CN105182049A - 射频信号峰值探测器 - Google Patents

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何山暐
赵奂
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Abstract

本发明公开了一种射频信号峰值探测器，包括：耦合电容的负极作为射频信号峰值探测器的射频耦合输入端，耦合电容的正极连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端连接第二电阻一端、第三电阻一端以及第四电阻的一端；第二电阻的另一端接二极管的负极，二极管的正极接地；第三电阻的另一端接地；第四电阻的另一端作为射频信号峰值探测器的射频耦合输出端并通过低通电容滤波接地。本发明的射频信号峰值探测器与现有射频信号峰值探测器相比结构简单，制造成本低。

Description

射频信号峰值探测器
技术领域
本发明涉及集成电路领域，特别是涉及一种射频信号峰值探测器。
背景技术
射频RadioFrequency，简称RF射频就是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流，大于10000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。射频技术在无线通信领域具有广泛的、不可替代的作用。射频发射器通常需要一个功率/峰值探测器用来监控和控制输出功率，但现有射频发射器峰值探测器结构比较复杂，制作成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种与现有射频信号峰值探测器相比结构简单制造成本低的射频信号峰值探测器。
为解决上述技术问题，本发明提供的射频信号峰值探测器，包括：
耦合电容C1的负极作为射频信号峰值探测器的射频耦合输入端P1，耦合电容C1的正极连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端连接第二电阻R2一端以及第四电阻R4的一端；
第二电阻R2的另一端接二极管D的负极，二极管D的正极接地；
第四电阻R4的另一端作为射频信号峰值探测器的射频耦合输出端P2并通过低通电容C2接地；
进一步改进，还包括，第三电阻R3，其一端连接于第一电阻R1和第四电阻R4之间另一端接地。
进一步改进，二极管D可由一个PMOS、NMOS、双极PNP或双极NPN代替。
本发明工作时，射频信号的电压波形通过耦合电容C1和第一电阻R1耦合至VDET端(详见附图1)。耦合电容C和第一电阻R1的参数可以通过射频信号的频率及耦合点的阻抗进行调整。当没有射频信号时，VDET端的直流电压为0，二极管D零偏并处于高阻状态。当射频功率逐渐上升时，VDET端的电压摆幅逐渐上升，但仍然在0V附近。当其摆幅的谷值低于-Vth(Vth是二极管D的导通电压)时，二极管D瞬间导通并为VDET端提供一个到地的通路，将VDET端的低电压钳位于-Vth。当射频功率进一步上升时，电压波形的谷值钳位于-Vth，流过二极管D的电流通过第三电阻R3放电，这样VDET端的直流电压正比于其交流信号的幅度。本发明中的低通电容C2滤波可以滤除射频信号，并保持其输出电压VOUT的直流分量。本发明中的输出电压VOUT可以通过模拟电路进一步处理其检测输出的波形。
本发明提供的射频信号峰值探测器结构简单，版图面积非常小。本发明不需偏置电路，也没有直流损耗，本发明的峰值探测器输入阻抗高，对射频信号测量点的输出阻抗不敏感，从而不会对被测量的主电路有明显的负载效应。假设二极管D的阈值电压是Vth，射频测量点信号的幅度是Arf，如果Arf>Vth，那么峰值探测器输出直流电压Vout＝Arf-Vth，可以将其放置于功率放大器中级间匹配的任何一处。本发明提供的射频信号峰值探测器对于主电路没有明显的负载效应，故不会影响其射频特性。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明第一实施例的结构示意图。
图2为本发明第二实施例的结构示意图。
图3为本发明第三实施例的结构示意图。
图3-1为本发明第四实施例的结构示意图。
图4为本发明第五实施例的结构示意图。
图4-1为本发明第六实施例的结构示意图。
图5为本发明第七实施例的结构示意图。
图5-1为本发明第八实施例的结构示意图。
图6为本发明第九实施例的结构示意图。
图6-1为本发明第十实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示本发明提供的第一实施例，包括：耦合电容C1的负极作为射频信号峰值探测器的射频耦合输入端P1(PTAP)，耦合电容C1的正极连接第一电阻R1的一端，第一电阻R1的另一端连接第二电阻R2一端以及第四电阻R4的一端；
第二电阻R2的另一端接二极管D的负极，二极管D的正极接地；
第四电阻R4的另一端作为射频信号峰值探测器的射频耦合输出端P2并通过低通电容C2接地；
如图2所示本发明提供的第二实施例，其与第一实施例的差别在于，还包括，第三电阻R3，其一端连接于第一电阻R1和第四电阻R4之间另一端接地。
如图3所示，本发明提供的第三实施例，其与第一实施例的差别在于，二极管D可由一个PMOS代替。
如图3-1所示，本发明提供的第四实施例，其与第二实施例的差别在于，二极管D可由一个PMOS代替。
如图4所示，本发明提供的第五实施例，其与第一实施例的差别在于，二极管D可由一个NMOS代替。
如图4-1所示，本发明提供的第六实施例，其与第二实施例的差别在于，二极管D可由一个NMOS代替。
如图5所示，本发明提供的第七实施例，其与第一实施例的差别在于，二极管D可由一个双极PNP代替。
如图5-1所示，本发明提供的第八实施例，其与第二实施例的差别在于，二极管D可由一个双极PNP代替。
如图6所示，本发明提供的第九实施例，其与第一实施例的差别在于，二极管D可由一个双极NPN代替。
如图6-1所示，本发明提供的第十实施例，其与第二实施例的差别在于，二极管D可由一个双极NPN代替。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种射频信号峰值探测器，其特征是，包括：
耦合电容(C1)的负极作为射频信号峰值探测器的射频耦合输入端(P1)，耦合电容(C1)的正极连接第一电阻(R1)的一端，第一电阻(R1)的另一端连接第二电阻(R2)一端以及第四电阻(R4)的一端；
第二电阻(R2)的另一端接二极管(D)的负极，二极管(D)的正极接地；
第四电阻(R4)的另一端作为射频信号峰值探测器的射频耦合输出端(P2)并通过低通电容(C2)接地。
2.如权利要求1所述的射频信号峰值探测器，其特征是，还包括：第三电阻(R3)，其一端连接于第一电阻(R1)和第四电阻(R4)之间另一端接地。
3.如权利要求1或2所述的射频信号峰值探测器，其特征是：第二电阻(R2)的另一端通过一个PMOS、NMOS、双极PNP或双极NPN接地。
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