CN1747367B - 接收信号强度测量电路和检测电路以及无线接收机 - Google Patents

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Abstract

本发明的RSSI电路，具有将使用形成放大用功率源的电流源(IA103)放大与接收信号对应的中频信号的多个差动放大器(109～112)、级联成多级的中频放大部(101)，使用形成变换用功率源的电流源(IB104)对所述差动放大器(109～112)所输出的各绝对值信号的电压振幅分别进行电压电流变换后、将其相加并输出的RSSI放大器(102)，以及将所述RSSI放大器(102)的输出电流变换成电压后作为测量电压值输出的电流电压变换电路(107)。将所述RSSI放大器(102)设定成其电流值对绝对温度成反比。所述组成能实现可使接收信号强度测量对温度变化稳定从而可改善通信特性的RSSI电路、接收信号强度检测电路和无线接收机。

Description

接收信号强度测量电路和检测电路以及无线接收机
技术领域
本发明涉及用于无线接收装置并且特性的温度稳定性良好的接收信号强度测量电路(一般称为RSSI电路)、接收信号强度检测电路和使用该电路的无线接收机。
背景技术
无线接收机中，一般将从天线取得的高频无线信号首先变换成中频信号(IF信号)后，放大该中频信号并将其输入到检波器。在所述检波器进行期望的处理、即进行取出无线信号包含的信息的检测处理。该检测处理中，根据无线接收机收到的电波的信号强度设定无线信号和中频信号的放大率，使其在能适合执行所述检测处理的范围内。
所述电波的信号强度，一般称之为接收信号强度指示值(RSSI：ReceivedSignal Strength Indicator)，并且用RSSI电路系统加以测量。
作为所述RSSI，可列举具有IQ调制解调器的便携电话机中，对用中频滤波器进行频带限制的接收信号作例如二极管包络线检波而产生的直流电压。将所述RSSI输入到基带处理电路，用于产生各种控制信号。
如图14所示，以往使用中频放大器电路的RSSI电路系统由中频放大器电流源电路1210、中频放大器电路1220、RSSI放大器电路1230、以及变换电路1240构成其主要部分(参考专利文献1：日本国专利公开2003-46341(公开日期：2003年2月14日))。将这些电路编入一块LSI(集成电路)的不少。
中频放大器电流源电路1210用于对中频放大器电路1220供给电流。中频放大器电路1220是将各放大器1221、1222、1223、1224相互级联而成的电路，放大例如来自外部信号源1270的输入信号，并分别输出到各级。RSSI放大器电路1230分别将中频放大器电路1220内各放大器1221、1222、1223、1224输出的电压变换成电流，对各级进行相加后，输出RSSI信号电流。
变换电路1240用于根据基准电阻1250设定的变换特性变换RSSI放大器电路1230输出的RSSI信号电流，将其校正到实际上能忽略温度依赖性的影响的程度。从输出端子1260将该变换电路1240变换后的输出电流输出到例如外部的信号强度显示装置。
中频放大器电路1220内的各放大器1221、1222、1223、1224分别是例如差动放大电路。进一步详细而言，如图15所示，所示差动放大电路具有各负载电阻1321和1322、各晶体管1323和1324、各输入端子1325和1326、输出端子1327、以及电流源1328。所述晶体管1323和1324用于构成差动放大器。所述电流源1328根据所述中频放大器电路1210供给的电流，输出对所述各晶体管1323和1324实质上形成放大电流源的电流。
从中频放大器电流源1210供给的电流的变化依赖于电压Vt和内部电阻R，因而输出端子1327的输出的变化也同样依赖于电压Vt和内部电阻R。
然而，输入电平小，使中频放大器电路1220的各级放大器1221、1222、1223、1224非饱和时，这些放大器的输出中无温度依赖性。
可是，输入电平变大，有时会使中频放大器电路1220的各级放大器1221、1222、1223、1224从后级往前级依次饱和。这样形成饱和时，这些放大器1221、1222、1223、1224的输出变成来自各负载电阻1321、1322和电流源1328的电流的积，具有与Vt(Vt＝kT/q；其中k为波尔兹曼常数，T为绝对温度，q为电荷量)成正比的大(强)温度依赖性。
于是，RSSI放大器电路1230的输出变化也依赖Vt的变化。上述变化成为所述RSSI电路系统的输出(接收信号强度测量结果)误差的主要原因。
因此，以往的RSSI电路系统中，变换电路1240根据基准电阻1250设定的变换特性，变换上述那样变化依赖于Vt的RSSI放大器电路1230的输出，校正到实用上可忽略温度依赖性影响的程度。
这样，以往的RSSI电路系统存在问题：由于输出振幅(增益)的各温度依赖性随对中频放大器电路1220的输入电平大小而大不相同，输出特性依赖于温度地变化，可成为误差的主要原因。所述输入电平小时，所述中频放大器电路 1220的各级放大器1221、1222、1223、1224不饱和。所述输入电平大时，所述各级放大器1221、1222、1223、1224为达到饱和的状态或接近饱和的状态。
上述已有技术中，还存在以下问题：为了改善这种输出的温度依赖性，需要变换电路1240，从而整个电路组成繁杂；将RSSI电路系统编入LSI内时，还需要编入变换电路1240用的占用面积，会妨碍电路的小型化和高集成化；变换电路1240造成消耗电流增大。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，本发明的目的在于，提供一种RSSI电路系统，其中使用具有2种温度特性的电流源，控制放大器的温度依赖性，同时还使用应用该电流源的温度补偿电路，从而可抑制或消除温度依赖性，无需繁杂的变换电路。
为了达到上述目的，本发明的RSSI电路，具有将使用形成放大用功率源的第1电流源放大与接收信号对应的中频信号的多个差动放大器级联成多级的中频放大部，使用形成变换用功率源的第2电流源对所述中频放大器的各级差动放大器所输出的各绝对值信号的电压振幅分别进行电压电流变换后将其相加并输出的电压电流变换部，以及将所述电压电流变换部的输出电流变换成电压后作为测量电压值输出的电压输出部，而且将所述电压电流变换部设定成所述电压电流变换的电流值对绝对温度成反比。
根据上述组成，在中频放大器部的各差动放大器在输入电平大，使输出为饱和状态时，来自各差动放大器的各绝对值信号中，对绝对温度的变化成正比地变动。
对于这点，上述组成利用设定成电压电流变换后的电流值对绝对温度成反比的电压电流变换部形成的抵消，能减小来自中频放大器部的各绝对值信号对绝对温度成正比地变动。结果，上述组成能使来自电压输出部的测量电压值所示的接收信号强度测量对温度稳定。
为了解决上述课题，本发明的接收信号强度检测电路，包括上文所述的RSSI电路和以数字信号输出所述RSSI电路的输出电压值与任意基准电压比较的结 果的比较器。
为了解决上述课题，本发明的无线接收机具有上文所述的RSSI电路或所述RSSI检测电路。
具有本发明的RSSI电路的RSSI检测电路和无线接收机能使接收信号强度测量对绝对温度的变动稳定，因而上述稳定能提高接收精度，改善通信特性。
由下面所示的记述会充分理解本发明进一步的目的、特征和优点。在接着参考附图的说明中会明白本发明的利益。
附图说明
图1是本发明RSSI电路实施方式1的电路框图。
图2是示出一例由多级连接构成所述RSSI电路的一个差动放大器的电路图。
图3是示出一例构成所述RSSI电路的RSSI放大器的一个差动放大器的电路图。
图4是一例所述RSSI电路的基准电压生成电路的电路图。
图5是另一例所述RSSI电路的基准电压生成电路的电路图。
图6是一例所述RSSI电路的整流电路的电路图。
图7是另一例所述RSSI电路的整流电路的电路图。
图8(a)是说明所述RSSI电路的温度补偿电路的工作的坐标图，示出无温度补偿电路的补偿的情况。
图8(b)是说明所述RSSI电路的温度补偿电路的工作的坐标图，示出有温度补偿电路的补偿的情况。
图9是说明所述RSSI电路的微小补偿电流用的电路框图。
图10是示出用所述微小电流的公式表现的最佳值的曲线图。
图11示出一例所述温度补偿电路的补偿电流源和所述中频放大器的电流源的电路图。
图12是示出一例所述RSSI电路的RSSI放大器的电流源的电路图。
图13是示出本发明的RSSI检测电路的电路框图。
图14是表示以往的RSSI电路系统组成梗概的电路框图。
图15是表示以往的RSSI电路系统的中频放大器电路中内置的各个放大器主要部分的电路组成的电路图。
具体实施方式
实施方式1
下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。图1是示出本发明RSSI电路的梗概的一种实施方式。所述RSSI电路具有中频放大器101、RSSI放大器(电压电流变换部)102、电流源IA103、电流源IB104、电流源IC105、整流电路106、以及电流电压变换部(电压输出部)107。
通过相互级联多级放大器(差动放大器)109～112构成中频放大器。构成中频放大器的各级放大器109～112放大输入的信号，并将其放大输出依次输出到后级的放大器。
各放大器109～112除放大的功能外，还有分别输出大小与输入信号绝对值成正比的绝对值信号的功能。将各放大器109～112的绝对值信号分别输出到RSSI放大器102。这时，中频放大器101在前级放大器输出饱和时，来自器后级放大器的绝对值信号的输出电平与绝对温度成正比。
RSSI放大器102具有多级Gm放大器(差动放大器)，从构成中频放大器101的各个放大器109～112输出的绝对值信号的输出被输入到对应的各Gm放大器113～116。进而，RSSI放大器102在各Gm放大器113～116将绝对值信号的输出电压振幅变换成电流，并将各Gm放大器的电流输出相加，从而产生并输出RSSI信号电流。RSSI信号电流中存在所述输入信号包含的频率分量(交流分量或AC分量)。
于是，整流电路106从RSSI信号电流去除交流分量，产生并输出RSSI信号电流的直流电流。电流电压变换电路107用于通过电流电压变换电路107内的电阻对所述直流电流进行电压变换，从而取得适应输入到中频放大器101的信号电平的测量电压。
中频放大器101的电流源IA103用于供给与基准电阻R成反比、与绝对温 度成正比的电流。RSSI放大器102的电流源IB104用于供给与电阻R成反比且不依赖于绝对温度的电流。电流源IC105作为温度特性补偿电路起作用，供给电流电压变换电路107与基准电阻R成反比、与绝对温度成正比的电流。
接着，由多级连接构成所述中频放大器101的各放大器109～112具有相同的功能，因而根据图2说明一例其中的一个放大器。如图2所示，所述放大器是差动放大器，具有分别输入2个输入信号Vin的输入端子200和201、从各输入信号Vin去除直流分量用的电容器212和213、以及各自的栅极分别受到供给各输入信号Vin中去除直流分量的交流分量信号的晶体管206和207。
所述放大器通过电阻210和211对各晶体管206、207分别供给由电阻214和215将电源电压Vcc分压而产生的电压，作为直流偏压。由电阻204和205、晶体管206和207、以及电流源IA103形成所述差动放大器。于是，设功率放大用电流源IA、放大器的负载电阻(各晶体管206、207的集电极电阻，亦即电阻204和205)为Rc，则可用下面的式1表现所述放大器的增益。式中的IA表示电流源IA的电流值。
增益＝IA·Rc/(2Vt)  ……(1)
(Vt＝kT/q；q为库仑量，k为波尔兹曼常数，T为绝对温度)
所以，所述放大器非饱和状态的放大器输出振幅Vout如下。
Vout＝(IA·Rc/(2Vt))×Vin
所述放大器饱和状态的放大器输出振幅Vout如下。
Vout＝IA·Rc
这里，设电流源IA具备下面的式2表现的特性。
IA＝α·Vt/R  ……(2)
(α为任意常数，R为呈现与所述放大器的负载电阻Rc相同的特性(包括相同的温度特性)的任意电阻值的基准电阻)
将具有上述IA的式(2)的特性的电流源用作放大器电流源时，用下面的式(3)表现非饱和时的输出信号的电压振幅特性。
Vout＝(IA·Rc/(2Vt))×Vin＝(α·Rc/2R)×Vin  ……(3)
同样，用下面的式(4)表现饱和时的输出信号电压振幅。
Vout＝IA·Rc＝α·Rc·Vt/R  ……(4)
结果，表示非饱和的情况的式(3)中，消除Vt项，由于电阻Rc和电阻R呈现相同的温度变化，使各电阻的温度变化相互抵消，从而非饱和时不依赖于温度变化。在饱和状态下，如式(4)所示，留有Vt项，因而如上文所述，作为差动放大器的所述放大器输出与绝对温度成正比的信号。
另一方面，用下面的式(5)表现从绝对值信号输出端子209输出的信号电压振幅值。
V IFAMP out＝|Vin|  ……(5)
根据上文，前级放大器饱和时，输出到RSSI放大器102的绝对值信号V IFAMPout可用式(6)表示，成为大小与绝对温度成正比的信号。
V IFAMP out＝|α·Rc·Vt/R|  ……(6)
关于前级未饱和的情况，设前级的放大信号输入为Vin，则可用式(7)表示该输出绝对值信号，其大小不依赖于绝对温度的变化。
V IFAMP out＝|α·Rc·Vin/2R|  ……(7)
接着，根据图3说明一例RSSI放大器103中作为具有相同功能的差动放大器的Gm放大器113～116中的一个Gm放大器。如图3所示，通过输入302对Gm放大器输入中频放大器101输出的绝对值信号。又通过输入301对Gm放大器输入等于中频放大器输出信号所含直流电压的基准电压。
此Gm放大器中，连接构成差动放大器的一对晶体管304和305的发射极。此连接的发射极上又连接形成放大用功率源的电流源IB104。
Gm放大器中，对差动对晶体管305的集电极连接由PNP晶体管306和307构成的电流镜电路的输入端，而作为上述连接的相反端的差动对晶体管304的集电极连接电流镜电路的输出端，作为有源负载。于是，所述Gm放大器从电流镜电路输出端上连接的输出303输出对输入的绝对值信号电压振幅值进行电压电流变换成电流值后所得的信号。
设对构成RSSI放大器102的Gm放大器的输入信号为V IFAMP out，RSSI放大器102的输出电流为I RSSIAMP out，电流源IB104的电流值为IB，则用下面的式(8)表现I RSSIAMP out。
I RSSIAMP out＝IB·V IFAMP out/2Vt  ……(8)
这里，将对RSSI放大器102的功率放大用电流源IB104取为由下面的式(9)表现的电流源。V const是不依赖于温度的基准电压。
IB＝γ·V const/R  ……(9)
考虑IB，则用下面的式(10)表现I RSSIAMP out。
I RSSIAMP out＝γ·V const·V IFAMP out/(2Vt·R)  ……(10)
结果，如果基准电阻R中没有温度特性，则RSSI放大器102的输出变成与绝对温度成反比的输出。式(10)将γ·V const·V IFAMP out/(2R)设为β，则与图1所示的IB的公式等同。
接着，根据图4说明所述基准电压生成电路108的一种实施方式。在RSSI放大器102的各放大器的一输入端子施加作为中频放大器101的输出的包含直流电压分量的绝对值信号。因此，另一输入端子如果不同样施加与该直流电压分量相同的直流电压的基准电压，就会产生取不出来自所述绝对值信号的准确电流值的弊病。
为了解决此弊病，如图4所示，所述基准电压生成电路108变成将图2所示的放大器的输入部短路并且省略输出部的形式。而且，将中频放大器101的各放大器109～112和此基准电压输出部108使用的器件的标准常数设定成完全相同。
因此，即使存在温度、负载变化造成的器件特性变化，也能使所述放大器的输出部(各晶体管206、207的发射极)和基准电压生成电路(各晶体管406、407的发射极)108的各直流电位的变动大体上完全一致。
接着，根据图5，将所述基准电压生成电路108的另一例子当作基准电压生成电路108a进行说明。如图5所示，基准电压生成电路108a从图4所示的基准电压生成电路108省略电阻405、晶体管407、电容器413、412和411，并且以将电流源103设定成1/2的方式使用电流源103a，从而形成半边差动电路。晶体管506的基极电流对图4所述的电路变成1/2，因而考虑电阻515上产生的电压降，使用将各电阻414、415的阻值分别设定成2倍的各电阻514、515，以代替图4所示的各电阻414、415。这样，能使图5所述的基准电压生 成电路108a与图4所述的基准电压生成电路108的基准电压输出值一致。
接着，根据图6说明一例所述整流电路106。如图6所示，整流电路106使输入部601输入的RSSI电流(I RSSIAMP out，图6中记为Ic)分支，形成晶体管603的集电极电流和各晶体管603、604的基极电流。这里，将各晶体管603、604的发射极面积比设定成1∶4。
各晶体管603、604的电流放大率h fe低时，不能忽略基极电流不同造成的基极电压降，因而为了校正此差异，可对各晶体管603、604的基极插入适当的基极电阻，进行基极电流补偿。又，通过在整流电路106增加电容器607，形成一阶LPF(低通滤波器)，滤除输出部602输出的电流(图6中记为4Ic)的交流分量。
接着，根据图7说明一例所述电流电压变换电路117。如图7所示，电流电压变换电路117利用由晶体管703和704构成的电流镜电路，将从输入部701输入的整流电路106的电流作为等同的电流输入到电阻705，并且将所述电阻705的电流输入端产生的电压由测量该电压的输出端子702变成RSSI电压，进行输出。
用下面的式(11)表示RSSI输出电压V RSSI。
V RSSI＝RL×IL  ……(11)
这里，IL为利用整流电路106对RSSI输出电流整流而得的电流，因而使用图3、图6各例时，V RSSI可用下面的式(12)表示。
V RSSI＝4·γ·V const·RL·V IFAMP out/(2Vt·R)  ……(12)
这里，电流电压变换电路117的RL和做成RSSI放大器102的基准电流源的基准电阻R如果是在LSI内部制成的同类型(包含相同温度特性的特性)的电阻，则能抵消该电阻引起的温度变化、各负载偏差产生的RSSI电路的特性变化，因而可提高精度。
接着，图8示出说明作为温度补偿电路的电流源IC105的工作。本实施方式中，示出输入电平较大时，RSSI电压呈现较高电压值的特性。结构上可做成输入电平较大时，RSSI电压呈现较低电压值，也有本发明的效果。
首先，如图8(a)所示，无温度补偿电路时对输入电平的RSSI电压特性示出 输入电平大时，RSSI输出电压的温度依赖性比例少(小)，反之，输入电平小时，RSSI输出电压的温度依赖性的比例多(大)。
即，输入电平大时，中频放大器101内的各放大器大体上饱和，因而中频放大器101的输出呈现与绝对温度成正比的特性，但RSSI中频放大器102以后呈现与绝对温度成反比的特性，因而上述两种特性至少一部分受到抵消，使RSSI输出电压的温度依赖性少(小)。反之，输入电平小时，饱和的放大器数量少，因而中频放大器输出的温度依赖性小，但RSSI放大器102以后的与绝对温度成反比的特性大体上不变，因而RSSI电压温度依赖性与绝对温度成反比的特性加强，温度依赖性增多(大)。
接着，如图8(b)所示，设置温度补偿电路并且施加与绝对温度成正比的微小补偿电流时的RSSI电压对输入电平的特性通过对电流电压变换电路107的电阻RL施加与温度成正比的微小(室温时，相对于室温时的最大RSSI电流为：小于或等于其一半，最小是其2％为佳，最小是其4％、最大是其10％较佳，最大是其7％更好)补偿电流，使其对输入电平大的情况而言，与绝对温度成正比的温度特性的趋势加强，但输入电平小的情况下与绝对温度成反比的趋势减弱。
关于施加微小补偿电流时对温度特性的影响程度，由于非饱和时从RSSI放大器102输出的电流值小，施加具有依赖绝对温度的温度特性的补偿电流值时的温度特性改善趋势大。反之，输入电平大时，从RSSI放大器102输出的电流大，因而施加与绝对温度成正比的微小补偿电流造成的温度特性变化趋势小。
据此，通过优化补偿电流，可减小在使用范围内RSSI输出电压温度依赖性造成的误差。
关于所述微小补偿电流所涉及的具体电流范围，不能由电流、增益、电阻、温度、输入电平等因素笼统决定其数值范围，但在上述范围内能发挥所述微小补偿电流的效应。作为所述微小补偿电流的电流范围数学公式表示，可列举如下。
如图9所示，中频放大器101由n级构成，将中频放大器101在各级非饱 和状态下的增益取为A，并且输入电平小(全部放大器处于非饱和状态)时，RSSI放大器102的输出电流总和I RSSI out表示如下。
I RSSI out＝γ(1+A+A2+……+A(n-1))Vi/Vt
A、γ为固定值，因而加以简化，则I RSSI out＝η·Vi/T(T为绝对温度)。又，将温度特性补偿电流表示为I adj＝BT。如图10所示，要使低输入电平的RSSI电路输出电压温度依赖性最小时，可设定I adj的值，使I RSSIout+I adj的温度特性最小。
因此，对T微分I RSSI out+I adj＝(η·Vi/T)+BT，则变成B-(η·Vi/T2)。这里，如果设定B，使在期望最小输入电平、期望工作温度范围的中间温度上，微分系数的值等于0，则工作温度范围中的温度特性为最小。所以，温度补偿电流的最佳值为B＝(η·Vi/T2)。从图10可知，作为所述温度补偿电流的设定值，在所述最佳值的±20％以内(±10％以内更好)即可。
接着，根据图11说明一例作为温度补偿电路使用的电流源IC105和对中频放大器101的电流源IA103。如图11所示，由晶体管906、908和909以及电阻907和910各元件构成的电路是电流输出型带隙电路的启动器电路。由各晶体管901、902、904、905和电阻903形成电流输出型带隙电路主体。晶体管901可相互并联n个(n为等于或大于1的整数)进行使用。
于是，可用下面的式(13)表示电流输出型带隙电路主体的晶体管901(Q1)的集电极电流(Ic(Q1))。电阻903是基准电阻。
Ic(Q1)＝Ic(Q2)＝(Vt/R)lnn  ……(13)
由于Ic(Q4)＝Ic(Q5)＝Ic(Q1)+Ic(Q2)，Q4、Q5的输出电流如下式所示。
Ic(Q4)＝Ic(Q5)＝Ic(Q6)＝2(Vt/R)lnn
另一方面，由于相互并联地使用2个构成电流镜电路的另一方的Q7，流过Q8的电流为：(1/2)Ic(Q6)。
结果，供给中频放大器101的功率放大用电流和温度补偿电流能实现与基准电阻成反比、与绝对温度成正比。
这里，如果中频放大器101的负载电阻Rc和整流电路106的输出负载电 阻RL是与基准电阻R类型相同(温度特性相同)的电阻，根据欧姆定律V＝IR的公式可知，RC产生的电压和RL产生的电压不依赖于电阻值随温度的变化和负载偏差，同时还能使电流源电路和补偿电流源电路相同，因而可使电路做得小。
接着，根据图12说明一例RSSI放大器102的电流源IB104。由电阻1001和1004以及晶体管1002和1003各元件构成的电路是电压输出型带隙电路的启动器电路。由电阻1005、1006、1011、1012和1014以及晶体管1007、1008、1009、1010和1013形成电压输出型带隙电路主体，并且带隙输出电压为约1.2V。利用此带隙电压V const和电阻1014所示的基准电阻R，以下面的式(14)表示RSSI电流源IB104的电流值。
IB＝V const/R  ……(14)
结果，对供给RSSI放大器102的电流源IB能实现可输出与基准电阻R成反比且不依赖于绝对温度的电流的电流源。
如图13所示，本发明的RSSI检测电路从信号输入1101输入的信号利用RSSI电路1102从输出线1103输出适应功率的电压。在比较器1104对该输出和任意基准电压1105进行电压比较，并作为数字值输出，从而能检测出相对于根据任意基准电压1105设定的功率值的大小值，进行显示。
本发明的RSSI电路，其组成部分包括将放大中频信号的多个差动放大器级联成多级的中频放大部、对所述中频放大器的各级差动放大器所输出绝对值信号的电压振幅进行电压电流变换后将其输出的RSSI放大部、对RSSI放大部的输出电流进行整流的整流部、将整流部的输出电流变换成电压后输出的RSSI电压输出部、以及补偿温度误差的温度特性补偿电路，并且具有输出适应输入信号功率大小的电压的功能，其特征在于，设定成中频放大部在饱和时的绝对值信号输出电压振幅与绝对温度成正比，非饱和时的绝对值信号输出电压振幅不依赖于绝对温度，而且设定成RSSI放大部的Gm与绝对温度成反比，从而利用RSSI放大器的温度变化特性抵消中频放大部产生的温度特性变化，使主要的温度依赖性受到抑制。
可将所述中频放大部的各差动放大器的组成结构设定成：连接一对晶体管 的发射极，该连接的发射极又连接形成放大用功率源的电流源，差动对晶体管的集电极分别通过负载电阻连接电源，差动对晶体管的发射极则当作绝对值信号输出，形成放大用功率源的电流源输出与基准电阻成反比的电流值，该基准电阻采用与负载电阻类型相同的电阻，从而实质上与绝对温度成正比。
还可将RSSI放大部的各差动Gm放大器的组成结构取为连接一对晶体管的发射极，该连接的发射极又连接形成变换用功率源的电流源，差动对晶体管的一集电极连接电流镜输入端，另一集电极连接电流镜输出端，作为有源负载，将电流镜输出方当作Gm放大器的输出，一对晶体管的基极当作Gm放大器的输入，从而具有的RSSI放大器如果RSSI放大部的电流源不依赖温度变化，则其Gm与绝对温度成反比。
可将为了消除所述RSSI放大部的各Gm放大器中输入的中频放大部的直流电位而供给的任意基准电压做成：以电路组成与所述中频放大部相同的电路，从相当于中频放大部信号输出端子的节点供给直流电压。
也可将为了消除所述RSSI放大部的各Gm放大器中输入的中频放大部的直流电位而供给的任意基准电压做成：以所述中频放大部的半边电路，从相当于中频放大部信号输出端子的节点供给直流电压。
对所述RSSI放大部的输出电流进行整流的整流电路中，整流电路可兼作电流镜电路的基极电流补偿电路。
所述RSSI电路中，可设定成：在LSI内部构成通过流入整流电路的输出电流进行电流电压变换的RSSI电压输出部的输出负载电阻，并使该电阻与用于做成对RSSI放大部的电流源的基准电阻类型相同，从而RSSI电压输出部中进行电流电压变换时，抵消RSSI放大部产生的Gm对电阻的依赖性。
可使所述RSSI电路中，对RSSI输出电压温度误差校正具有对RSSI输出部的电流电压变换电路的电阻施加与绝对温度成正比的微小电流的温度补偿电路。
可使中频放大部负载电阻、整流电路输出负载电阻和做成电流源的电阻为类型相同(标准特性相同，尤其温度特性规范值相同)的电阻，使从所述温度补偿电路输出的补偿电流与中频放大部的功率放大用电流源为相同源。
可由带隙电流源做成所述中频放大部用的电流源，并且将RSSI放大部用的电流作为电流源，做成施加带隙电压的电阻上流过的电流。
本发明的RSSI检测电路，通过比较器输入所述RSSI电路的输出和任意基准电压，并输出数字信号，检测出输入的信号功率相对于根据任意基准电压设定的功率值的大小值，并进行显示。
以往，从中频放大器电流源1210供给的电流的变化依赖于电压Vt和内部电阻R，因而输出端子1327的输出的变化也同样依赖于电压Vt和内部电阻R。输入电平小，使中频放大器电路1220的各级放大器1221、1222、1223、1224非饱和时，这些放大器无温度依赖性。
可是，输入电平变大，有时会使中频放大器电路1220的各级放大器1221、1222、1223、1224从后级往前级依次饱和。这样形成饱和时，这些放大器1221、1222、1223、1224的输出变成来自各负载电阻1321、1322和电流源1328的电流的积，温度依赖性与Vt(Vt＝kT/q；其中k为波尔兹曼常数，T为绝对温度，q为电荷量)成正比地加大(强)。
这里，RSSI放大电路1230输出与输入的绝对值信号的大小成正比的电流，但饱和状态下的输出电流大于未饱和时的输出电流。因此，饱和状态时的温度特性成为影响整个温度特性的支配方，整个温度特性的抑制中重视饱和时的温度特性即可。
由于饱和时的信号输出具有与绝对温度成正比的温度特性，通过使RSSI放大器的温度特性与绝对温度成反比，抵消整个RSSI电路中的上述各温度特性，能抑制大温度依赖性。用整流电路从该RSSI放大器输出电流去除信号频率分量，形成直流电流。将通过电阻等中流入整流电路输出的直流电流而得的电压作为RSSI输出电压。
这里，由于该RSSI电压残留非饱和状态下的温度特性补偿误差，对RSSI输出部施加与绝对温度成正比的微小补偿电流，以减小该补偿误差。施加补偿电流，使饱和时的RSSI输出电压温度依赖性增加，非饱和时的RSSI输出电压温度依赖性减小，因而通过施加适当的补偿电流，总体上改善工作范围内的温度依赖性。
具体而言，考虑Vt的温度特性和电阻的温度特性这些引起温度特性变化的主要因素，控制电路总体温度特性。对起因于Vt温度特性的性能变化，电流源使用依赖于Vt和不依赖于Vt的2种电流源，如果电流源无温度依赖性，则放大器使用与Vt成反比的特性的放大器，从而以整个RSSI电路系统的方式进行温度特性控制。
又，根据基准电阻上施加电压而产生的电流形成电流源，而且负载电阻使用与该基准电阻特性相同的电阻，从而抵消起因于电阻的温度特性。由此，以整个RSSI电路系统的方式进行温度特性控制。进而，通过将部分中频放大器电路用于RSSI基准电压用的偏置电路，保持RSSI放大器输入部中差动输入均衡，消除直流电压的温度依赖性误差。
综上所述，给RSSI放大器提供与中频放大器饱和状态下的温度特性相反的温度特性，从而能使所述两种温度特性相互抵消。所述RSSI电路利用所述抵消，能抑制温度依赖性。
而且，所述RSSI电路中，对残留温度误差，通过施加与温度成正比的微小电流，能使其减小到工作范围内可忽略温度依赖性的程度。因此，能取得用简单电路高精度校正的温度特性。
具体电路上出现Vt、电阻、偏压的温度依赖性造成的温度误差，但通过连接呈现相反特性的电路，能抵消Vt、R的温度特性。 对于偏压，通过使差动输入的直流电压的变化完全与信号源直流电压的变化联动，能抵消所述各直流电压的变动，抑制温度依赖性。
因此，能用简单电路实现温度补偿电路，温度补偿电路和放大器的电流源能共用其大部分电路，从而可减小耗电和电路规模。
工业上的实用性
本发明的RSSI电路能抑制温度变化造成的特性变化，因而用于RSSI检测电路和无线接收机，能精度较高地执行接收信号强度测量。所述RSSI电路由于温度稳定性提高，能较确切地调整来自所述接收信号的中频信号的强度。由此，能使接收信号的解调较可靠，从而可改善接收特性。因此，所述RSSI电 路可适用于通信领域。
发明详细说明的部分所构成的具体实施方式或具体实施例全属本发明技术内容说明，不应仅限于这种具体实例作狭义解释，在本发明的精神和接着阐述的权利要求书的范围内可进行各种变换并付诸实施。

Claims (14)

1.一种接收信号强度测量电路，其特征在于，包括
将使用形成放大用功率源的第1电流源(103)放大与接收信号对应的中频信号的多个差动放大器(109～112)、串联成多级的中频放大部(101)，
使用形成变换用功率源的第2电流源(104)对所述中频放大器(101)的各级差动放大器(109～112)所输出的各绝对值信号的电压振幅分别进行电压电流变换后、将其相加并输出的电压电流变换部(102)，以及
将所述电压电流变换部(102)的输出电流变换成电压后、作为测量电压值输出的电压输出部(107)，
将所述电压电流变换部(102)设定成所述电压电流变换的电流值对绝对温度成反比，
所述各差动放大器(109～112)对饱和时的绝对值信号输出电压振幅与绝对温度成正比地依赖，非饱和时的绝对值信号输出电压振幅对绝对温度的依赖性比饱和时小。
2.如权利要求1中所述接收信号强度测量电路，其特征在于，
所述差动放大器(109～112)具有将发射极相互连接的差动对的各第1晶体管(206、207)、以及分别连接在各第1晶体管(206、207)的集电极与电源之间的负载电阻(204、205)，并且将所述各第1晶体管(206、207)发射极上的电压作为绝对值信号输出，
所述第1电流源(103)具有连接所述连接的发射极、并规定所述第1电流源(103)的输出电流的基准电阻，而且输出与所述基准电阻成反比的电流值，通过使所述基准电阻与负载电阻(204、205)温度特性相同，设定成所述输出电流对绝对温度成正比。
3.如权利要求1中所述接收信号强度测量电路，其特征在于，
所述电压电流变换部(102)分别具有对各级差动放大器(109～112)所输出绝对值信号的电压振幅分别进行电压电流变换的差动放大器(113～116)，
所述差动放大器(113～116)具有将发射极相互连接的差动对的第2晶体管(304、305)、以及电流镜电路(306、307)，所述电流镜电路(306、307)的输入端连接各第2晶体管(304、305)的一集电极，而且电流镜电路(306、307)的输出端连接各第2晶体管(304、305)的另一集电极，作为有源负载，所述输出端则成为所述电压电流变换部(102)的输出，
所述第2电流源(104)连接所述连接的发射极，设定所述第2电流源(104)的输出电流值，使其对温度变化的依赖性减小，从而将所述差动放大器(113～116)的输出电流值设定成与绝对温度成反比。
4.如权利要求3中所述接收信号强度测量电路，其特征在于，
所述差动放大器(113～116)中分别输入所述绝对值信号、以及基准直流电压，
还具有产生所述基准直流电压的基准电压生成电路(108)，
所述基准电压生成电路(108)为了消除所述绝对值信号包含的直流电位的影响，作为电路组成与所述差动放大器(109～112)相同的电路，从相当于所述绝对值信号的输出端子的节点供给所述基准直流电压。
5.如权利要求3中所述接收信号强度测量电路，其特征在于，
所述差动放大器(113～116)中分别输入所述绝对值信号、以及基准直流电压，
还具有产生所述基准直流电压的基准电压生成电路(108a)，
所述基准电压生成电路(108a)为了消除所述绝对值信号包含的直流电位的影响，作为所述差动放大器(109～112)的半边差动电路，从相当于所述绝对值信号的输出端子的节点供给所述基准直流电压。
6.如权利要求1中所述接收信号强度测量电路，其特征在于，
还具有减小所述电压电流变换部(102)的输出电流的交流分量用的整流部(106)，
所述整流部(106)具有电流镜电路部(603、604)、以及电流镜电路部(603、604)的基极电流补偿电路(605、606)。
7.如权利要求1中所述接收信号强度测量电路，其特征在于，
所述电压电流变换部的输出负载电阻与所述电压电流变换部使用的基准电阻规格相同。
8.如权利要求1中所述接收信号强度测量电路，其特征在于，
所述电压输出部(107)具有用于将电流变换成电压的变换用电阻；
还具有使对所述变换用电阻施加的补偿电流产生得与绝对温度成正比、而且小于第1电流源(103)的电流值的温度补偿电路(105)。
9.如权利要求6中所述接收信号强度测量电路，其特征在于，
所述中频放大部(109～112)的负载电阻(204、205)和整流部(106)的输出负载电阻(705)规格相同。
10.如权利要求8中所述接收信号强度测量电路，其特征在于，
将所述温度补偿电路(105)编入所述第1电流源(103)。
11.如权利要求1中所述接收信号强度测量电路，其特征在于，
所述第1电流源(103)具有带隙电流源，所述第2电流源(104)做成施加所述带隙电流源的电压的电阻上流通的电流当作电流源。
12.一种接收信号强度检测电路，其特征在于，包括
权利要求1中所记载的接收信号强度测量电路(1102)，以及
以数字信号输出所述接收信号强度测量电路(1102)的输出电压与任意基准电压比较的结果的比较器(1104)。
13.一种无线接收机，其特征在于，
具有权利要求1中所记载的接收信号强度测量电路。
14.一种无线接收机，具有接收信号强度检测电路，其特征在于，
所述接收信号强度检测电路，包括
权利要求1中所记载的接收信号强度测量电路(1102)，以及
以数字信号输出所述接收信号强度测量电路(1102)的输出电压与任意基准电压比较的结果的比较器(1104)。
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