CN108988879A - 具有非对称匹配网络的收发器 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及具有非对称匹配网络的收发器。一种片上系统(SoC)，其包括收发器，该收发器包含发射器(110、120、130)和接收器(140、150)，其中发射器和接收器中的至少一个具有可配置部分，该可配置部分能够被配置为以单端模式和差分模式运行。两个接口引脚(102、103)被提供以用于经由匹配网络(160)将收发器耦合到天线(170)，其中两个接口引脚共享地耦合到发射器和接收器。可调谐电容器耦合到可配置部分的差分信号线路，其中可调谐电容器被配置为经过调谐以针对每个运行模式优化可配置部分的阻抗匹配。

Description

具有非对称匹配网络的收发器
本申请是国际申请日为2014年1月23日、进入国家阶段日为2015年7月13日的名称为“具有非对称匹配网络的收发器”的中国专利申请201480004630.4(PCT/US2014/012687)的分案申请。
技术领域
本发明总体涉及用于射频传输的收发器，并且更具体地，涉及收发器内的阻抗匹配优化。
背景技术
片上系统(SoC)是一个由来已久的概念；基本方法是将越来越多的功能集成到一个给定器件上。这种集成能够采用硬件或解决方案软件的形式。很多SoC设计将微处理器内核或多个内核与各种外围器件和存储器电路配对。
射频(RF)收发器可以包括在SoC内，并且可以包括完全集成的CMOS低噪声放大器(LAN)和功率放大器(PA)。差分电路通常被选择用于降低LNA电路中的接地噪声效应并在相同电源电压下加倍PA的输出功率电平。然而，天线通常是单端的，并因此可能需要转换阻抗以便将单端天线接合到片上差分电路的匹配网络。
蓝牙标准被设计用于实现提供10m距离处的1Mb/s的数据速率的划算的无线通信。注定成为柔性电缆的主要替换物，蓝牙领域已经迅速成长。为了帮助全面集成芯片集解决方案，已经放松了该标准的规格。因此，这个标准非常适于SoC方法。很多平台已经可用于蓝牙SoC快速发展市场，并且可用于原型法以缩短设计周期并限制设计团队范围。蓝牙RF收发器需要若干系统元件：正交频率合成器、低噪声放大器(LNA)、提供从RF频率到基带的频率转换的混频器和放大器。
附图说明
图1是包括本发明的一个实施例的片上系统(SoC)中的收发器的一部分的功能性框图；
图2是图1的收发器中使用的自偏置AB类TX驱动器的原理图；
图3是图1的SoC中使用的收发器模块的更详细框图；
图4是示例说明图3的非对称匹配电路的细节的原理图；
图5是一种调谐电容器的更详细原理图；
图6和图7是可配置接收器LNA的实施例的原理图；
图8是说明具有非对称匹配网络的收发器的配置的流程图；以及
图9是包括可配置收发器的一个示例SoC的框图。
具体实施方式
示例实施例提供能够在单端和差分配置之间被重新配置并针对每个配置被优化的前端。PA级可以使用自偏置AB类拓扑。在一个实施例中，接收器LNA(低噪声放大器)是单端的，而PA是差分的，因此名称是“非对称”。对于另一应用，LNA还能够被配置成差分的。该方法允许通过使用单端PA将公共前端设计用在具有最少外部元件的一个应用中；以及允许使用差分PA、通过添加两个元件以得到3dB(理论上)更高的输出功率将公共前端设计用在另一应用中。
在大体积和低成本市场中，由于更少数量的元件使得它更容易处理终端解决方案和完成评估模块，所以低的外部元件数量是优选的，并因此需要更少的时间进入客户市场。通过允许各种天线设计易于与收发器接合，提供可配置收发器前端为终端用户提供灵活性。
因此，期望一种能够在单端和差分配置之间被重新配置的前端。单端RF能够与单端LNA连用，而单端PA(功率放大器)需要更低的外部元件数量(低成本)。差分前端接口能够提供组合两个TXPA(发射器功率放大器)输出的输出功率的能力，因此相比于单端接口获得理论上3dB更高的Pout(输出功率)。这种功率组合允许PA级以较低电源电压运行，并因此为了传递更高的功率，不需要电源电压变得更高。这能够与DC-DC变换器兼容，获得更高效率。
低成本、低功率收发器需要最少数量的外部元件，同时提供合理的电压变换增益以节省RF(射频)前端中的电流并满足发射频谱屏蔽(transmit spectrum mask)的严格规定。在很多应用中，客户更青睐最低可能的外部BOM(物料清单)以及大的RF信号的带外谐波的滤波。现代收发器先前需要多个匹配网络元件来实现该目的。高效切换PA通常产生谐波，这需要很多外部高Q(品质因子)元件来滤除谐波，并且可能需要附加滤波器级，导致大的系统成本。品质因子(也称为Q因子)是无量纲参数，其描述振荡器或谐振器的欠阻尼情况或等效地表征谐振器相对于其中心频率的带宽。更高的Q指示谐振器的能量损耗相对于其存储的能量的较低速率；因此，振荡更缓慢地消失。更高的Q还意味着匹配网络内出现的更小电阻性损失，这导致更高的输出功率从发射器到达天线，以及更强的接收信号到达接收器，因此改善接收器灵敏度。
由于衬底串扰和其他共模噪声问题，片上优选差分RF信号。然而，差分前端需要差分匹配网络，而最终地它们需要经由无源L/C元件连接从而形成到天线的单端接口。
本发明的各种实施例包含下列解决方法以实现低成本、低功率收发器前端。
图1是包括一个示例实施例的片上系统(SoC)100中的收发器的一部分的功能框图。除了收发器(本文将更详细地描述)之外，SoC可以包含已知的其他系统元件(诸如处理器和存储器、各种外围设备、计时器、控制器等)。此实施例组合单端RX前端140和差分TX前端120、130的优势。接口引脚102、103将来自SoC 100的两个收发器信号耦合到匹配网络160，匹配网络160接着耦合到天线170。合成器和混频器电路110根据参考频率合成射频，混频将要发射的数据，并将调制的RF信号提供到前置放大器(PPA)120，该信号进一步由PA130放大并接着发射到天线170上。天线170上接收的RF信号由LNA 150放大，并接着被耦合到接收器混频器电路120以用于解调。
单端LNA 150提供出色的每单元电流消耗的线性度，同时差分PA结构130允许通过组合SoC接口引脚102、103上的两个低功率差分端子获得更高输出功率的可能性。发射器前端前置放大器120和功率放大器130使用两级、自偏置AB类放大器，其能够被编程以在全差分模式下运行从而获得更高输出功率和改善的滤波，以及在单端模式下运行以获得更低输出功率。两级能够独立地被编程以控制输出功率和输出谐波的电平。AB类级的输出端子132直接连接到RX LNA 150输入端，并接着经由SoC接口引脚102连接到ESD(静电放电保护装置)和匹配网络。PA130的第二输出端子131经由SoC接口引脚103连接到ESD和匹配网络160。LNA 150使用共源共栅拓扑，其中变压器负责(loading)单端到差分变换。
蓝牙使用所谓的跳频扩频无线电技术，其细分正在发送的数据，并在2400-2483.5MHz的范围内(允许防护频带)、在多达79个频带(每个频带1MHz；以2402-2480MHz为中心)上发射数据的数据块。该范围处于国际上无需授权的工业、科学和医学(ISM)2.4GHz短程射频带内。它通常每秒执行800次跳跃(hop)，其中启用自适应跳频(AFH)。最初，高斯频移键控(GFSK)调制是唯一可用的调制方案；随后，由于蓝牙的引入，还可以在兼容设备之间使用2.0+EDR，π/4-DQPSK和8DPSK调制。据称利用GFSK发挥作用的设备以基本速率(BR)模式运行，其中1Mbit/s的瞬时数据速率是可能的。术语增强数据速率(EDR)用于描述π/4-DPSK和8DPSK方案，每个方案分别提供2Mbits/s和3Mbits/s。在蓝牙射频技术中，这些(BR和EDR)模式的组合被归类为“BR/EDR无线电”。图1的收发器的各种实施例可以经设计以支持这些蓝牙版本以及其他传输标准。
图2是PPA 120和PA 130的原理图，其示出在每个PPA 120和PA 130中使用的自偏置AB类TX驱动器。在类A放大器中，使用输入信号的100％。有源元件保持导电并被偏置以在所有时间都工作在其“线性”范围内。在不考虑效率的情况下，最小信号线性放大器被设计为A类。A类放大器通常比其他类型放大器更线性并且没有其他类型的放大器复杂，但是效率非常低。这类放大器最常用于小信号级或用于低功率应用中，如驱动耳机。在B类放大器中，使用输入信号的50％，并且有源元件在一半时间工作在其线性范围内，并在另一半时间被或多或少地关闭。在大多数B类放大器中，存在两个输出设备或两组输出设备，其中每个都以输入信号的精确1800(或半周期)交替导通(push-pull，推挽式)。如果从一个有源元件向另一个的转变不够完美，这些放大器发生交越失真(crossover distortion)。
AB类放大器介于A类和B类之间，其比A类具有更高的功率效率，并且比B类具有更少的失真。两个有源元件在超过时间一半的时间内导通，产生比B类放大器更少的交越失真。在此实施例中，前置放大器120通过使用自偏置AB类级实现，其中电流限制电阻器212、213使用线性区的MOS晶体管实现。可以由在SoC 100内的处理器上执行的程序，通过使用数字码字来选择一系列偏置电阻器生成的栅极电压，控制线性MOS电阻器212、213的导通电阻。将MOS晶体管用作线性可变电阻器允许选择宽范围的电阻。由于偏置电阻器的电阻值很高，因此最小化可变线性MOS电阻器212、213的控制部分贡献的功率损耗。此外，有源MOS可变电阻器需要的总面积小于可变无源电阻器需要的总面积。例如，可以在SoC 100内包括的处理器执行的软件例程的控制下以此方式编程前置放大器120的增益。在发射器的信号路径内没有切换元件，导致低功率实施方式。DC-DC变换器280提供SoC 100内的各个模块使用的电源电压。级120、130由单独可编程稳压器282、283供电，所述稳压器能够被独立调节从而优化电流消耗和谐波。例如，可以在SoC 100内包括的处理器执行的软件例程的控制下，以类似于线性MOS电阻器212、213的方式编程稳压器282、283。使用这些控制，发射器能够被配置以获得更高的线性或更高的非线性操作，这取决于终端应用要求。这满足了各种新兴标准对高要求调制技术的需求。
图3是图1的SoC中使用的收发器模块的更详细框图。蓝牙RF收发器需要若干系统元件：正交频率合成器110、低噪声放大器(LNA)140、提供从RF频率到基带的频率转变的混频器150，和放大器120、130。频率合成器110还可以包括调制器和上混频器，或它可以使用直接调制架构实施，在该架构中，将要发射的数据被直接发送到合成器。正交频率合成器和混频器的一般操作是已知的，因此本文不再进一步详细描述。例如，参见Bogdan Georgescu等人在2003年发表的“一种与蓝牙SoC参考平台集成的0.18um CMOS蓝牙频率合成器(A0.18um CMOS Bluetooth Frequency Synthesizer for Integration with a BluetoothSOC Reference Platform)”，其通过引用并入本文。
图4是示出非对称匹配电路160的细节的原理图。由于每个接口引脚102、103上的加载不同，匹配网络160本质上是非对称的。该网络包括两个匹配网络元件，它们不必要完全相同或对称。一个网络元件将TX PA 130的输出阻抗与典型的50欧姆天线匹配，而另一个网络元件将RX LNA 140的输入阻抗与典型的50欧姆天线匹配。这些网络元件中的每个可以包含并联阻抗元件(PZ)和串联阻抗元件(SZ)。串联元件位于天线侧并被连接在一起，而且匹配天线阻抗，该天线阻抗通常为50欧姆。很多匹配负载的组合是可能的：L分流-C串联(Lshunt-C series)；C分流-L串联；C分流-C串联等。一个网络匹配RX LNA输入阻抗，而另一个匹配TX PA输出阻抗。TX PA匹配网络还被优化以获得更高的差分TX PA的输出功率。在图4中，给出两个匹配网络的示例；PZ1-SZ1是LL组合，而PZ2-PS2是LC组合。在一个示例中，可以使用下面的元件值：PZ1＝0.1pf，PS1＝1.3pf，PZ2＝2.2pf，以及PS2＝1.1pf。然而，如上所述，很多其他组合是可能的。
再次参考图4，调谐电容器480耦合到PA 130的输出端，并且其被调谐以优化外部匹配网络160和功率放大器130的匹配。响应于来自寄存器583的控制信号482执行调谐，例如，该信号由SoC 100上的处理器执行的软件程序写入寄存器583。一个调谐电容器480耦合在PA 130的输出端131和地之间，而另一个调谐电容器480耦合在PA 130的输出端132和地之间。在一些实施例中，单个调谐电容器可以耦合在输出端131、132之间。
图5是调谐电容器480的更详细原理图。此处示出一个基本电容器区段C0和四个可变电容器区段Cv，但是其他实施例可以具有更多或更少的可变区段。每个可变区段由开关584启用，该开关受控制信号482的控制。在此实施例中，每个调谐电容器480可以在约80fF(fempto-farad)和约1pF(pico-farad)的范围上被调谐。
调谐电容器480提供一种补偿匹配网络160内的元件值的变化和SoC100的制造期间出现的工艺差异变化的方式。调谐电容器480还允许优化PA 130的差分操作和PA 130的单端操作两者的匹配。当以单端模式运行时，PA 130的输出端132被禁用并被接地，但是耦合电容器(未示出)阻塞了DC流。
可以在任何时间进行调谐，例如在SoC 100上电时，或在SoC运行期间以补偿温度效应，等等。通常，针对给定应用，PA 130的运行模式将保持固定；然而，一些应用可以在一部分时间以单端模式运行PA 130，并且随后，由SoC上的处理器执行的控制程序可以重新配置PA 130以在一段时间以差分模式运行，并且反之亦然。每次PA 130被重新配置为从单端到差分以及从差分到单端，调谐电容器480可以被调谐从而优化阻抗匹配。
可以在SoC上的处理器执行的软件程序的控制下，通过发送数字命令到发射器合成器110，以生成具有已知频率的测试信号音调，接着该发射器合成器110产生已知幅值测试音调调制的RF信号，执行调谐。在此实施例中，发射器合成器110被配置为响应于来自处理器的命令，生成源于晶体参考信号的测试音调。其他实施例可以使用其他技术生成测试音调，并接着提供测试音调到发射器，用于在校准期间使用。
尽管功率放大器130输出测试信号调制的RF信号，接收器模块150可以监测输出的RF信号并确定输出的RF信号的信号强度。然后，软件程序可以使调谐电容器480的值在它们的范围上被调谐，直到在接收器150处确定最大信号电平。一旦确定最大信号电平，可调谐电容器480的每个电容器可以被设置为产生最大信号强度的值。
图6是包括在SoC 600上的收发器中的可配置差分接收器LNA 640的一个实施例的原理图。例如，SoC 600可以类似于SoC 100。例如，LNA640包括在可以类似于图3中示出的收发器的收发器内。例如，非对称匹配网络660可以类似于非对称匹配网络160。
LNA 640是差分放大器，并因此具有两个低功率放大器部分642、643，每个部分连接到SoC接口引脚602、603中的一个，并由此连接到非对称匹配网络660。每个低功率放大器部分642、643的增益可以由提供栅极控制的电流源650调节，或由提供尾部(tail)控制的电流源651调节。在一些实施方式中，尾部控制电流源651可以省略。放大器642耦合到变压器644的初级线圈，而放大器643耦合到变压器645的初级线圈。例如，变压器644、645的线圈可以由SoC 600的衬底上具有线圈形状图案的导体实现。变压器644、645的次级线圈连接在一起，并因此形成差分变压器，该差分变压器提供随后提供到接收器/混频器的差分信号648。在此实施例中，来自发射器的单端功率放大器的输出可以耦合到SoC接口引脚602、603的任一个。由于接收器是差分的，而发射器是单端的，因此如上所述，需要非对称匹配网络。
在此实施例中，可调谐电容器649耦合在节点646、647两端，这两个节点是将低功率放大器部分642、643耦合到变压器644、645的信号。例如，调谐电容器649可以以类似于调谐电容器480的方式被配置，并由SoC 600上的处理器写入到控制寄存器的控制字控制。调谐电容器649可以用于优化LNA 640和耦合到其的接收器之间的阻抗匹配。可以在SoC上的处理器执行的软件程序的控制下，通过将具有已知幅值的测试信号音调注入到发射器合成器，接着该发射器合成器产生调制的RF信号，执行调谐。尽管功率放大器输出测试信号调制的RF信号，LNA 640可以监测输出的RF信号并将其传递给接收器。接收器可以接着确定输出的RF信号的信号强度。然后，软件程序可以使调谐电容器649的值在其范围内被调谐，直到在接收器处确定最大信号电平。一旦确定最大信号电平，可调谐电容器649可以被设置为产生最大信号强度的值。
在另外的实施例中，存在两个可调谐电容器649，其中一个可调谐电容器耦合在节点646和地参考之间，而另一个可调谐电容器耦合在节点647和地参考之间。在这样一个实施例中，LNA放大器部分642、643中的一者或两者可以被配置为允许LNA 640以差分模式或单端模式运行。在此情况下，两个可调谐电容器可以被调谐，以针对两个运行模式优化LNA640和接收器之间的阻抗匹配。
图7是包括在SoC 700上的收发器中的可配置单端收发器LNA 740的一个实施例的原理图。例如，SoC 700可以类似于SoC 100。接收器740可以使用可调谐电容器649、以类似于针对接收器640描述的方式相同的方式被调谐。在一些实施例中，差分接收器640可以被配置为通过禁用LNA 643运行为单端接收器740。非对称匹配网络660类似于之前描述的非对称匹配网络，并且其允许数字无线电设备700被配置为具有差分RX/TX、单端RX/TX、具有差分TX的单端RX，或者具有单端TX的差分RX，从而匹配上面更详细描述的具体应用。
图8是说明调谐具有非对称匹配网络的收发器的流程图。在某个时间点上，例如在包含收发器的SoC上电时，或者在SoC的连续运行期间，当SoC上的处理器执行的应用需要改变收发器的运行模式时，收发器的可配置部分可以经配置802从而以第一运行模式运行。例如，对于较低功率运行，发射器的功率放大器可以被配置为以单端运行模式运行，但是可以被配置为以差分运行模式运行一段时间以便提供增加的传输功率。类似地，接收器LNA可以被配置为以单端运行模式或以差分运行模式运行。
测试音调可以从收发器的发射器部分经由通过匹配网络耦合到SoC的天线发射804。匹配网络可以是如前面详细描述的非对称匹配网络。
发射的测试音调可以由收发器的接收器部分监测806，以便产生接收的测试音调信号。在正常运行期间，接收器被关闭，而发射器在运行。由于发射器输出信号被直接耦合到接收器LNA输入端，输出信号可以淹没(swamp)LNA的输入。为了避免这种情况，功率放大器的输出信号电平被偏置以便不破坏LNA的半导体器件。在可调谐电容器的校准期间，可以减小功率放大器的增益，从而允许接收器监测发射器信号而不淹没该发射器信号。
耦合收发器的可配置部分的SoC内的可调谐电容器可以在范围值上被调谐808。在电容器正被调谐时，可以针对可调谐电容器的各种值，确定接收的测试音调信号的信号强度。如上面更详细描述的，可调谐电容器被配置为针对每个运行模式优化可配置部分的阻抗匹配。
可调谐电容器接着被设置810为产生最佳接收的测试音调的值。
在一些实施例中，发射器功率放大器的增益可以是可调节的，和/或接收器的低噪声放大器的增益可以是可调节的。在这种情况下，增益可以被调节812并且可以在所选增益电平上执行优化接收的音调的过程。
在此实施例中，微处理器可控地耦合到功率放大器和可调谐电容器。微处理器执行的代码可操作以将功率放大器配置为单端功率放大器或差分功率放大器，并调节可调谐电容器从而优化任一种配置中的功率放大器和天线之间的阻抗匹配。类似地，微处理器执行的代码可操作以将低噪声放大器配置为单端低噪声放大器或差分低噪声放大器，并调节耦合到低噪声放大器的可调谐电容器，从而优化低噪声放大器和接收器之间的阻抗匹配。
上述过程还可以在掉电一段时间之后每次SoC启动时执行。例如，通过优化每次SoC上电时的可调谐电容器的设置，能够补偿元件老化效应。
系统示例
图9是一个示例SoC 900的框图，该SoC包括数字无线电设置930，其包括可配置收发器932。可配置收发器932包括一个或更多个调谐电容器，如上面更详细描述的，可以通过将控制字写入无线电控制寄存器934中，配置该调谐电容器。存储在存储器904中并由处理器902执行的软件应用程序可以根据其上执行的应用的需要来控制和配置数字无线电设备。蓝牙无线电设备的一般操作是已知的，因此不再本文中进一步详细描述。非对称匹配网络960类似于之前描述的非对称匹配网络并允许数字无线电设备930被配置为差分RX/TX、单端RX/TX、具有差分TX的单端RX，或具有单端TX的差分RX，从而适合具体应用，如上更详细描述的。
SoC 900包括提供完整片上系统的附加系统元件。调试接口906实现两线路串行接口，其用于电路内调试。通过该调试接口，擦除或编程整个闪存904、控制启用哪些振荡器、停止和开始用户程序的执行、在处理器内核902上执行指令、设置代码断点以及单步执行通过代码中的指令，都是可能的。使用这些技术，精确执行电路内调试和外部闪存编程是可能的。
I/O控制器914负责全部通用I/O引脚。CPU(中央处理单元)902能够配置外围设备模块是否控制特定引脚或者它们是否处于软件控制下，并且如果处于软件控制下，每个引脚是否被配置为输入端或输出端，以及焊盘中是否连接有上拉电阻器和下拉电阻器。连接到I/O引脚的每个外围设备能够在两个不同I/O引脚位置之间选择，从而确保在各种应用中的灵活性。
可以包括各种计时器912。睡眠计时器是超低功率计时器，其可以使用外部32.768kHz晶体振荡器或内部32.753kHz RC振荡器。除功率模式3外，睡眠计时器在所有运行模式中连续运行。这个计时器的典型应用是作为实时计数器或摆脱功率模式1或模式2的唤醒计时器。
内置看门狗计时器允许SoC 900在固件中止时重置其自身。当被软件启用时，看门狗计时器必须周期性清零；否则，它在时间超时时重置该器件。可以提供附加计时器以用在计时、计数和脉冲宽度调制任务中。
串行接口912可以包括USART 0和USART 1(通用串行异步接收器/发射器)，其中每个可配置为SPI主/从接口或UART。它们提供RX和TX上的双倍缓存和硬件流控制，并因此很好地适于高吞吐量全双工应用。每个USART具有其自身的高精确波特速率发生器，因此使得普通计时器可以用于其他用途。当被配置为SPI从接口时，USART使用SCK(系统时钟)采样输入信号，直接替代使用一些过采样方案，并因此很好地适于高数据速率。
各种外围设备910可以包括在SoC 900内。例如，在一些实施例中，可以存在AES加密/解密内核，其允许用户使用具有128比特秘钥的AES算法加密和解密数据。AES内核还可以支持ECB、CBC、CFB、OFB、CTR和CBC-MAC以及CCM的硬件支持。
可以包括数模转换器。例如，ADC可以支持7到12比特分辨率，其中对应的带宽范围分别从30kHz到4kHz。具有多达8个输入通道(I/O控制器引脚)的DC和音频转换是可能的。输入端能够被选择为单端或差分。参考电压能够是内部的、AVDD或单端或差分外部信号。ADC还可以具有温度传感器输入通道。ADC能够在一系列通道上自动进行周期性采样或变换过程。
已知的以及随后开发的外围设备和支持模块的其他组合可以包括在SoC 900的各种实施例中。
其他实施例
尽管本发明发现所实施的微控制器的具体应用，例如，在片上系统(SoC)中的应用，然而本发明还发现了其他形式的处理器的应用。SoC可以包含一个或更多个巨型单元或模块，其每个包括与设计库提供的预先设计的功能电路组合的客户定制功能电路。
尽管本文描述的实施例在130nm CMOS中实现，本领域技术人员将理解，相对于实施的技术以及公共无线标准的RF中心频率和频带，这是可扩展的。此外，尽管描述的实施例将匹配网络设置在SoC的外部，以更高频率运行的系统能够包括SoC内部的匹配网络元件，因为该元件在更高频率下可以更小。此外，尽管本文涉及蓝牙收发器，实施例并不限于标准蓝牙。其他实施例可以在低功率通信系统(例如BLE(低功耗蓝牙，版本4的标准)；ANT；ZigBee(IEEE802.15.4)；BAN(IEEE802.15.6)等)中使用。低功率系统用于小设备中：灯泡；软件狗；运动监测器(跑步传感器)等。这些系统通常是廉价设备，而且需要使用最少BOM(物料清单)，其通过使用如本文所述的非对称匹配网络提供。
本公开的实施例可以在具有竞争力的动态范围上提供低成本和低功率，其中电流消耗相对于动态范围可扩展。这允许低成本设备同时保持显著可编程能力用于多个应用。蓝牙提供一种在设备(诸如传真机、移动电话、电话、笔记本电脑、个人计算机、打印机、全球定位系统(GPS)接收器、数字摄像机、视频游戏控制台、健康监测设备等)之间安全连接和交换信息的方法。
无线LAN应用(802.11a/b/g)具有比蓝牙应用更长的范围(30米)和更高的数据速率。对于802.11b/g，使用直接序列扩频(DSSS)，以便WLAN应用不干扰相同频率范围中的蓝牙应用。正交频分复用(OFDM)调制方案在802.11a和802.11g中使用，以便实现高数据速率，其中由于OFDM调制的大的峰均比(peak-to-average ratio)，对发射器线性度提出严格要求。输出功率电平是中等的(约20dBm)，从而以高的数据速率覆盖30米范围。随着无线多媒体数据传输的需求越来越高，发展出一些宽带技术和新标准。在这些技术和标准中，包括：多输入多输出(MIMO)、超宽带(UWB)和全球微波接入互操作性(WiMAX/802.16)。本发明的各个方面可以用于针对这些附加标准以及其他标准设计的收发器的实施例中。
本领域技术人员将理解，在本发明所保护的范围内，可以对描述的实施例进行各种修改和应用，并且很多其他的实施例也是可能的。

Claims (13)

1.一种电子设备，包含：
收发器，所述收发器具有发射器和接收器，所述发射器和接收器中的至少一个具有单端模式部分和差分模式部分，所述单端模式部分具有单信号线，所述差分模式部分具有差分信号线；
两个接口引脚，其用于经由非对称的匹配网络将所述收发器耦合到天线，所述两个接口引脚中的至少一个耦合到所述发射器和所述接收器信号线；
第一可调谐电容器，其耦合到所述信号线中的至少一个，并且具有控制输入线；以及
锁存器，其具有耦合到所述可调谐电容器的所述控制输入线的输出端；
其中所述接收器包括所述单端模式部分和所述差分模式部分，所述第一可调谐电容器耦合到所述接收器的低噪声放大器的一个差分输出端，并且第二可调谐电容器耦合到所述低噪声放大器的另一个差分输出端。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述发射器具有功率放大器，所述功率放大器具有所述单端模式部分和所述差分模式部分。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第一可调谐电容器耦合到一个差分信号线，并且所述第二可调谐电容器耦合到另一个差分信号线。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第一可调谐电容器耦合在所述发射器的功率放大器的所述差分输出端两端。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述接收器具有所述单端模式部分和所述差分模式部分，并且所述第一可调谐电容器耦合到所述接收器的低噪声放大器的输出端。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其进一步包含耦合到所述锁存器的微处理器。
7.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述电子设备是片上系统半导体设备，即SoC半导体设备。
8.一种片上系统设备即SoC设备，包含：
收发器，所述收发器具有发射器和接收器，所述发射器和接收器中的至少一个具有单端模式部分和差分模式部分，所述单端模式部分具有单信号线，所述差分模式部分具有差分信号线；
两个SoC接口引脚，其用于经由非对称的匹配网络将所述收发器耦合到天线，所述两个接口引脚中的至少一个耦合到所述发射器和所述接收器信号线；
第一可调谐电容器，其耦合到所述信号线中的至少一个，并且具有控制输入线；以及
锁存器，其具有耦合到所述可调谐电容器的所述控制输入线的输出端；
其中所述接收器包括所述单端模式部分和所述差分模式部分，所述第一可调谐电容器耦合到所述接收器的低噪声放大器的一个差分输出端，并且第二可调谐电容器耦合到所述低噪声放大器的另一个差分输出端。
9.根据权利要求8所述的SoC设备，其中所述发射器具有功率放大器，所述功率放大器具有所述单端模式部分和所述差分模式部分。
10.根据权利要求8所述的SoC设备，其中所述第一可调谐电容器耦合到一个差分信号线，并且所述第二可调谐电容器耦合到另一个差分信号线。
11.根据权利要求8所述的SoC设备，其中所述第一可调谐电容器耦合在所述发射器的功率放大器的所述差分输出端两端。
12.根据权利要求8所述的SoC设备，其中所述接收器具有所述单端模式部分和所述差分模式部分，并且所述第一可调谐电容器耦合到所述接收器的低噪声放大器的输出端。
13.根据权利要求8所述的SoC设备，其进一步包含耦合到所述锁存器的微处理器。
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