CN1256808A - 用于产生交流的幅值相关的指示器信号的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明披露了一种用于产生指示器信号的装置,所述指示器信号代表被输入到该装置中的交流信号的幅值,所述装置包括至少一个半导体,其直流偏流代表所述交流信号的幅值,还包括用于从直流偏流中导出指示器信号的装置。这种装置例如可以用于控制在通信网络中要被产生的RF功率。

Description

用于产生交流的幅值相关的指示器信号的装置
本发明涉及一种用于产生指示器信号的装置，所述信号代表输入到所述装置中的交流信号的幅值。
分别按照权利要求7，8，9，10和11，本发明还涉及这种指示器信号的利用，具有这种装置的基站、手机和接收机或收发信机，并涉及包括基站和手机的网络。
这种装置从我们的欧洲专利申请EP-A-0152985中公知了。其中所述的装置是高频放大器装置，用于产生代表装置中的交流信号幅值的指示器信号。为了使已知的装置产生用于控制在该装置中的放大级中的增益的指示器信号，在该装置中，在输入端Sil上的IF信号被进行AM检测，以便展现自动增益控制(AGC)指示器信号。AGC使用宽带AM指示器处理交流信号的全频范围。为实现这个目的，已知的装置不是一种低功率消耗装置，因此不适用于要求低功率消耗的环境中，例如便携的或移动装置，例如电话、基站、手机和寻呼机中。
本发明的目的在于提供一种在宽的频率范围内的低功率消耗的装置，该装置能够被用作例如AGC中的RSSI(接收信号强度指示器)。按照本发明的装置的特征在于，该装置包括，至少一个半导体，其直流偏流代表所述的交流信号的幅值；以及用于从直流偏流中导出指示器信号的装置。如果为0的交流信号幅值被输入，则一个低的直流偏流流过半导体，因而直流偏流和输入的交流信号幅值相关。因为没有直流电流被分流，所以这减少了按照本发明的装置的功率消耗。按照本发明的装置的另一个优点在于，用于导出指示器信号的装置可以被作为平均值装置或低通装置实施，它们是简单的，并需要小的功率。此外，还有一个优点在于，可以实施多种实际装置，这些装置使用直流偏流代表交流信号幅值这个原理。
该装置可以有利地被用于控制放大器电路中的增益例如在网络中的基站与/或手机中的接收机或发送机中，例如通过减少增益而减少功率消耗的通信网络，特别是通过减少提供给空中RF功率，以便进一步减少在网络中通信双方之间的相互干扰。
按照本发明的装置的其它有利的实施例记载在从属权利要求中。
通过参看下面结合附图对按照本发明的装置进行的详细说明，可以看出本发明的其它优点，在附图中，类似的元件冠以相同的标号。附图中：
图1表示按照本发明的装置的一个简单的第一实施例，用于产生接收的信号强度指示器(RSSI)信号，
图2表示按照本发明的装置的第二实施例，其具有平衡的RF信号输出和电流镜装置，
图3表示由电流镜装置实施的按照本发明的装置的第三实施例，
图4表示按照本发明的装置的第四实施例，
图5表示按照本发明的装置的第五实施例，其具有和共基极电路相连的半导体，以及
图6表示包括按照本发明的接收机的手机的方块图的实施例，其中分别使用两个装置作为接收的RF和IF信号强度指示器(RSSI)装置。
图1-5表示装置1的实施例，其中包括由标号A表示的半导体2的主流通路，半导体2例如可以是如图所示的双极晶体管，或者可以是FET，MOS-FET，或其它可以在A/B类、B类、C类、甚至D类中被调整的可控半导体。晶体管2具有形成主直流偏流通路A的集射通路。在所示的实施例中，晶体管2具有构成控制输入的基极3，通过电容4，对该基极提供具有一定强度的幅值的交流输入信号，例如RF或IF或LF信号。半导体具有弯曲的控制输入特性，即指数曲线或二次曲线形式的控制输入特性区域，这分别相应于双极晶体管或FET的情况。如果在这曲线区域内调整图1-5的半导体2的直流偏流，则能提供这样的特征，即，施加于其上的交流信号的幅值产生直流偏流，其代表在输入交流信号时交流信号的幅值。所述直流偏流，如果通过和装置1的电源电压VC相连的电阻5被馈给，则在ACout上提供含有直流偏置分量的交流输出信号，其接着被送到后面的装置RC，以便从直流偏流中得到指示器信号RSSI。特别是，装置RC包括如图所示的RC低通滤波器，也可以是LR低通滤波器(未示出)，用于提供指示器电压信号RSSI，其代表输入到装置1的交流信号的幅值。如果输入幅值为0的交流信号，则一个小的直流偏流流过主电流通路A。RSSI信号可以回馈给晶体管2的基极3，这由可控的直流电压源AGC示意地示出了。这一AGC使直流偏流减少，这进一步减少装置1的电流消耗。
图2是装置1的第二实施例，其中交流信号在被连接在共基极电路中的晶体管7的发射极6上被输入，其基极8和参照图1说明的AGC相连，并且通过电阻10和VC相连的其集电极9形成平衡的交流输出的一端。平衡的交流输出的另一端和与VC相连的电阻11相连，并和晶体管13的集电极12相连，其基极14和ACin相连，其集射主电流通路是作为装置1的一部分的通路A的镜像，其功能已经参照图1说明了。
装置1的第三实施例如图3所示，其中通路A中的主电流现在是晶体管15的集射电流通路中的电流的镜像，其直流电平也代表通过晶体管16的输入交流信号的幅值，晶体管16的集电极17和VC电阻18相连，并且另一个晶体管19通过两个结D提供基极控制，以便使晶体管2和15互为镜像。电压源DC提供晶体管16的直流输入调节。
装置1的第四实施例如图4所示。本实施例关于其作为具有改进的大的交流信号性能的放大器也在1997，6，25申请的申请号为97201944.2的欧洲专利申请中进行了说明(见其中的图2和图1)，该专利在此列为参考。该专利阐明了，这种放大器如果按照上述的说明配备镜像晶体管2和低通装置例如RC，则可以用于产生现在需要的RSSI信号。
图5说明装置1的第五实施例。其中晶体管2现在被连接在共基极电路中。交流信号通过阻止对地泄漏的并联线圈L被输入到晶体管2的发射极20。其基极21连接有被电压源DC控制的直流电压，而电压源和与电容器23并联连接的电阻22串联。晶体管2的集电极24和电阻25以及上述的RC装置相连，所述RC装置又和电压源V相连。在输出端产生RSSI指示器信号，其代表输入的交流信号的幅值。如果需要，通路A可以作为镜像。如上所述。
下面参照图6说明例如在电话网中使用的手机26中的接收机或发送机中的RSSI信号的可能的用途。手机26包括和接收部分相连的天线27，如图所示，接收部分包括RF放大器28，接收的RF信号强度指示装置29，第一A/D转换器30，和D/A转换器32、33相连的数字信号处理(DSP)电路31，和RF放大器28相连的IF放大器34，接收的IF信号强度指示器35和与DSP电路31相连的第二A/D转换器36。为了实现AGC，D/A转换器32和33分别与RF放大器28和IF放大器34相连。RSSI电路29和35能够对分离的RF信号和IF信号实行信号增益控制，以便减少手机28中的功率消耗，并减少要在通信网络中产生的RF功率，因而减少在网络双方之间的干扰。IF放大器34和用于输入所需的数据的数据处理电路37相连。
由上述可见，本领域的技术人员，在本发明的构思和范围内可以作出各种改变和改型，因而本发明并不限于这些实施例，并且本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (11)

1.一种用于产生代表输入到一种装置的交流信号的幅值的指示器信号的装置，其特征在于，所述装置包括，至少一个半导体，其直流偏流代表所述的交流信号的幅值，以及用于从直流偏流中导出指示器信号的装置。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述半导体具有一个控制输入端和一个控制输入特性是弯曲的区域，从而使所述装置被实施而在所述区域内使半导体偏置。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述半导体可以是A/B类、C类与/或D类偏置的半导体。
4.如权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，所述半导体被连接在共基极电路、共发射极电路、共控制极电路、共源极电路或共漏极电路中。
5.如权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于，所述装置具有至少一个电流镜装置，用于映射所述直流偏流。
6.如权利要求1-5之一所述的装置，其特征在于，所述装置包括具有控制输入端的自动增益控制装置，指示器信号被提供给所述控制输入端。
7.由按照权利要求1-6之一的装置产生的指示器信号的用途，用于控制放大器电路例如LF，IF和/或RF放大器电路中的增益，并且/或者用于控制在通信网络中，例如在用于在一个或几个基站和手机之间的进行通信的电话网络中，要被产生的RF功率。
8.包括按照权利要求1-6之一的用于产生指示器信号的装置的基站，所述指示器信号代表入到所述装置的交流信号幅值，其特征在于，所述装置包括至少一个半导体，其直流偏流代表所述交流信号幅值，还包括用于从直流偏流中导出指示器信号的装置。
9.包括按照权利要求1-6之一的用于产生指示器信号的装置的手机，所述指示器信号代表被输入到装置中的交流信号的幅值，其特征在于，所述装置包括至少一个半导体，其直流偏流代表所述交流信号幅值，还包括用于从直流偏流中导出指示器信号的装置。
10.包括至少一个按照权利要求8的基站和至少一个按照权利要求9的手机的网络，其中每个包括按照权利要求1-6之一所述的用于产生指示器信号的装置，所述指示器信号代表输入到所述装置中的交流信号的幅值，其特征在于，所述装置包括至少一个其直流偏流代表所述交流信号幅值的半导体，还包括用于从直流偏流中导出指示器信号的装置。
11.包括按照权利要求1-6之一所述的用于产生指示器信号的装置接收机或收发信机，所述指示器信号代表输入到所述装置中的交流信号的幅值，其特征在于，所述装置包括至少一个半导体，其直流偏流代表所述交流信号幅值，还包括用于从直流偏流中导出指示器信号的装置。
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