CN109546982B - 电路模块以及双向放大电路 - Google Patents
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Abstract
本公开揭示了一种电路模块和双向放大电路,属于电路领域。所述电路模块包括:由串联的输入端、第一电容、第二电容和输出端构成的信号线路,以及由串联的控制端、电阻、第一二极管和接地端构成的控制线路,第一电阻的第二电极分别与第一电容的第二电极以及第二电容的第一电极连接,第一二极管的正极分别与第一电容的第二电极以及第二电容的第一电极连接。本公开通过在该电路模块的控制端输入高电平使第一二极管导通使信号接地,实现了对信号进行抑制,使设置有该电路模块的双向放大电路在控制该电路模块处于信号抑制状态时能抑制干扰目标信号的干扰信号,提高了设置该电路模块的双向放大电路对干扰信号的隔离效果。
Description
技术领域
本公开涉及电路领域,特别涉及一种信号电路模块以及双向放大电路。
背景技术
双向放大电路是一种对不同传输方向的两路信号进行放大的电路。例如,双路放大电路可以是设置于终端中,两路信号中的第一信号可以是终端通过天线发送的信号,两路信号中的第二信号可以是终端通过天线接收的信号。
相关技术中,双向放大电路包括第一放大模块、第二放大模块、射频切换开关以及控制电路。其中,射频切换开关包括第一开关和第二开关,第一开关的公共端与信号的输入/输出端连接,第一开关的第一选择端与第一放大模块连接,第一开关的第二选择端与第二放大模块的输入端连接,第一放大模块的输出端与第二开关的第一选择端连接,第二放大模块的输出端与第二开关的第二选择端连接,第二开关的公共端与信号的输入/输出端连接。控制电路的控制电极分别与第一开关和第二开关的控制端连接,通过输出控制信号对第一开关和第二开关进行切换,实现双向放大电路对第一信号和第二信号进行放大处理。
发明内容
本公开实施例提供了一种电路模块以及双向放大电路用以解决相关技术中的双路放大电路的切换速度较慢的问题。所述技术方案如下:
一方面,提供了一种电路模块,所述模块包括第一电容、第二电容、第一二极管以及电阻;
所述第一电容的第一电极与所述电路模块的输入端连接,所述第一电容的第二电极与所述第二电容的第一电极连接,所述第二电容的第二电极与所述电路模块的输出端连接;
所述电阻的第一电极与所述电路模块的控制端连接,所述电阻的第二电极分别与所述第一二极管的正极、所述第一电容的第二电极以及所述第二电容的第一电极连接;
所述第一二极管的正极分别与第一电容的第二电极、第二电容的第一电极连接,所述第一二极管的负极与所述电路模块的接地端连接。
在一个可选的实施例中,所述模块还包括电感;
所述电感的第一电极分别与所述电路模块的输入端,以及所述第一电容的第一电极连接,所述电感的第二电极与所述电路模块的接地端连接。
在一个可选的实施例中,所述模块还包括第三电容、第四电容以及第二二极管;
所述第二二极管的正极与所述电阻的第二电极连接,所述第二二极管的负极分别与所述第一电容的第二电极、第二电容的第一电极以及所述第一二极管的正极连接;
所述第三电容的第一电极分别与所述第四电容的第一电极、所述第二二极管的正极以及所述电阻的第二电极连接,所述第三电容以及所述第四电容的第二电极与所述电路模块的接地端连接。
在一个可选的实施例中,所述第一二极管的结电容值小于2.4皮法,且所述第二二极管的结电容值小于2.4皮法;
或,
所述第一二极管的结电容值小于1.8皮法,且所述第二二极管的结电容值小于1.8皮法;
或,
所述第一二极管结电容值小于1皮法,且所述第二二极管的结电容值小于1 皮法;
或,
所述第一二极管的结电容值小于0.5皮法,且所述第二二极管的结电容值小于0.5皮法。
在一个可选的实施例中,串联的所述第一二极管与所述第二二极管的等效电感值小于1.2纳亨;
或,
串联的所述第一二极管与所述第二二极管的等效电感值小于1.2纳亨;
或,
串联的所述第一二极管与所述第二二极管的等效电感值小于0.6纳亨;
或,
串联的所述第一二极管与所述第二二极管的等效电感值小于0.25纳亨。
在一个可选的实施例中,所述模块用于传输目标信号的传输电路中;
所述电感的电感值满足以下公式:
其中,L为所述电感值,ω为所述目标信号的中心角频率值,C为所述第一二极管和所述第二二极管的结电容值。
在一个可选的实施例中,所述第一电容和所述第二电容为隔直耦合电容,所述第三电容和所述第四电容为去耦电容。
在一个可选的实施例中,所述模块用于传输目标信号的传输电路中;
所述第一电容、第二电容、第三电容以及第四电容中每个电容的电容值满足以下公式:
其中,C为所述电容值,ω为所述目标信号的中心角频率值,LC为所述每个电容的寄生电感值。
在一个可选的实施例中,所述每个电容的寄生电感值小于0.4纳亨。
一方面,本公开实施例提供了一种双向放大电路,所述放大电路用于对目标信号进行放大,包括第一开关、第二开关、放大模块、第三开关、第四开关、控制电路以及至少一个如上所述的电路模块;
所述第一开关的公共端与所述目标信号的传输电路的第一端连接,所述第一开关的第一选择端与所述第二开关的第一选择端连接,所述第一开关的第二选择端与所述第三开关的第二选择端连接;
所述第二开关的公共端与所述放大模块的输入端连接,所述第二开关的第二选择端与所述第四开关的第二选择端连接;
所述放大模块的输出端与所述第三开关的公共端连接;
所述第三开关的第一选择端与所述第四开关的第一选择端连接;
所述第四开关的公共端与所述传输电路的第二端连接;
所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关以及所述第四开关的控制端分别与所述控制电路连接;
所述电路模块设置在第一位置、第二位置、第三位置和第四位置中的至少一个位置上,所述电路模块的控制端与所述控制电路连接,所述电路模块的接地端接地;
其中,所述第一位置位于所述第一开关的第一选择端和所述第二开关的第一选择端之间;所述第二位置位于所述第三开关的第一选择端和所述第四开关的第一选择端之间;所述第三位置位于所述第四开关的第二选择端和所述第二开关的第二选择端之间;所述第四位置位于所述第三开关的第二选择端和所述第一开关的第二选择端之间。
在一个可选的实施例中,所述控制电路,被配置为输出第一开关状态信号或第二开关状态信号;其中,
所述第一开关状态信号,用于控制所述第一开关的公共端与所述第一开关的第一选择端连接,控制所述第二开关的公共端与所述第二开关的第一选择端连接,控制所述第三开关的公共端与所述第三开关的第一选择端连接,控制所述第四开关的公共端与所述第四开关的第一选择端连接;
所述第二开关状态信号,用于控制所述第一开关的公共端与所述第一开关的第二选择端连接,控制所述第二开关的公共端与所述第二开关的第二选择端连接,控制所述第三开关的公共端与所述第三开关的第二选择端连接,控制所述第四开关的公共端与所述第四开关的第二选择端连接。
在一个可选的实施例中,所述控制电路的控制电极包括第一控制电极和第二控制电极;
所述每个开关的所述控制端包括第一控制端和第二控制端;
所述第一控制电极与所述每个开关的所述第一控制端连接,所述第二控制电极与所述每个开关的所述第二控制端连接。
在一个可选的实施例中,所述第一控制电极输出第一控制信号,所述第二控制电极输出第二控制信号;
所述第一开关状态信号包括所述第一控制信号为高电平以及所述第二控制信号为低电平;
所述第二开关状态信号包括所述第一控制信号为低电平以及所述第二控制信号为高电平。
在一个可选的实施例中,所述电路模块的控制端与所述第一控制电极连接,或,所述电路模块的控制端与所述第二控制电极连接;
所述控制电路,还被配置为通过所述第一控制信号控制所述电路模块处于导通状态,通过所述第二控制信号控制所述电路模块处于信号抑制状态;或,通过所述第一控制信号控制所述电路模块处于所述信号抑制状态,通过所述第二控制信号控制所述电路模块处于所述导通状态。
在一个可选的实施例中,所述放大模块上设置有屏蔽罩。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
电路模块包括由第一电容、第二电容、输入端和输出端构成的信号线路,以及由控制端、电阻、第一二极管和接地端构成的控制线路,通过在该电路模块的控制端输入高电平使第一二极管导通使信号接地,实现了对信号进行抑制,使设置有该电路模块的双向放大电路在控制该电路模块处于信号抑制状态时能抑制干扰目标信号的干扰信号,提高了设置该电路模块的双向放大电路对干扰信号的隔离效果。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是相关技术中提供的双向放大电路的框图;
图2是本公开一个示例性实施例提供的双向放大电路的框图;
图3是本公开一个示例性实施例提供的双向放大电路的框图;
图4是本公开一个示例性实施例提供的电路模块的框图;
图5是本公开一个示例性实施例提供的电路模块的框图;
图6是本公开一个示例性实施例提供的电路模块的框图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
图1,示出了相关技术中提供的双向放大电路的框图。如图1所示,该双向放大电路100包括第一开关110、第二开关120、第一放大模块130、第二放大模块140以及控制电路(图中未标示);其中,第一放大模块130用于对第一信号进行放大,第二放大模块140用于对第二信号进行放大,第一信号和第二信号的传输方向相反。本实施例中的每个开关均为单刀双掷开关,每个单刀双掷开关的公共端标记为0,第一选择端标记为1,第二选择端标记为2;输入端用 IN标记,输出端用OUT标记。
第一开关110的公共端与目标信号的传输电路的第一端101连接,第一开关110的第一选择端与第一放大模块130的输入端连接,第一开关110的第二选择端与第二放大模块140的输入端连接,第一放大模块130的输出端与第二开关120的第一选择端连接,第二放大模块140的输出端与第二开关120的第二选择端连接,第二开关120的公共端与目标信号的传输电路的第二端102连接。
控制电路150与第一开关110以及第二开关120的控制端连接,被配置为输出第一开关状态信号或第二开关状态信号。
其中,第一开关状态信号用于控制第一开关110的公共端与第一开关110 的第一选择端连接,第二开关120的第一选择端与第二开关120的公共端连接,目标信号中的第一信号由第一端101,经过第一放大模块140放大得到放大后的第一信号后,放大后的第一信号从第二端102输出。
第二开关状态信号用于控制第一开关110的公共端与第一开关110的第二选择端连接,第二开关120的第二选择端与第二开关120的公共端连接,目标信号中的第二信号由第二端102,经过第二放大模块150放大得到放大后的第二信号后,放大后的第二信号从第一端101输出。
第一放大模块140通常是针对第一信号设置的放大模块,例如,当双向放大电路是设置于基站中的电路时,第一信号可以是基站通过天线发送的下行信号,第一放大模块是工作于第一方向的下行功放电路。
第二放大模块150通常是针对第二信号设置的放大模块,例如,当双向放大电路是设置于基站中的电路时,第二信号可以是基站通过天线接收的上行信号,第二放大模块是工作于第二方向的上行低噪放电路。
因此,第一放大模块140和第二放大模块150的放大增益通常并不相同;同时,双向放大电路100中当第一放大模块140和第二放大模块150中任一放大模块处于工作状态时,另一个放大模块需要关闭,放大模块的关闭和启动耗时较长,导致第一开关110和第二开关120的切换时间较长,例如,采用下行功放电路作为第一放大模块,采用上行低噪放电路作为第二放大模块的双向放大电路的开关切换时间通常为5000纳秒。若双向放大电路采用同一放大模块对目标信号进行放大,由于采用同一放大模块进行放大的双向放大电路的线路复杂且靠近放大模块,线路中的干扰信号会在一定程度上导致放大模块自激,从而导致放大模块失效。
图2,示出了本公开一个示例性实施例提供的放大电路的框图。如图2所示,放大电路200包括第一开关210、第二开关220、放大模块250、第三开关230、第四开关240、电路模块(电路模块261、电路模块262、电路模块263以及电路模块264中的至少一个)以及控制电路(图2中未标示);本实施例中的每个开关均为单刀双掷开关,每个单刀双掷开关的公共端标记为0,第一选择端标记为1,第二选择端标记为2;Ctrl用于标记输出控制信号的控制电极,与控制电极连接的为控制端。
第一开关210的公共端与目标信号的传输电路的第一端201连接,第一开关210的第一选择端与第二开关220的第一选择端连接,第一开关210的第二选择端与第三开关230的第二选择端连接。
第二开关220的公共端与放大模块250的输入端连接,第二开关220的第二选择端与第四开关240的第二选择端连接。
放大模块250的输出端与第三开关230的公共端连接。
第三开关230的第一选择端与第四开关240的第一选择端连接。
第四开关240的公共端与传输电路的第二端连接。
第一开关210、第二开关220、第三开关230以及第四开关240的控制端分别与控制电路连接。
电路模块设置在第一位置、第二位置、第三位置和第四位置中的至少一个位置上,本实施例以第一位置、第二位置、第三位置和第四位置均设置有电路模块做示例性说明,电路模块的控制端与控制电路连接,电路模块的接地端接地。电路模块可处于信号抑制状态和导通状态,当电路模块处于信号抑制状态时,可对干扰目标信号的干扰信号进行抑制,当电路模块处于导通状态时,可使信号通过。
第一位置位于第一开关210的第一选择端和第二开关220的第一选择端之间,当电路模块位于第一位置时,电路模块包括如图2所示的第一电路模块261,第一电路模块261的输入端与第一开关210第一选择端连接,第一电路模块的输出端与第二开关220的第一选择端连接。
第二位置位于第三开关230的第一选择端和第四开关240的第一选择端之间,当电路模块位于第二位置时,电路模块包括如图2所示的第二电路模块262,第二电路模块262的输入端与第三开关230第一选择端连接,第二电路模块262 的输出端与第三开关230的第一选择端连接。
第三位置位于第四开关240的第二选择端和第二开关220的第二选择端之间,当电路模块位于第三位置时,电路模块包括如图2所示的第三电路模块263,第三电路模块263的输入端与第四开关240第二选择端连接,第三电路模块263 的输出端与第二开关220的第二选择端连接。
第四位置位于第三开关230的第二选择端和第一开关210的第二选择端之间,当电路模块位于第四位置时,电路模块包括如图2所示的第四电路模块264,第四电路模块264的输入端与第三开关230第二选择端连接,第四电路模块264 的输出端与第一开关210的第二选择端连接。
控制电路,被配置为通过输出第一开关状态信号或第二开关状态信号控制每个开关的开关刀进行切换。
第一开关状态信号用于控制第一开关210的公共端与第一开关210的第一选择端连接,控制第二开关220的公共端与第二开关220的第一选择端连接,控制第三开关230的公共端与第三开关230的第一选择端连接,控制第四开关 240的公共端与第四开关240的第一选择端连接。在该连接状态下,控制电路控制第一电路模块261和第二电路模块262处于导通状态,控制第三电路模块263 和第四电路模块264处于信号抑制状态,目标信号由第一端201输入,通过第一电路模块261后,通过放大模块250放大得到放大后的目标信号,放大后的目标信号通过第二电路模块262后,由第二端202输出,第三电路模块263和第四电路模块264对干扰目标信号的干扰信号进行抑制。
第二开关状态信号,用于控制第一开关210的公共端与第一开关210的第二选择端连接,控制第二开关220的公共端与第二开关220的第二选择端连接,控制第三开关230的公共端与第三开关230的第二选择端连接,控制第四开关 240的公共端与第四开关240的第二选择端连接。在该连接状态下,控制电路控制第三电路模块263和第四电路模块264处于导通状态,控制第一电路模块261 和第二电路模块262处于信号抑制状态,目标信号由第二端202输入,通过第三电路模块263后,通过放大模块250放大得到放大后的目标信号,放大后的目标信号通过第四电路模块264后,由第一端201输出,第一电路模块261和第二电路模块262对干扰目标信号的干扰信号进行抑制。
由于相关技术中针对不同方向的信号设置专用的放大模块,例如图1实施例中第一放大模块可采用下行功放电路,第二放大模块可采用上行低噪放电路,专用的放大模块通常价格较高。本公开实施例中,不同方向的目标信号都通过统一的放大模块250放大,放大模块250可以是通用的放大模块,不需要设置专用的放大模块;同时,本公开实施例中由于开关不需要基于放大模块的开启关闭时间切换,因此不需要设置较为高性能的开关,设置较为常规的,价格较低的开关即可,因此总体成本较低,从而降低了双向放大电路的成本。
由于不同方向的目标信号通过同一放大模块放大,因此对电路的隔离要求较高,本公开实施例中,通过在第一位置、第二位置、第三位置以及第四位置中的至少一个位置上设置电路模块可实现对目标信号的导通,和对干扰目标信号的干扰信号的抑制,提高了双向放大电路的隔离效果。
综上所述,本公开实施例中,通过设置四个单刀双掷开关,使不同方向的目标信号通过同一放大模块进行放大后输出,由于不需要设置两个不同方向的放大模块,因此不需要在切换一个放大模块工作时等待另一个放大模块关闭,节省了切换时间,提高了双向放大电路的工作效率;同时,由于在四个单刀双掷开关之间设置有至少一个电路模块用于对干扰目标信号的干扰信号进行抑制,解决了采用同一放大模块对双向的目标信号进行放大所造成的信号干扰问题,提高了双向放大电路对干扰信号的隔离效果。
图3,示出了本公开一个示例性实施例提供的放大电路的框图。如图3所示,放大电路300包括第一开关210、第二开关220、放大模块250、第三开关230、第四开关240、电路模块261、电路模块262、电路模块263、电路模块264以及控制电路(图3中未标示),其中,放大模块250包括滤波器251和运算放大器组252,运算放大器组252包括至少两个串联的运算放大器,放大模块250上设置有屏蔽罩(图3中未标示);本实施例中的每个开关均为单刀双掷开关,每个单刀双掷开关的公共端标记为0,第一选择端标记为1,第二选择端标记为2; CtrlA用于标记输出控制信号的第一控制电极,与第一控制电极连接的为第一控制端,CtrlB用于标记输出控制信号的第二控制电极,与第二控制电极连接的为第二控制端。
第一开关210的第一控制端与控制电路的第一电极连接,第一开关210的第二控制端与控制电路的第二电极连接,第一开关210的公共端与目标信号的传输电路的第一端201连接,第一开关210的第一选择端与第一电路模块261 的输入端连接,第一电路模块261的输出端与滤波器251的输入端连接,第一电路模块261的控制端与控制电路的第二控制电极连接,第一电路模块261的接地端接地,滤波器251的输出端与运算放大器组252的输入端连接,运算放大器组252的输出端与第二电路模块262的输入端连接,第二电路模块262的输出端与第四开关240的第一选择端连接,第二电路模块262的控制端与控制电路的第二电极连接,第二电路模块262的接地端接地,第四开关240的公共端与传输电路的第二端202连接。
第四开关240的第一控制端与控制电路的第一电极连接,第四开关240的第二控制端与控制电路的第二电极连接,第四开关240的第二选择端与第三电路模块263的输入端连接,第三电路模块263的输出端与第二开关220的第二选择端连接,第三电路模块263的控制端与控制电路的第一电极连接,第三电路的接地端接地,第三开关230的第二选择端与第四电路模块264的输入端连接,第四电路模块264的输出端与第一开关210的第二选择端连接。
控制电路通过第一电极输出第一控制信号,通过第二电极输出第二控制信号。
当第一控制信号为高电平,第二控制信号为低电平时,第一开关210的公共端与第一开关210的第一选择端连接,第二开关220的公共端与第二开关220 的第一选择端连接,第三开关230的公共端与第三开关230的第一选择端连接,第四开关240的公共端与第四开关240的第一选择端连接,第一电路模块261 和第二电路模块262处于导通状态,第三电路模块263和第四电路模块264处于信号抑制状态。在该连接状态下,目标信号由第一端201输入,通过第一电路模块261后,通过放大模块250放大得到放大后的目标信号,放大后的目标信号通过第二电路模块262后,由第二端202输出,第三电路模块263和第四电路模块264对干扰目标信号的干扰信号进行抑制。
当第一控制信号为低电平,第二控制信号为高电平时,第一开关210的公共端与第一开关210的第二选择端连接,第二开关220的公共端与第二开关220 的第二选择端连接,第三开关230的公共端与第三开关230的第二选择端连接,第四开关240的公共端与第四开关240的第二选择端连接,控制电路控制第三电路模块263和第四电路模块264处于导通状态,控制第一电路模块261和第二电路模块262处于信号抑制状态。在该连接状态下,目标信号由第二端202 输入,通过第三电路模块263后,通过放大模块250放大得到放大后的目标信号,放大后的目标信号通过第四电路模块264后,由第一端201输出,第一电路模块261和第二电路模块262对干扰目标信号的干扰信号进行抑制。
由于相关技术中针对不同方向的信号设置专用的放大模块,例如图1实施例中第一放大模块可采用下行功放电路,第二放大模块可采用上行低噪放电路,因此不同方向的目标信号的放大增益并不相同,而本公开实施例中由于不同方向的目标信号通过相同的放大模块放大,因此不同方向的目标信号具有相同的放大增益。同时,下行功放电路和低噪放电路的属性决定了其放大增益不会过高,例如,下行功放电路的放大增益通常为23分贝,低噪放电路的放大增益通常为34分贝,而本实施例中,运算放大器组252的放大增益可达到40分贝以上。
综上所述,本公开实施例中,通过设置四个单刀双掷开关,使不同方向的目标信号通过同一放大模块进行放大后输出,由于不需要设置两个不同方向的放大模块,因此不需要在切换一个放大模块工作时等待另一个放大模块关闭,节省了切换时间,提高了双向放大电路的工作效率;同时,由于在四个单刀双掷开关之间设置有至少一个电路模块用于对干扰目标信号的干扰信号进行抑制,解决了采用同一放大模块对双向的目标信号进行放大所造成的信号干扰问题,提高了双向放大电路对干扰信号的隔离效果。
可选的,本公开实施例中,通过在放大模块上设置屏蔽罩,提高了双向放大电路对干扰信号的隔离效果。
可选的,本公开实施例中,通过在放大模块中设置包括至少两个运算放大器的运算放大器组,提高了双向放大电路的放大增益。
图4,示出了本公开一个示例性实施例提供的电路模块的框图。该电路模块400可以是图2或图3实施例中的第一电路模块261、第二电路模块262、第三电路模块263或第四电路模块264。该电路模块400包括第一电容410、第二电容420、第一二极管470以及电阻450。本实施例中的Ctrl用于标记控制端,+ 用于标记正极,-用于标记负极。
第一电容410的第一电极与电路模块的输入端连接,第一电容410的第二电极与第二电容420的第一电极连接,第二电容420的第二电极与电路模块的输出端连接。
电阻450的第一电极与电路模块的控制端连接,电阻450的第二电极分别与第一二极管470的正极、第一电容410的第二电极以及第二电容420的第一电极连接。
第一二极管470的正极分别与第一电容410的第二电极、第二电容420的第一电极连接,第一二极管470的负极与电路模块的接地端(图4实施例中以接地标识作为示意)连接。
当控制电路(图4中未标示)从控制端输入高电平的控制信号时,第一二极管470处于导通状态,由控制端通入的信号通过第一二极管470以后接地,电路模块400处于信号抑制状态。
当控制电路从控制端输入低电平的控制信号时,第一二极管470处于断开状态,由输入端通入的目标信号通过第一电容410和第二电容420以后由输出端输出,电路模块400处于导通状态。
可选的,如图5所示,电路模块500在电路模块400的基础上还包括电感 460,电感460的第一电极分别与电路模块500的输入端,以及第一电容410的第一电极连接,电感460的第二电极与电路模块500的接地端(图5中以接地标识作为示意)连接。通过设置电感460可以降低第一二极管470的结电容对传输电路的影响,提高电路模块的抗干扰能力。
综上所述,本公开实施例中,电路模块包括由第一电容、第二电容、输入端和输出端构成的信号线路,以及由控制端、电阻、第一二极管和接地端构成的控制线路,通过在该电路模块的控制端输入高电平使第一二极管导通使信号接地,实现了对信号进行抑制,使设置有该电路模块的双向放大电路在控制该电路模块处于信号抑制状态时能抑制干扰目标信号的干扰信号,提高了设置该电路模块的双向放大电路对干扰信号的隔离效果。
可选的,本公开实施例中,通过在电路模块的信号线路上并联一个接地的电感,从而能够降低第一二极管的结电容对信号线路的影响,提高电路模块的抗干扰能力。
图6,示出了本公开一个示例性实施例提供的电路模块的框图。该电路模块 600可以是图2或图3实施例中的第一电路模块261、第二电路模块262、第三电路模块263或第四电路模块264。该电路模块600包括第一电容410、第二电容420、第三电容430、第四电容440、电阻450、电感460、第一二极管470以及第二二极管480。本实施例中的Ctrl用于标记控制端,+用于标记正极,-用于标记负极。
电感460的第一电极分别与电路模块600的输入端,以及第一电容410的第一电极连接,电感460的第二电极与电路模块600的接地端连接(图6中以接地标识示意),第一电容410的第二电极与第二电容420的第一电极连接,第二电容420的第二电极与电路模块600的输出端连接。
电阻450的第一电极与电路模块600的控制端连接,电阻450的第二电极与第二二极管480的正极、第三电容430和第四电容440的第一电极连接,第三电容430和第四电容440的第二电极与电路模块600的接地端连接,第二二极管480的负极与第一电容410的第二电极、第二电容420的第一电极以及第一二极管470的正极连接,第一二极管470的负极与电路模块600的接地端连接。
当控制电路(图6中未标示)从控制端输入高电平的控制信号时,第二二极管480和第一二极管470处于导通状态,由控制端通入的信号通过第二二极管480以及第一二极管470以后接地,电路模块600处于信号抑制状态。
当控制电路从控制端输入低电平的控制信号时,第二二极管480和第一二极管470处于断开状态,由输入端通入的目标信号通过第一电容410、第二电容 420以后由输出端输出,电路模块600处于导通状态。
为了保证电路模块600在导通状态时线路衰减小、对线路特征阻抗影响小、工作带宽宽,第一二极管470和第二二极管480应选择低结电容的尺寸和型号,电感460应选择高Q电感,第一电容410、第二电容420、第三电容430以及第四电容440应选择低等效串联电感的尺寸和型号。
当电路模块600处于导通状态时,第一二极管470和第二二极管480的结电容会对信号线路的衰减和特征阻抗造成影响。电感460可以消除二极管结电容对信号线路的影响,但结电容越大该信号抑制装置的工作带宽越窄,结电容越小该信号抑制装置的工作带宽越宽,以下针对不同的工作频率给出二极管结电容取值。
当电路模块600在0.5吉赫的频率范围内工作时,为了可以达到20%的工作带宽(工作频率比中心频率为20%),第一二极管470的结电容值小于2.4皮法,且第二二极管480的结电容值小于2.4皮法。
当电路模块600在1吉赫的频率范围内工作时,为了可以达到20%的工作带宽,第一二极管470的结电容值小于1.8皮法,且第二二极管480的结电容值小于1.8皮法。
当电路模块600在2吉赫的频率范围内工作时,为了可以达到20%的工作带宽,第一二极管470结电容值小于1皮法,且第二二极管480的结电容值小于1皮法。
当电路模块600在3吉赫的频率范围内工作时,为了可以达到20%的工作带宽,第一二极管470的结电容值小于0.5皮法,且第二二极管480的结电容值小于0.5皮法。
为了保证电路模块600在信号抑制状态时抑制能力强,第一二极管470和第二二极管480可选择低等效串联电感的尺寸和型号。当电路模块600处于信号抑制状态时,第一二极管470和第二二极管480的等效串联电感成为阻碍信号接地的主要阻抗,等效串联电感越低则信号抑制能力越强,以下针对不同的工作频率给出二极管等效电感取值。
当电路模块600在0.5吉赫的频率范围内工作时,为了可以达到20分贝以上的信号衰减,串联的第一二极管470与第二二极管480的等效电感值小于1.2 纳亨。
当电路模块600在1吉赫的频率范围内工作时,为了可以达到20分贝以上的信号衰减,串联的第一二极管470与第二二极管480的等效电感值小于1.2纳亨。
当电路模块600在2吉赫的频率范围内工作时,为了可以达到20分贝以上的信号衰减,串联的第一二极管470与第二二极管480的等效电感值小于0.6纳亨。
当电路模块600在3吉赫的频率范围内工作时,为了可以达到20分贝以上的信号衰减,串联的第一二极管470与第二二极管480的等效电感值小于0.25 纳亨。
第一二极管470与第二二极管480串联,当控制电路(图6中未标示)从控制端输入高电平的控制信号时,第二二极管480和第一二极管470导通,由于属于去耦电容的第三电容430和第四电容440对交流的信号短路,信号可以通过第二二极管480和第一二极管470接地,可将第一二极管470和第二二极管480的寄生电感引起的感抗降低一半,使得信号接地阻抗更低。
二极管的开启电压会有小的差异,这会导致二极管在并联时两个二极管的电流不同,开启电压小的二极管可以处于理想导通状态而开启电压高的二极管无法处于理想导通状态。而串联的第一二极管470和第二二极管480能够使两个二极管直流电流相同,都能处于较为理想的导通状态。
电感460用于消除电路模块600处于导通状态时第一二极管470和第二二极管480的结电容对信号线路的影响。该电路模块应用于传输中心角频率为ω的目标信号的传输电路中。
其中,L为电感值,C为第一二极管470和第二二极管480的结电容值。
第一电容410和第二电容420为隔直耦合电容,第三电容430和第四电容 440为去耦电容。第一电容410和第三电容430的作用为使交流的目标信号顺利通过,阻隔第一二极管470和第二二极管480连接点的直流电压,第三电容430 和第四电容440的作用为使第二二极管480的正极交流接地。每个电容需要尽可能对目标信号的频段呈低阻,第一电容410、第二电容420、第三电容430以及第四电容440中每个电容的电容值满足以下公式:
其中,C为电容值,ω为目标信号的中心角频率值,LC为每个电容的寄生电感值。
为了保证第一电容410、第二电容420、第三电容430以及第四电容440的耦合和去耦效果,每个电容的寄生电感值小于0.4纳亨。
综上所述,本公开实施例中,电路模块包括由第一电容、第二电容、输入端和输出端构成的信号线路,以及由控制端、电阻、第一二极管和接地端构成的控制线路,通过在该电路模块的控制端输入高电平使第一二极管和第二二极管导通使信号接地,实现了对信号进行抑制,使设置有该电路模块的双向放大电路在控制该电路模块处于信号抑制状态时能抑制干扰目标信号的干扰信号,提高了设置该电路模块的双向放大电路对干扰信号的隔离效果。
可选的,本公开实施例中,通过在电路模块的信号线路上并联一个接地的电感,从而能够降低第一二极管的结电容对信号线路的影响,提高电路模块的抗干扰能力。
可选的,本公开实施例中,通过设置与第二二极管并联接地的第三电容和第四电容,由于属于去耦电容的第三电容和第四电容对交流的信号短路,信号可以通过第二二极管和第一二极管接地,可将第一二极管和第二二极管的寄生电感引起的感抗降低一半,使得信号接地阻抗更低,提高了电路模块在信号抑制状态的信号抑制效果。
应当理解的是,在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
上述本公开实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本公开的较佳实施例,并不用以限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种电路模块,其特征在于,所述模块包括第一电容(410)、第二电容(420)、第一二极管(470)、电阻(450)、电感(460)、第三电容(430)、第四电容(440)以及第二二极管(480);
所述第一电容(410)的第一电极与所述电路模块的输入端连接,所述第一电容(410)的第二电极与所述第二电容(420)的第一电极连接,所述第二电容(420)的第二电极与所述电路模块的输出端连接;
所述电阻(450)的第一电极与所述电路模块的控制端连接,所述电阻(450)的第二电极分别与所述第一二极管(470)的正极、所述第一电容(410)的第二电极以及所述第二电容(420)的第一电极连接;
所述第一二极管(470)的正极分别与第一电容(410)的第二电极、第二电容(420)的第一电极连接,所述第一二极管(470)的负极与所述电路模块的接地端连接;
所述电感(460)的第一电极分别与所述电路模块的输入端,以及所述第一电容的(410)的第一电极连接,所述电感(460)的第二电极与所述电路模块的接地端连接;
所述第二二极管(480)的正极与所述电阻(450)的第二电极连接,所述第二二极管(480)的负极分别与所述第一电容(410)的第二电极、第二电容(420)的第一电极以及所述第一二极管(470)的正极连接;
所述第三电容(430)的第一电极分别与所述第四电容(440)的第一电极、所述第二二极管(480)的正极以及所述电阻(450)的第二电极连接,所述第三电容(430)以及所述第四电容(440)的第二电极与所述电路模块的接地端连接;
所述模块用于传输目标信号的传输电路中;
所述电感(460)的电感值满足以下公式:
其中,L为所述电感值,ω为所述目标信号的中心角频率值,C为所述第一二极管(470)和所述第二二极管(480)的结电容值。
2.根据权利要求1所述的模块,其特征在于,所述第一二极管(470)的结电容值小于2.4皮法,且所述第二二极管(480)的结电容值小于2.4皮法;
或,
所述第一二极管(470)的结电容值小于1.8皮法,且所述第二二极管(480)的结电容值小于1.8皮法;
或,
所述第一二极管(470)结电容值小于1皮法,且所述第二二极管(480)的结电容值小于1皮法;
或,
所述第一二极管(470)的结电容值小于0.5皮法,且所述第二二极管(480)的结电容值小于0.5皮法。
3.根据权利要求1所述的模块,其特征在于,串联的所述第一二极管(470)与所述第二二极管(480)的等效电感值小于1.2纳亨;
或,
串联的所述第一二极管(470)与所述第二二极管(480)的等效电感值小于0.6纳亨;
或,
串联的所述第一二极管(470)与所述第二二极管(480)的等效电感值小于0.25纳亨。
4.根据权利要求1所述的模块,其特征在于,所述第一电容(410)和所述第二电容(420)为隔直耦合电容,所述第三电容(430)和所述第四电容(440)为去耦电容。
6.根据权利要求5所述的模块,其特征在于,所述每个电容的寄生电感值小于0.4纳亨。
7.一种双向放大电路,其特征在于,所述放大电路用于对目标信号进行放大,包括第一开关(210)、第二开关(220)、放大模块(250)、第三开关(230)、第四开关(240)、控制电路以及至少一个如权利要求1至6任一所述的电路模块;
所述第一开关(210)的公共端与所述目标信号的传输电路的第一端连接,所述第一开关(210)的第一选择端与所述第二开关(220)的第一选择端连接,所述第一开关(210)的第二选择端与所述第三开关(230)的第二选择端连接;
所述第二开关(220)的公共端与所述放大模块(250)的输入端连接,所述第二开关(220)的第二选择端与所述第四开关(240)的第二选择端连接;
所述放大模块(250)的输出端与所述第三开关(230)的公共端连接;
所述第三开关(230)的第一选择端与所述第四开关(240)的第一选择端连接;
所述第四开关(240)的公共端与所述传输电路的第二端连接;
所述第一开关(210)、所述第二开关(220)、所述第三开关(230)以及所述第四开关(240)的控制端分别与所述控制电路连接;
所述电路模块设置在第一位置、第二位置、第三位置和第四位置中的至少一个位置上,所述电路模块的控制端与所述控制电路连接,所述电路模块的接地端接地;
其中,所述第一位置位于所述第一开关(210)的第一选择端和所述第二开关(220)的第一选择端之间;所述第二位置位于所述第三开关(230)的第一选择端和所述第四开关(240)的第一选择端之间;所述第三位置位于所述第四开关(240)的第二选择端和所述第二开关(220)的第二选择端之间;所述第四位置位于所述第三开关(230)的第二选择端和所述第一开关(210)的第二选择端之间。
8.根据权利要求7所述的放大电路,其特征在于,
所述控制电路,被配置为输出第一开关状态信号或第二开关状态信号;其中,
所述第一开关状态信号,用于控制所述第一开关(210)的公共端与所述第一开关(210)的第一选择端连接,控制所述第二开关(220)的公共端与所述第二开关(220)的第一选择端连接,控制所述第三开关(230)的公共端与所述第三开关(230)的第一选择端连接,控制所述第四开关(240)的公共端与所述第四开关(240)的第一选择端连接;
所述第二开关状态信号,用于控制所述第一开关(210)的公共端与所述第一开关(210)的第二选择端连接,控制所述第二开关(220)的公共端与所述第二开关(220)的第二选择端连接,控制所述第三开关(230)的公共端与所述第三开关(230)的第二选择端连接,控制所述第四开关(240)的公共端与所述第四开关(240)的第二选择端连接。
9.根据权利要求8所述的放大电路,其特征在于,所述控制电路的控制电极包括第一控制电极和第二控制电极;
所述每个开关的所述控制端包括第一控制端和第二控制端;
所述第一控制电极与所述每个开关的所述第一控制端连接,所述第二控制电极与所述每个开关的所述第二控制端连接。
10.根据权利要求9所述的放大电路,其特征在于,所述第一控制电极输出第一控制信号,所述第二控制电极输出第二控制信号;
所述第一开关状态信号包括所述第一控制信号为高电平以及所述第二控制信号为低电平;
所述第二开关状态信号包括所述第一控制信号为低电平以及所述第二控制信号为高电平。
11.根据权利要求10所述的放大电路,其特征在于,所述电路模块的控制端与所述第一控制电极连接,或,所述电路模块的控制端与所述第二控制电极连接;
所述控制电路,还被配置为通过所述第一控制信号控制所述电路模块处于导通状态,通过所述第二控制信号控制所述电路模块处于信号抑制状态;或,通过所述第一控制信号控制所述电路模块处于所述信号抑制状态,通过所述第二控制信号控制所述电路模块处于所述导通状态。
12.根据权利要求7至11任一所述的放大电路,其特征在于,所述放大模块(250)上设置有屏蔽罩。
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