DE10202105A1

DE10202105A1 - Limiterschaltung und Empfängeranordnung mit der Limiterschaltung

Info

Publication number: DE10202105A1
Application number: DE2002102105
Authority: DE
Inventors: Heiko Koerner
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2002-01-21
Filing date: 2002-01-21
Publication date: 2003-04-24

Abstract

Es ist eine Limiterschaltung sowie eine Empfängeranordnung mit der Limiterschaltung angegeben, welche eine Steuereinrichtung (16) umfassen, die ein von der Versorgungsspannung (V¶CC¶) abhängiges Bias-Signal bereitstellt und zumindest einem Vergleicher (12) zuführt, der an eine Limiterstufe (7) gekoppelt ist. Zur Bereitstellung eines RSSI-Signals als Indikator für die aktuelle Empfangsfeldstärke ist einem Limiter (7) je ein Vergleicher (12, 13) zugeordnet, denen das Bias-Signal zugeführt wird. Hierdurch werden Versorgungsspannungsabhängigkeiten der RSSI-Kennlinie der Limiterschaltung kompensiert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Limiterschaltung sowie eine Empfängeranordnung mit der Limiterschaltung.
Limiter werden auch als begrenzende Verstärker bezeichnet. Ein Hauptanwendungsgebiet der begrenzenden Verstärker liegt im normalerweise in analoger Schaltungstechnik aufgebauten Hochfrequenzteil von Mobilfunk-Empfängern. Dort ist bei heterodyner Architektur ein begrenzender Verstärker oder eine Kaskade von Limitern einem Abwärtsmischer nachgeschaltet, der ein von einer Antenne einkoppelndes Hochfrequenzsignal auf eine Zwischenfrequenzebene heruntermischt. Der Limiterstufe nachgeschaltet ist der Demodulator, der ein empfangenes, auf die Zwischenfrequenzebene heruntergemischtes und begrenzend verstärktes Signal ins Basisband demoduliert.
Zusätzlich wird die Limiterstufe in einem Mobilfunkempfänger häufig dazu verwendet, ein Signal zu erzeugen, welches die aktuelle Empfangsfeldstärke repräsentiert. Die Empfangsfeldstärke liefert beispielsweise für einen Sendezweig in einem Mobilfunkgerät, der mit dem Empfangszweig gekoppelt ist, wichtige Informationen über die Höhe der einzustellenden Sendeleistung. Dieses Signal, welches ein Maß für die Empfangsfeldstärke ist, wird auch als RSSI (Received Signal Strength Indicator)-Signal bezeichnet. Hierfür ist beispielsweise ein Vergleicherbaustein vorgesehen, der mit dem Limiter gekoppelt ist und an seinem Ausgang das Empfangsfeldstärke-Signal bereitstellt.
Bei derartigen Mobilfunkempfängern tritt jedoch das Problem auf, daß die Versorgungsspannung großen Schwankungen unterworfen ist. Mobilfunkgeräte sind üblicherweise aus Batterien oder Akkumulatoren gespeist. Die von den Batterien oder Akkumulatoren bereitgestellte Versorgungsspannung ist dabei stark vom aktuellen Ladezustand abhängig und schwankt bei heutigen Anwendungen beispielsweise zwischen 2 Volt und 5 Volt. Es hat sich gezeigt, daß aufgrund der Spannungsabhängigkeit der elektrischen Eigenschaften der Limiter und Vergleicher das RSSI-Signal, insbesondere im oberen Aussteuerungsbereich des Empfängers, sehr stark von der Versorgungsspannung abhängt. Die Abhängigkeit des RSSI- Signals von der Versorgungsspannung ist unerwünscht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Limiterschaltung sowie eine Empfängeranordnung mit der Limiterschaltung anzugeben, welche die Bereitstellung eines RSSI- Signals unabhängig von der aktuellen Versorgungsspannung ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bezüglich der Limiterschaltung gelöst durch eine Limiterschaltung, aufweisend

- einen Limiter mit einem Signaleingang zum Zuführen eines Eingangssignals, mit einem Signalausgang und mit einem Steuerausgang,
- einen Vergleicher, mit einem ersten Eingang, der an den Steuerausgang des Limiters angeschlossen ist, mit einem zweiten Eingang, der mit einem Referenzgenerator gekoppelt ist, mit einem Bias-Signaleingang und mit einem Ausgang,
- einen Versorgungspotentialanschluß, der mit dem Vergleicher zu dessen Stromversorgung gekoppelt ist, und
- eine Steuerschaltung, mit einem Eingang, der mit dem Versorgungspotentialanschluß verbunden ist und mit einem Ausgang, der mit dem Bias-Signaleingang des Vergleichers zur Zuführung eines von der Versorgungsspannung abhängigen Biassignals gekoppelt ist.

Unter einem Limiter ist ein begrenzender Verstärker verstanden.
Die vom Referenzgenerator bereitgestellte und dem Vergleicher zugeführte Referenzspannung kann von der Versorgungsspannung abhängig sein.
Das von der Steuerschaltung bereitgestellte Bias-Signal ist bevorzugt proportional zur Versorgungsspannung.
Mit dem von der Versorgungsspannung abhängigen Bias-Signal, welches dem Vergleicher zugeführt wird, ist es in einfacher und wirkungsvoller Weise möglich, die Spannungsabhängigkeit von der Versorgungsspannung des vom Vergleicher bereitgestellten Ausgangssignals gerade zu kompensieren.
Gemäß vorliegendem Prinzip ist das dem Vergleicher zugeführte Bias-Signal, beispielsweise ein Bias-Strom, der am Emitterknoten eines Differenzverstärkers zugeführt wird, nicht konstant, sondern von der Versorgungsspannung abhängig. Die Abhängigkeit wird dabei in kompensierender Weise gerade so eingestellt, daß das am Ausgang des Vergleichers bereitgestellte Signal unabhängig von der Versorgungsspannung ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zur Kopplung des Bias-Signaleingangs des Vergleichers mit der Steuerschaltung ein Summierglied vorgesehen, mit einem ersten Eingang, der mit dem Ausgang der Steuerschaltung verbunden ist, mit einem zweiten Eingang der mit einer Konstantstromquelle verbunden ist und mit einem Ausgang, der mit dem Bias-Signaleingang verbunden ist.
Das Summierglied bewirkt eine Summation eines von der Steuerschaltung bereitgestellten Stroms mit einem konstanten Strom. Der von der Steuerschaltung bereitgestellte Stromanteil ist dabei bevorzugt proportional zur Versorgungsspannung der Limiterschaltung.
Die Summation im Summierglied ist bevorzugt eine gewichtete Summation.
Bevorzugt ist der vom Summierglied bereitgestellte Bias-Strom ein Differenzstrom aus dem konstanten Strom abzüglich dem von der Steuerschaltung bereitgestellten, zu der Versorgungsspannung proportionalen Strom.
Die Steuerschaltung umfaßt bevorzugt einen Eingang, der mit einem Konstantspannungsgenerator verbunden ist. Mittels der Konstantspannung setzt die Steuerschaltung die eingangs zugeführte Versorgungsspannung in einen Strom um, der proportional zur Versorgungsspannung ist.
Der Konstantspannungsgenerator ist bevorzugt als Bandgap- Schaltung ausgebildet, welche eine sehr exakte und konstante Spannung bereitstellt.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein weiterer Vergleicher vorgesehen, mit einem ersten Eingang, der an einen weiteren Steuerausgang des Limiters angeschlossen ist, mit einem zweiten Eingang, der mit dem Referenzgenerator gekoppelt ist, mit einem Bias-Signaleingang, der mit dem Ausgang der Steuerschaltung gekoppelt ist und mit einem Ausgang.
Bevorzugt sind der Vergleicher und der Limiter mehrstufig ausgebildet, wobei jeder der mehreren Limiterstufen ein Vergleicher zugeordnet ist. Dabei wird jeder Vergleicher von einem Steuersignal des ihm zugeordneten Limiters angesteuert. Jedem Vergleicher wird mittels des Referenzgenerators eine Referenzspannung zugeführt, wobei die den einzelnen Vergleichern zugeführten Referenzspannungen verschieden sein können. Die Referenzspannungen können abhängig von der Versorgungsspannung der Limiterschaltung sein.
Gemäß vorliegendem Prinzip ist das am Ausgang der Vergleicher abgreifbare Signal aufgrund des gemeinsamen, von der Versorgungsspannung abhängigen Bias-Signals unabhängig von der Versorgungsspannung der Limiterschaltung.
Die Vergleicher sind bevorzugt als Differenzverstärker ausgebildet.
Die Vergleicher können beispielsweise als emittergekoppeltes Transistorpaar ausgebildet sein, dem am gemeinsamen Emitterknoten das Bias-Signal als Strom zugeführt wird. Dabei wird einem Transistor an seinem Basis-Anschluß ein vom Referenzgenerator bereitgestelltes und möglicherweise versorgungspannungsabhängiges Referenzsignal zugeführt, und dem anderen Transistor wird an seinem Basis-Anschluß das vom Limiter bereitgestellte Steuersignal zugeführt.
Das versorgungsspannungsabhängige Bias-Signal ermöglicht gerade eine Kompensation der Versorgungsspannungsabhängigkeit des Vergleichers und der diesen ansteuernden Signale.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist bei einem mehrstufig ausgeführten Limiter und mehrstufigem Vergleicher ein Verknüpfungsglied vorgesehen, mit je einem Eingang, der mit je einem zugeordneten Ausgang der Vergleicher gekoppelt ist und mit einem Ausgang, an dem ein Meßsignal bereitgestellt wird.
Das Verknüpfungsglied koppelt demnach die Ausgänge der Vergleicher miteinander und stellt an seinem Ausgang ein Meßsignal bereit.
Dieses Meßsignal ist bevorzugt ein Gleichspannungssignal. Das Meßsignal ist bei Einbau der Limiterschaltung in einer Empfängeranordnung bevorzugt ein RSSI(Received Signal Strength Indicator)-Signal.
Am Ausgang des Verknüpfungsgliedes ist bevorzugt ein Widerstand gegen Bezugspotentialanschluß angeschlossen. Über den Widerstand baut sich eine das RSSI-Signal repräsentierende Spannung auf. Ein gegebenenfalls auftretender, unerwünschter Early-Effekt bei der RSSI- Signalgenerierung über den Widerstand kann bei der Schaltung gemäß vorliegendem Prinzip beispielsweise dadurch in einfacher Weise kompensiert werden, daß das Summierglied, welches an die Steuerschaltung angeschlossen ist, ein Übersetzungsverhältnis von größer als 2 aufweist.
Bezüglich des Empfängers wird die Aufgabe gelöst durch eine Empfängeranordnung mit einer Limiterschaltung wie vorstehend beschrieben, aufweisend

- einen Eingang zum Zuführen eines Empfangssignals,
- einen Abwärts-Frequenzmischer, mit einem Eingang, der mit dem Eingang der Empfängeranordnung gekoppelt ist, und mit einem Ausgang, der an den Signaleingang des Limiters angeschlossen ist, und
- einen Demodulator, mit einem Eingang, der an den Signalausgang des Limiters angeschlossen ist, und mit einem Ausgang, an dem ein vom Empfangssignal abgeleitetes, demoduliertes Signal bereitgestellt wird.

Bei einem mehrstufig aufgebauten Limiter und Vergleicher und dessen Anordnung in einem Mobilfunkempfänger ist das am Ausgang des Verknüpfungsgliedes bereitgestellte Signal ein RSST-Signal, welches die aktuelle Empfangsfeldstärke des Mobilfunkgerätes repräsentiert. Mit einem derartigen Empfangsfeldstärkesignal kann beispielsweise ein an den Empfänger angeschlossener Mobilfunksender bezüglich der Sendeleistung angesteuert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die aktuelle Empfangsfeldstärke an eine mit dem Empfänger kommunizierende Feststation über einen die beiden koppelnden Kanal übertragen werden.
Die Empfängeranordnung ist bevorzugt als Mobilfunkempfänger ausgebildet.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen des beschriebenen Prinzips sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Mobilfunkempfänger mit mehrstufig aufgebautem Limiter,
Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer zweistufigen Limiterschaltung gemäß vorliegendem Prinzip zur Verwendung in einem Mobilfunkempfänger gemäß Fig. 1,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel zur Erzeugung eines versorgungsspannungsabhängigen Stroms in einer Steuerschaltung gemäß Fig. 2 anhand eines Blockschaltbilds,
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der Steuerschaltung und des Summiergliedes gemäß Fig. 2 anhand eines Schaltbildes,
Fig. 5 die Abhängigkeit des RSSI-Signals von der Versorgungsspannung bei einem Mobilfunkempfänger gemäß Stand der Technik und
Fig. 6 die Kompensation der Spannungsabhängigkeit des RSSI-Signals gemäß vorliegendem Prinzip.
Fig. 1 zeigt einen Mobilfunkempfänger mit einer Antenne 1, die an einen Eingang eines rauscharmen Verstärkers (Low Noise Amplifier, LNA) 2 angeschlossen ist. An einen Ausgang des rauscharmen Verstärkers 2 ist ein Abwärts-Frequenzmischer 3 mit seinem ersten Eingang angeschlossen. Ein zweiter Eingang des Abwärts-Frequenzmischers 3 ist an den Ausgang eines spannungsgesteuerten Oszillators (Voltage Controlled Oscillator, VCO) 4 angeschlossen. An den Ausgang des Abwärts- Frequenzmischers 3 ist eine Limiterschaltung 5 angeschlossen, welche den Ausgang des Abwärts-Frequenzmischers 3 mit einem Eingang eines Demodulators 6 koppelt. An den Ausgang des Demodulators 6 ist eine Basisband-Signalverarbeitungseinheit, die nicht eingezeichnet ist, angeschlossen.
Die Limiterschaltung 5 umfaßt einen mehrstufig aufgebauten Limiter 7, einen ebenfalls mehrstufig mit gleicher Stufenzahl wie der Limiter 7 aufgebauten Vergleicher 8, einen Referenzgenerator 9 sowie einen Versorgungspotentialanschluß 10. An einem Ausgang 11 des Vergleichers 8 und damit auch am Ausgang der Limiterschaltung 5 ist ein RSSI(Received Signal Strength Indicator)-Signal ableitbar. Jede der eingezeichneten, drei Limiterstufen des Limiters 7 weist je einen Steuerausgang auf, der mit je einer Vergleicherstufe im Vergleicher 8 gekoppelt ist. Jede Vergleicherstufe hat einen Steuereingang, der mit einem Ausgang des Referenzgenerators 9 verbunden ist.
Ein an der Antenne 1 einkoppelndes Signal wird im Verstärker 2 verstärkt und dem Hochfrequenzeingang des Abwärts- Mischers 3 zugeführt. Mit Hilfe des vom Lokaloszillator 4 erzeugten Lokaloszillatorsignals wird das eingekoppelte, empfangene Signal auf eine Zwischenfrequenzebene heruntergemischt und dem mehrstufigen Limiter 7 zugeführt. Der Limiter 7 erfüllt zwei Aufgaben. Zum einen wird das Nutzsignal begrenzend verstärkt dem Demodulator 6 zugeführt und dort demoduliert, derart, daß am Ausgang des Demodulators 6 ein Basisbandsignal bereitsteht. Weiterhin steuern die Limiterstufen im Limiter 7 jedoch auch Vergleicherstufen im Vergleicher 8 an, derart, daß der Vergleicher 8 in Abhängigkeit vom an der Antenne 1 einkoppelnden Signal ein RSSI-Signal als Maß für die aktuelle Empfangsfeldstärke bereitstellen kann. Hierfür benötigen die Vergleicherstufen im Vergleicher 8 je ein Referenzsignal. Diese Referenzsignale werden im Referenzgenerator 9 erzeugt und dem Vergleicher 8 zugeführt.
Fig. 2 zeigt ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel der Limiterschaltung 5, wie sie in einem Empfänger gemäß Fig. 1 der Erfindung entsprechend vorgesehen ist. Dabei steuern Steuerausgänge des hier zweistufig eingezeichneten Limiters 7 je eine zugeordnete Vergleicherstufe 12, 13 an je einem Eingang an. Je ein weiterer Eingang der Vergleicherstufen 12, 13 ist mit dem Referenzgenerator 9 verbunden. Die Vergleicherstufen 12, 13 umfassen je zwei emittergekoppelte Bipolar-npn-Transistoren, deren Emitteranschlüsse jeweils paarweise miteinander verschaltet sind. Somit bilden die emittergekoppelten Transistoren der Vergleicherstufen 12, 13 je einen Differenzverstärker. Den Differenzverstärkern der Vergleicherstufen 12, 13 wird an je einem Basisanschluß ein vom Referenzgenerator 9 bereitgestelltes Referenzsignal und an je einem weiteren Bassisanschluß ein vom Steuerausgang der zugeordneten Limiterstufe im Limiter 7 bereitgestelltes Signal zugeführt, welche miteinander jeweils verglichen werden. Die Differenzverstärker 12, 13 weisen je einen mit dem Emitteranschluß des Differenzverstärkers gekoppelten Bias-Signaleingang 14, 15 auf, welche miteinander verbunden sind. Zur Bereitstellung des Bias-Signals ist eine Steuerschaltung 16 vorgesehen, die zwei Spannungseingänge und einen Stromausgang hat. Dem ersten Spannungseingang der Steuerschaltung 16 wird ein zur Versorgungsspannung der Limiterschaltung proportionales Spannungssignal zugeführt. Dem zweiten Spannungseingang der Steuerschaltung 16 wird mit einem angeschlossenen Bandgap-Schaltkreis 17 eine konstante und präzise Bandgap-Spannung von vorliegend 1,2 Volt zugeführt. Die Steuerschaltung weist eine spannungsgesteuerte Stromquelle auf, welche an ihrem Ausgang einen Strom I_S bereitstellt, der proportional zur Versorgungsspannung V_CC der Limiterschaltung ist. Der Stromausgang der Steuerschaltung 16 ist an einen invertierenden Eingang eines Summiergliedes 18 angekoppelt, welches mit einem weiteren, nicht-invertierenden Eingang an eine Konstantstromquelle 19 angeschlossen ist. Der Ausgang des Summiergliedes 18 ist mit den beiden Bias-Signaleingängen 14, 15 der Vergleicherstufen 12, 13 verbunden. Die Vergleicherstufen 12, 13 weisen je einen Ausgang auf, der mit je einem Eingang eines Verknüpfungsgliedes 20 verbunden ist. Das Verknüpfungsglied 20 addiert die Vergleichsergebnisse der Vergleicherstufen 12, 13 miteinander und stellt an seinem Ausgang, der über einen Widerstand 21 mit einem Bezugspotentialanschluß 22 verbunden ist, ein RSSI-Signal bereit, welches die aktuelle Empfangsfeldstärke repräsentiert.
Die Steuerschaltung 16 stellt mittels der Bandgap-Spannung von 1,2 Volt an ihrem Ausgang einen versorgungsspannungsabhängigen Strom I_S bereit, der proportional zur Eingangsspannung U der Steuerschaltung ist. Die Eingangsspannung U der Steuerschaltung wiederum ist proportional zur Versorgungsspannung V_CC der Limiterschaltung selbst. Das Summierglied 18 bildet einen Differenzstrom I_B aus einem Konstantstrom I_CONST und dem versorgungsspannungsproportionalen Strom I_S, der als Bias-Strom I_B die Differenzverstärker 12, 13 speist. Wie später näher erläutert, ermöglicht das Summierglied 18 zusätzlich die Bereitstellung eines Übersetzungsverhältnisses größer 2, so daß am Ausgang der Schaltung gegebenenfalls auftretende Early-Effekte kompensiert werden.
Der am Ausgang des Summiergliedes 18 bereitgestellte Bias- Strom I_B wird den Differenzverstärkern 12, 13 an ihren Bias- Signaleingängen 14, 15 zugeführt und in die gemeinsamen Emitterknoten der Differenzverstärker eingespeist. Die Vergleicherstufen 12, 13 vergleichen jeweils ein vom Referenzgenerator 9 bereitgestelltes Referenzsignal mit einem von Steuerausgängen zugeordneter Limiterstufen im Limiter 7 bereitgestellten Signal. Die Vergleichsergebnisse der Signalvergleiche in den Vergleicherstufen 12, 13 werden einem Verknüpfungsglied 20 an je einem Eingang zugeführt, welches die Signale durch Addition miteinander verknüpft und ausgangsseitig über einem Widerstand 21 ein Spannungssignal aufbaut, welches die aktuelle Empfangsfeldstärke repräsentiert. Dieses DC-Signal wird auch als RSSI-Signal bezeichnet.
Die versorgungsspannungsabhängige Biasstrom-Einspeisung in die Vergleicher 12, 13 kompensiert gerade die normalerweise auftretende Versorgungsspannungsabhängigkeit des RSSI- Signals, welches mit vorliegendem Prinzip somit unabhängig von der Versorgungsspannung der Schaltungsanordnung ist. Da im Summierglied 18 ein Übersetzungsverhältnis größer zwei eingestellt ist, wird zusätzlich der Early-Effekt bei der RSSI-Signal-Generierung kompensiert, so daß insgesamt eine vollständige Unabhängigkeit der RSSI-Signalkennlinie von der Versorgungsspannung erzielt ist.
Fig. 3 zeigt anhand eines Signalflußplanes die Bereitstellung des versorgungsspannungsabhängigen Stroms I_S in der Steuerschaltung 16 gemäß Fig. 2. Hierfür sind zwei Spannungs-Strom-Wandler 23, 24 vorgesehen, denen an je einem Eingang eine zur Versorgungsspannung V_CC proportionale Spannung U beziehungsweise eine Konstantspannung von 1,2 Volt zugeführt werden. Ausgangsseitig stellen die Spannungs-Strom- Wandler 23, 24 je einen zur Eingangsspannung U beziehungsweise zur Konstantspannung von 1,2 Volt proportionalen Strom I1, I2 bereit. An die Stromausgänge der Spannungs- Strom-Wandler 23, 24 ist je ein Verstärker 25 angeschlossen, der die Ströme I1, I2 mit einem konstanten Verstärkungsfaktor K multipliziert. Das Addierglied 27, welches mit je einem Eingang an je einen Ausgang der Verstärker 25, 26 angeschlossen ist, von denen einer als invertierender und einer als nicht-invertierender Eingang ausgebildet ist, stellt an seinem Ausgang den versorgungsspannungsproportionalen Strom I_S bereit, der sich ergibt aus dem Produkt aus der Differenz der Teilströme I1 und I2 und dem Verstärkungsfaktor K. Hierdurch ergibt sich für den BIAS-Strom I_B:

I_B = I_CONST - I_S

I_B = I_CONST -K.(I₁ - I₂)
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuerschaltung der Limiterschaltung einschließlich der differenzspannungsgesteuerten Stromquelle 16 und des Summiergliedes 18 von Fig. 2. In der rechten Bildhälfte sind zwei Kaskode-Transistoren T1 und T2 eingezeichnet, an denen je ein Strom erzeugt wird. Der npn-Kaskode-Transistor T1 ist mit seinem Emitteranschluß über einen Widerstand R1 und einen weiteren npn-Transistor T3 mit einem Bezugspotentialanschluß 22 verbunden. Der Transistor T2, der ebenfalls als npn-Bipolartransistor ausgebildet ist, ist mit seinem Emitteranschluß ebenfalls über einen weiteren npn-Transistor T4 mit Bezugspotentialanschluß 22 verbunden. Der Basisanschluß des Kaskode-Transistors T1 ist mit einer Konstantspannungsquelle verbunden, die eine Spannung von 1,2 Volt bereitstellt. Der Basisanschluß des Transistors T2 wird mit einer zur Versorgungsspannung V_CC proportionalen Spannung U gespeist. Mittels der Transistoren T1, T2 und Widerstand R1 werden demnach zwei Ströme erzeugt, welche mittels angeschlossener Stromspiegel 28, 29, 30 mit einem Übersetzungsverhältnis von größer als 2 miteinander verknüpft und voneinander abgezogen werden. Am Ausgang der Schaltung steht demnach der Bias-Strom I_B als Differenzstrom bereit. Die erwähnten, mit den Emitteranschlüssen der Kaskode-Transistoren T1, T2 verbundenen weiteren Transistoren T3, T4 sind mit ihren Basisanschlüssen über einen weiteren Widerstand R2 miteinander verkoppelt. Der Widerstand R1, der die Transistoren T1 und T3 miteinander koppelt, dient zur genaueren Arbeitspunkteinstellung und zur Verhinderung einer Mitkopplung. Seine Streuung hat praktisch keinen Einfluß auf die Steuerschaltung. Das Übersetzungsverhältnis in den Stromspiegeln 29, 30 des Addierknotens 18 in der linken Bildhälfte der Fig. 4 ist durch genaues Matching, das heißt enge Paarungstoleranzen der verwendeten Widerstände und Transistoren sehr genau und streuungsunabhängig einstellbar.
Der Differenzstrom I_B, der als Bias-Strom den Vergleicherstufen 12, 13 im Vergleicher 8 zugeführt wird, kompensiert gerade deren Versorgungsspannungsabhängigkeiten und führt somit zu einem konstanten Strom in den Vergleicherstufen 12, 13.
Anstelle der gezeigten, zwei oder drei Vergleicherstufen können auch beliebig viele weitere, beispielsweise zwölf Vergleicherstufen mit je einer zugeordneten Limiterstufe vorgesehen sein.
Fig. 5 zeigt ein von einer Limiterschaltung in einem Mobilfunkempfänger bereitgestelltes RSSI-Signal aufgetragen über der Eingangsspannung der Limiterschaltung anhand einer Kurvenschar mit dem Scharparameter Versorgungsspannung in halblogarithmischer Darstellung. Dabei sind beispielhaft die Versorgungsspannungen 2,1 Volt, 3 Volt und 5 Volt ausgewählt. Man erkennt, daß mit wachsender Eingangsspannung des Limiters eine zunehmende Spannungsabhängigkeit des RSSI-Pegels von der Versorgungsspannung auftritt, welche unerwünscht ist.
Fig. 6 zeigt ebenfalls ein Schaubild der RSSI-Kennlinien bei einem Mobilfunkempfänger gemäß vorliegendem Prinzip in ebenfalls halblogarithmischer Darstellung. Man erkennt deutlich, daß die Versorgungsspannungsabhängigkeit der RSSI- Kennlinien mit dem erfindungsgemäßen Prinzip kompensiert ist. Bezugszeichenliste 1 Antenne
2 Vorverstärker
3 Mischer
4 VCO
5 Limiterschaltung
6 Demodulator
7 Limiter
8 Vergleicher
9 Referenzgenerator
10 Versorgungspotentialanschluß
11 Ausgang
12 Vergleicher
13 Vergleicher
14 Bias-Signaleingang
15 Bias-Signaleingang
16 Steuerschaltung
17 Konstantspannungsgenerator
18 Summierglied
19 Konstantstromquelle
20 Verknüpfungsglied
21 Widerstand
22 Bezugspotentialanschluß
23 U/I-Wandler
24 U/I-Wandler
25 Verstärker
26 Verstärker
27 Summierknoten
28 Stromspiegel
29 Stromspiegel
30 Stromspiegel
T1 erster Kaskode-Transistor
T2 zweiter Kaskode-Transistor
R1 Widerstand
R2 Widerstand
IB Bias-Strom

Claims

1. Limiterschaltung (5), aufweisend
einen Limiter (7) mit einem Signaleingang zum Zuführen eines Eingangssignals, mit einem Signalausgang und mit einem Steuerausgang,
einen Vergleicher (12), mit einem ersten Eingang, der an den Steuerausgang des Limiters (7) angeschlossen ist, mit einem zweiten Eingang, der mit einem Referenzgenerator (9) gekoppelt ist, mit einem Bias-Signaleingang (14) und mit einem Ausgang,
einen Versorgungspotentialanschluß (10), der mit dem Vergleicher (12) zu dessen Stromversorgung gekoppelt ist, und
eine Steuerschaltung (16), mit einem Eingang, der mit dem Versorgungspotentialanschluß (10) verbunden ist und mit einem Ausgang, der mit dem Bias-Signaleingang (14) des Vergleichers (12) zur Zuführung eines von der Versorgungsspannung abhängigen Biassignals gekoppelt ist.

2. Limiterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kopplung der Steuerschaltung (16) mit dem Bias-Signaleingang (14) des Vergleichers ein Summierglied (18) vorgesehen ist, mit einem ersten Eingang, der mit dem Ausgang der Steuerschaltung (16) verbunden ist, mit einem zweiten Eingang, der mit einer Konstantstromquelle (19) verbunden ist und mit einem Ausgang, der mit dem Bias-Signaleingang (14) verbunden ist.

3. Limiterschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (16) einen Eingang umfaßt, der mit einem Konstantspannungsgenerator (17) verbunden ist.

4. Limiterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Vergleicher (13) vorgesehen ist, mit einem ersten Eingang, der an einen weiteren Steuerausgang des Limiters (7) angeschlossen ist, mit einem zweiten Eingang, der mit dem Referenzgenerator (9) gekoppelt ist, mit einem Bias-Signaleingang (15), der mit dem Ausgang der Steuerschaltung (16) gekoppelt ist und mit einem Ausgang.

5. Limiterschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleicher (12, 13) als Differenzverstärker ausgebildet sind.

6. Limiterschaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verknüpfungsglied (20) vorgesehen ist, mit je einem Eingang, der mit je einem zugeordneten Ausgang der Vergleicher (12, 13) gekoppelt ist und mit einem Ausgang, an dem ein Meßsignal (RSSI) bereitgestellt wird.

7. Limiterschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand (21) vorgesehen ist, der den Ausgang des Verknüpfungsglieds (20) mit einem Bezugspotentialanschluß (22) koppelt.

8. Empfängeranordnung mit einer Limiterschaltung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend
einen Eingang zum Zuführen eines Empfangssignals,
einen Abwärts-Frequenzmischer (3), mit einem Eingang, der mit dem Eingang der Empfängeranordnung gekoppelt ist, und mit einem Ausgang, der an den Signaleingang des Limiters (7) angeschlossen ist, und
einen Demodulator (6), mit einem Eingang, der an den Signalausgang des Limiters (7) angeschlossen ist, und mit einem Ausgang, an dem ein vom Empfangssignal abgeleitetes, demoduliertes Signal bereitgestellt wird.

9. Empfängeranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängeranordnung als Mobilfunkempfänger ausgebildet ist.