051指令集的微控制器。然而，除了微控制器之外的处理器以及不同类型的微控制器都可以用于本发明的其它实施例。
注意在本发明的其它实施例中，数字处理器100可以由硬连线的数字逻辑电路构成。这样，数字处理器100可以是微控制器，其在本发明的一些实施例中执行固件代码(作为实例)，以及在本发明的其它实施例中执行硬连线的数字逻辑。因此，在本申请的上下文中，短语“处理器”可以用于硬连线的数字逻辑电路以及微控制器或微处理器。
在本发明的一些实施例中，处理器100及RF和IF处理链的部件(在下面进一步说明)可以在同一半导体管芯上来实现，因此可以是相同半导体封装的一部分。在本发明的其它实施例中，处理器100可以是与RF/IF链的部件相同的半导体封装的一部分，但位于单独的管芯上。在本发明的其它实施例中，处理器100和RF/IF链部件可以位于不同半导体封装中。因此，多种变化是可以的，并都在所附权利要求的范围内。
另外，根据本发明的一些实施例，无线系统2可以是直接转换接收器，其不具有IF级。因此，根据本发明的这些实施例，混频器30可以提供基带(BB)信号，而不是IF信号。
在使用数字处理器100的可能的优点中(例如代替模拟电路)，AGC的模拟实现会是高度非线性的，可能需要非互补金属氧化物半导体(CMOS)技术(例如双极晶体管或二极管)，并可能具有相对较差控制的增益。而且，在模拟电路中的增益控制会受工艺变化的影响；模拟电路会耗费相对大量的功率。另外，与常规AGC电路不同，由处理器100提供的AGC控制可以无需外部部件(在本发明的一些实施例中)，因为处理器100可以被集成在与接收器10的其它电路相同的半导体管芯上。另外，由于程序指令106的执行，由处理器100提 供的AGC可以通过为使用接收器10的特定应用程序更新程序指令106而容易地改变。因此，例如可以特别为在特定产品中使用接收器10的制造商更新(通过改变程序指令106)接收器的AGC。此外，模拟AGC电路可能会降低主要块(例如LNA)的性能，其增益受到控制。
图1示出了接收器10的示例性实施例，然而多种不同的实施例也是可以的，并且都在所附权利要求的范围内。如图1所示的实施例所描述的，接收器10包括RF衰减器20、其从天线8接收RF信号，并将RF信号提供给低噪声放大器(LNA)22。LNA22是接收器10的多种可能的增益级中的一个，其可以依据在此所述的AGC而受到控制。
LNA 22具有的增益(在本申请上下文中的放大或可能的衰减)是LNA 22施加到接收的RF信号以在LNA22的差动输出端24产生RF信号的增益。来自LNA 22的差动输出信号又被混频器30接收，其将所接收信号的RF频率转换为中频(IF)。LNA22可以具有单端输出。而且，LNA22的输入可以是单端或差动的，这取决于本发明的具体实施例。这样，因为混频器30将RF频率转换为想要的IF频率，混频器30就构成接收器10的调谐部件。接收器10还可以包括IF带通滤波器(图1中未示出)。在本发明的一些实施例中，混频器30的调制源输入端32可以从分频器34接收差动调制信号。分频器34又可以具有输入端37，例如其从压控振荡器(VCO)36接收参考频率。
混频器30产生两个正交调制模拟信号(即I信号和Q信号)，其中一个出现在差动输出端的第一组40，其另一个出现在差动输出端的第二组42。可编程增益放大器(PGA)46和47从混频器30接收正交信号，并对这些信号施加增益，以分别在放大器46和47的输出端48和49产生相应的差动输出信号。如以下进一步说明的，在本发明的一些实施例中，在此所述的AGC可以包含放大器46和47的增益调整。
根据本发明的一些实施例，接收器10的模数转换器(ADC)60将由PGA46和47提供的模拟信号转换为相应的数字正交信号。这样，根据本发明的一些实施例，ADC 60可以包括ADC 62和64，其分别转换来自PGA 46和47的输出信号。
根据本发明的一些实施例，在被提供给数字信号处理器(DSP)74之前，由ADC 62和64提供的数字流分别被梳状滤波器71和73滤波。在本发明的其 它实施例中，梳状滤波器71和73可以由其它滤波器替换。
根据本发明的一些实施例，在其其它特点中，DSP 74将接收的IF信号解调为音频信号，其分别被提供给左声道76和右声道78数模转换器(DAC)。左76和右78声道DAC产生音频信号以分别驱动扬声器6和4。在本发明的一些实施例中，功率放大器(未示出)可以耦合在转换器70和78与扬声器4和6之间。
根据本发明的一些实施例，数字处理器100通过从接收器10的不同感应点收集数据来执行AGC。例如，根据本发明的一些实施例，接收器10包括峰值检测器电路25，其耦合到LNA 22的差动输出端24。如其名字所暗含的，峰值检测器25检测出现在差动输出端24两端的信号的峰值幅度，用于向处理器100指明(通过输出信号线27)由LNA 22提供的输出信号的幅度。这样，通过确定由LNA22提供的信号的强度，处理器100从而可以控制LNA22的增益。如以下进一步说明的，处理器100可以基于从接收器10的其它感应点收集的其它数据作为其对LNA增益控制的基础。
作为借助于AGC中处理器100的增益级控制的另一个实例，根据本发明的一些实施例，处理器100可以使用接收器10的另一个峰值检测器电路50a。峰值检测器电路50a耦合到PGA 46的输出端，用于检测由PGA 46产生的信号强度。基于该信号的强度以及可能来自其它感应点的其它数据，处理器100从而调整LNA46的增益。注意在本发明的一些实施例中，处理器100可以一起调整PGA 46和47的增益，这样可以仅使用一个峰值检测器电路来检测由PGA 46和47之一产生的信号的强度。然而，在本发明的其它实施例中，接收器10可以包括另外的峰值检测器电路50b(对峰值检测器电路50b具有类似的设计50)，用于检测由AGC 47产生的信号的强度。因此，根据本发明的一些实施例，处理器100可以调整PGA46和47的增益。
根据本发明的一些实施例，当执行AGC时，处理器100考虑另外的感应点数据。例如，根据本发明的一些实施例，处理器100监测由ADC 62和64提供的过载位。例如，如图1所示，根据本发明的一些实施例，ADC 62提供(通过输出线65)过载位(图1中称为“O/L2”)；ADC 64提供(通过输出线63)过载位(图1中称为“O/L1”)。如其名字所暗含的，过载位表示相关的ADC 62、64是否经历过载状态。当ADC 62、64的输入信号电平过高时，会出现过载状 态。这样的过载状态以在ADC 62、64输出的低SNR(噪声最低限度(noise floor)的上升)为特征。作为更具体的实例，在本发明的一些实施例中，ADC 62、64可以是Δ-∑转换器，过载状态存在时还会影响它们的稳定性。两个影响(低SNR和不稳定性)都是不希望出现的，在此所述的AGC调整级20、22、46和47的增益，以限制ADC输入电平。可以在几个连续时钟周期中，根据相同ADC62、64数字输出的重复来检测过载状态。
在本发明的一些实施例中，ADC 64是Δ-∑转换器，其提供一位输出数据流；并且通过监测来自ADC 64的这一位输出数据流，可以检测过载状态。根据本发明的一些实施例，也可以在DSP块中执行过载状态的检测。
因为信号衰减，ADC 62、64的过载实际上可能是暂时的；这是不能被AGC校正的情况，AGC具有固有的相对长的时间常数。然而，接收器10的其它情况可以引起ADC 62、64的过载。具体的，如果接收器10的增益过高，ADC输入信号电平也会过高，导致过载状态。根据本发明的一些实施例，为了避免这种情况，当调整LNA22或PGA46和47的增益时，处理器100监测ADC过载位，用于确定ADC 62、64过载何时出现。如果在增大特定放大器增益后出现过载，那么处理器100就减小增益，直到过载状态消失为止。
作为另一个感应数据点的实例，其可以在调整增益时被处理器100在其AGC中加以考虑，是由DSP 74提供的接收的信号强度(RSSI)位。更具体的，根据本发明的一些实施例，在增益变化期间，处理器100监测由DSP 74的输出端73提供的RSSI位(例如)。RSSI变化的量可以表示在带内显露的互调失真。通常，处理器100监测RSSI位以确保在RSSI中反映的变化追踪对正在改变的增益出现的变化。例如，如果处理器100以一分贝(dB)改变LNA 22的增益(作为实例)，那么RSSI也应以1dB变化。如果不是，取决于本发明的具体实施例，那么处理器100就会向下调整LNA 22的增益，以便消除或至少减小互调失真。RSSI位仅在ADC没有处于过载状态的情形下有意义。因此，为了检测该过载状态，OL位63和65也被监测。
除了改变LNA 22及PGA 46和47的增益之外，取决于本发明的具体实施例，接收器10可以具有额外的增益级，其可以由处理器100在其AGC中控制。例如，根据本发明的一些实施例，当执行AGC时，处理器100可以调整RF衰减器20的增益、梳状滤波器71和73的增益，并可以调整混频器30的增益。
参考图2，根据本发明的一些实施例，为了执行AGC，处理器100实施技术150。依据技术150，按照块152，处理器100初始(例如在加电时)将接收器10的所有增益块设置为预定低增益设定。接下来，处理器100开始一次一级地为这些级创建适当的增益的过程。
更具体的，根据本发明的一些实施例，处理器100递增地(块154)调整当前增益块的增益。例如，在本发明的一些实施例中，处理器100可以通过首先调整LNA 22的增益，在接收器10的源端开始(作为实例)。在递增地调整当前增益块的增益之后，处理器100随后从接收器10的不同数据感应点读取(块156)值。这些数据值可以包括下游数据点，以及由被评价的当前增益块产生的信号强度。
基于这些读取值，处理器100确定(菱形块158)对于该增益块是否需要增益调整，如果需要，控制就返回块154。否则，已经为当前增益块调整了增益，处理器100确定(菱形160)是否要处理另一个增益块(例如，诸如PGA46)。如果需要，那么处理器100移动(块162)到下一个增益块(通过调整适当的软件参数)，且控制转换回到块154。否则，已经调整了所有增益块，处理器100可以在接收器10的操作期间在AGC的随后调整中，通过162暂停执行块154。通过首先在一个块中调整(例如减小)，可以获得更好的噪声和/或线性性能。
作为更具体的实例，根据本发明的一些实施例，图3示出了流程图170，其示出了当执行AGC时，LNA 22的处理器的增益控制。根据本发明的一些实施例，峰值检测器电路25提供二进制输出信号，其表示在峰值检测器电路25的输入信号与峰值检测器电路25的可编程输入阈值之间的比较。处理器100将输入阈值编程为不同的值(块174)，以使得峰值检测器电路25将其输入信号与不同的阈值相比较；处理器使用(块176)这些比较的结果来调整LNA22的增益。
作为更具体的实例，根据本发明的一些实施例，处理器100以两个不同阈值编程峰值检测器电路25的输入阈值：上阈值和下阈值。每个阈值从峰值检测器电路25产生二进制输出。取决于这两个比较的二进制输出，处理器100确定峰值检测器电路25的输入信号是否需要变大或变小，并且调整LNA 22的增益。这样，由这两个比较，处理器100可以确定输入信号是高于上阈值，在上下阈值之间还是低于下阈值。上述两个阈值的使用是为了举例的目的，因为在本发明的其它实施例中，根据来自峰值检测器电路25的所观测的输出信号，处理器 可以用两个以上的阈值来编程峰值检测器电路25的输入阈值并调整LDA 22的增益。
作为确定是否可接受除LNA 22的差动输出信号之外的所感测的数据的更具体的实例，在对LNA 22的增益的调整期间，处理器100可以至少执行以下的技术190(见图4)。按照技术190，处理器100确定(菱形192)RSSI位的变化是否追踪LNA 25的增益的变化。如果不是，那么处理器100设置(块194)表示可能的互调失真的标记。这样，根据本发明的具体实施例，响应于该标记被设置，处理器100例如可以向下调整LNA 22的增益，以及采取其它校正举措。
作为除LNA22的差动输出信号强度之外的所感测的数据值的另一个实例，处理器100可以实施技术200(在图5中示出)，用于监测来自ADC 62、64的过载位。按照技术200，处理器100确定(菱形202)过载位是否已经被断言(asserted)，如果是，处理器100就设置(块204)表示ADC过载状态的标记。依据本发明的具体实施例，基于该标记，处理器100可以向下调整LNA22的增益，以及采取其它和/或校正措施(例如降低PGA增益)。
参考图6，根据本发明的一些实施例，处理器100在接收器10被加电时执行技术250。按照技术250，处理器100控制(块252)混频器30或VCO 36，以选择全频带扫描的下一个频率。处理器100监测(例如通过峰值检测器电路50)混频器30的输出，用于确定(菱形254)在调谐频率是否存在大阻滞。峰值检测器电路25的前端是宽带的，因此不会提供有用的信息。然而，峰值检测器电路50的输出信号或者RSSI位(有O/L位条件)可以用于分别指示在调谐频率附近或在调谐频道的大阻滞的存在。
大阻滞通常是信号，该信号相对于潜在的调入通道是在带外的，但影响检测的信号强度，因此会影响借助于处理器100的全部AGC。这样，响应于检测到大阻滞，处理器100记录(块258)阻滞的频率。
按照技术250，如果处理器100确定(菱形256)全频带还没有被扫描，那么控制就返回到252。否则，技术250结束。因此，技术250的结果是存在阻滞的频率的记录。与当混频器30调谐到接近于预先记录的阻滞频率的频率时相比，当混频器30调谐到远离记录的阻滞频率的频率时，用该阻滞频率记录，在AGC中处理器100通常可以施加更多增益。因此，通过使用该记录，在对于其它电台允许较高增益时，可能的互调失真阻滞被确认。
会有其它阻滞存在于FM频带之外，其没有在扫描中显现。然而，这些“频带外”阻滞不太可能影响任何一个下游块，如PGA46和47或ADC 62和64。然而，LNA 22和混频器30仍会发现这些阻滞。AGC算法使用前端宽带峰值检测器电路25，以测量这些阻滞程度，并适当地减小前端增益。
可替换的，根据本发明的一些实施例，处理器100控制AGC，以便在存在大阻滞时不会使AGC过多减小增益。这实现了相同的结果，但无需上述的预扫描，接收器10可以潜在地在调谐通道内接收互调信号。
参考图7，根据本发明的一些实施例，由于上述的数字AGC，接收器10可以使用功率保存技术300。按照技术300，处理器100给接收器10的峰值检测器电路加电(块302)，用于处理器100评价的时间期间，并可以修改接收器10的增益级的增益。根据本发明的一些实施例，处理器100周期性地给峰值检测器电路加电和断电。峰值检测器电路的加电和断电可能会在RF信号通路中引入噪声。然而，如以下进一步所述的，根据本发明的一些实施例，峰值检测器电路可以仅被部分地断电。这样，在给峰值检测器电路加电后，处理器100采取举措以按照块304调整增益块的增益。根据本发明的一些实施例，在增益调整之后，处理器100按照块306部分地给峰值检测器电路断电。
图8示出了根据本发明的一些实施例的峰值检测器电路350。峰值检测器电路350包括预放大器354和峰值检测器核心364。预放大器354包括输入端352，其可以耦合到被监测的特定信号。例如，根据本发明的一些实施例，LNA22的峰值检测器电路25(图1)可以将其输入端352耦合到LNA 22的输出端24。根据本发明的一些实施例，预放大器356具有功率使能端356，当被断言时，其将预放大器354断电。因此，根据本发明的一些实施例，当没有按照AGC调整增益时，处理器100可以使出现在端356的信号被断言，用于将峰值检测器核心364断电以保存接收器中的功率，但保持预放大器354通电，以将主接收信号通路与该干扰隔离(即峰值检测块被断电以省电)。如果预放大器354和峰值检测器核心364被视为功能块，那么通过改变被关断的块(从与预放大器输入相距最远的子块/电路)的幅度，可以在由峰值电路的加电和断电引入的失真与关断的块的幅度之间实现折衷。
峰值检测器核心364包括输入端360，其耦合到预放大器354相应的差动输出端。峰值检测器核心364确定由与放大器354提供的信号何时达到预定可编 程(例如可由处理器100通过控制线365编程)阈值电压电平。当由预放大器354提供的信号达到该电平时，峰值检测器核心364在其输出端370使二进制信号(图8中称为“PKDET_OUT”)被断言。预放大器可以具有可变增益设定，其结合差分输入阈值设定(峰值检测器电路的)一起能够支持非常宽动态范围的输入信号，其峰值需要被检测。
参考图9，根据本发明的一些实施例，峰值检测器核心364包括差动放大器410，其在其输入端360接收差动输入信号。更具体的，根据本发明的一些实施例，差动放大器410包括输入节点400和402，其接收偏置电压，所述偏置电压从每一个偏移阈值电压(称为“VTH”)。由于差动放大器410的固有特性，放大器410消除了共模电压(图9中称为“VCM”)，使得当在输入端360之间的差分信号超过目标峰值阈值VTH时，放大器410导通晶体管450以在电容器460上存储电荷。电容器460具有端电压(图9中称为“VC”)，并接收充电电流(图9中称为“IC”)，在下面结合图11和12来对其进一步加以说明。
电容器460耦合在节点454与地之间。晶体管450例如可以是p-沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(PMOSFET)，其源漏通路耦合在正电源电压(在图9中称为“VDD ”)与节点454之间。PMOSFET 450的栅极端又耦合到差动放大器410的单端输出端415。这样，当差动放大器410放大接近并超过VTH阈值电压的信号时，PMOSFET 450导通以将VDD电源电压耦合到节点454，从而在电容器460上存储电荷。
在此所述的峰值检测布局结构的优点是在峰值检测核心的输入以相当简单的方式被获得/与阈值相比较时，信号的差动本质(检测其峰值)被保持。对于将该信号与阈值相比较或测量共模，可以无需单独的差分放大器。该布局结构避免了对差动到单端转换器或忽略一半信号(6dB损失)并且以某种方式注意共模的需要。
作为更具体的实例，图10示出了示例性电压波形502，其会在节点400被接收(见图9)，和示例性电压波形506，其可以在节点402被接收(见图9)。这样，在波形502与506之间的差值构成了差分信号，其被差动放大器410放大(见图9)。图11示出了电容器460的充电电流IC，其由波形502和506产生；图12示出了电容器460的电压VC。
结合图9参考图10、11和12，接近时间T1，到差动放大器410的差分信 号等于VTH阈值电压，使得差动放大器410导通晶体管450，在电容器460中存储电荷。更具体的，接近时间T1，充电电流IC脉动为高(如图11中参考数字524所指示的)，以在电容器460上存储增量电荷。
随着时间的过去，电容器电压VC升高以形成峰值531。这样，通过导通PMOSFET 450产生的峰值531在节点454被平均。即使没有检测到另一个峰值，为了避免电容器460的电荷保持相同，峰值检测器核心364包括泄放电流源(bleed current source)464，其耦合在节点454与地之间，用于建立来自电容器460的微小泄放电流。这样，如图12所示，在峰值532之间，电容器460的电压线性地减小。
假设最终会使PKDET OUT被断言的持续输入信号幅度，在特定周期数(例如10到100个周期)后，VC电压建立以激活n-沟道MOSFET(NMOSFET)470。MOSFET 470耦合到峰值检测器核心364的锁存器480。在其初始状态中，锁存器480存储表示二进制0状态(作为实例)的值(在锁存器480的输出节点486表示)。然而，在NMOSFET 470激活时，锁存器480转换到其中输出节点486表示二进制1状态的状态。输出缓冲器496耦合到节点486，以便向输出端370提供PKDET_OUT信号。这样，总之，在NMOSFET 470激活时，锁存器480改变状态，使得PKDET_OUT信号被断言，以表示峰值幅度的检测。
在PKDET_OUT信号被断言之后，根据本发明的一些实施例，处理器100可以控制PMOSFET 492，以便复位锁存器480。以此方式，在本发明的一些实施例中，PMOSFET 492使其源漏通路耦合在VDD电源电压与NMOSFET 470的漏极端之间。
根据本发明的一些实施例，在峰值检测器核心364的其它特点中，差动放大器410例如可以包括一对匹配的NMOSFET412和414，其使它们的源极端共同耦合到电流源420。电流源420建立流过NMOSFET 412和414的偏置电流，这样，当在输入360端的信号是平衡的时，理想地建立流过差动放大器410的两半的相等的偏置电流。NMOSFET 4112的漏极端例如可以耦合到PMOSFET422的漏极端；NMOSFET 414的漏极端可以耦合到PMOSFET 424的漏极端。在本发明的一些实施例中，NMOSFET 414的漏极端又构成了差动放大器410的单端输出端415。PMOSFET 422的漏极端可以耦合到PMOSFET 422的栅极端；PMOSFET 422和424的源极端可以耦合到VDD电源电压。
根据本发明的一些实施例，锁存器480例如可以包括NMOSFET 482和PMOSFET 484。NMOSFET 482的漏源通路耦合在锁存器480的输入端与地之间。在本发明的一些实施例中，锁存器480的输入端又耦合到NMOSFET 470和PMOSFET 492的漏极端。
在本发明的一些实施例中，电流源490可以耦合在VDD电源电压与锁存器480的输入电压之间。而且，在本发明的一些实施例中，电流源488可以耦合在输出节点486与地之间，以建立从输出节点486到地的流动。电流源488和490确保当NMOSFET 470没有导通时，锁存器480不会误触发，电流源488和490有助于将锁存器阈值设定为略高于NMOSFET 470的CMOS VT。在本发明的一些实施例中，NMOSFET 482和PMOSFET 484的栅极端分别耦合到锁存器480的输出486和输入节点。
注意锁存器480的结构在图9中示出，且以上说明是为了举例说明本发明的多种可能的实施例中的一个。因此，锁存器480的多个其它实施例也是可以的，并都在所附权利要求的范围内。
图9示出了根据本发明的具体实施例的峰值检测器核心的示例性实施例。然而，可以理解其它实施例也是可以的，并都在所附权利要求的范围内。例如，根据本发明的另一个实施例，节点402(代替输出端415)可以耦合到PMOSFET450的栅极端。因此，多种变化是可以的，且都在所附权利要求的范围内。
尽管已经相对于有限数量的实施例说明了本发明，但本领域技术人员得益于本公开，会意识到由此而来的多种修改和变化。其意图是所附权利要求覆盖了所有这些在本发明真正精神和范围内的修改和变化。
Claims (15)
1.一种设备，包括：
半导体封装；
无线电接收器，其位于半导体封装中，并包括至少一个增益级；及
处理器，其位于半导体封装中，用于执行存储的指令以控制所述至少一个增益级；
在无线电接收器内的多个感测点；
所述设备还包括：
至少一个传感器，用于为该多个感测点中的至少一个提供数据，
其中响应于从该多个感测点接收的反馈，处理器控制所述至少一个增益级；
并且其中处理器适于在无线电接收器被加电且处理器没有使用由所述至少一个传感器提供的信息的时间段期间，使所述至少一个传感器至少部分地断电。
2.权利要求1的设备，其中半导体封装包括管芯，以及无线电接收器和处理器构建于管芯上。
3.权利要求1的设备，其中所述至少一个增益级包括射频放大器、中频放大器和数字滤波器中的至少一个。
4.权利要求1的设备，其中所述至少一个增益级是多个增益级，并且处理器控制该多个增益级。
5.权利要求1的设备，其中所述至少一个增益级是多个增益级，并且该多个感测点与该多个增益级的增益相关联。
6.权利要求1的设备，还包括：
峰值检测器电路，用于产生表示所述至少一个增益级的增益的信号，其中
处理器适于响应于该信号控制所述至少一个增益级。
7.权利要求1的设备，其中无线电接收器包括模数转换器，并且处理器基于由模数转换器提供的过载指示的状态控制所述至少一个增益级。
8.一种设备，包括：
射频接收器，其具有增益级；及
控制单元，其由增益级共享以控制增益级的增益，
其中增益级包括至少一个射频增益级和较低频增益级，并且该较低频增益级包括中频增益级。
9.权利要求8的设备，其中增益级之一包括用于传送射频信号的放大器。
10.权利要求8的设备，其中增益级之一包括用于传送中频信号的放大器。
11.权利要求8的设备，其中增益级包括射频放大器、中频放大器和梳状滤波器中的至少一个。
12.一种方法，包括：
在包含包括至少一个增益级的无线电接收器的半导体封装中提供数字处理器以控制无线电接收器的增益，
其中所述至少一个增益级是多个增益级，
该方法还包括与其它增益级相独立地调整每一个增益级的增益。
13.权利要求12的方法，还包括：
在共同共享的管芯上构建无线电接收器和数字处理器。
14.权利要求12的方法，还包括：
用数字处理器控制无线电接收器的至少一个增益级。
15.权利要求12的方法，还包括：
在无线电接收器中提供多个传感器，及
配置数字处理器以响应于从该多个传感器接收的反馈来控制所述至少一个增益级。
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