FR3125372A1 - Amplificateur pour un récepteur radiofréquence - Google Patents

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Abstract

Amplificateur pour un récepteur radiofréquence La présente description concerne un amplificateur (200) comprenant : un premier transistor MOS (201) ayant son drain connecté à une sortie (OUT) de l'amplificateur (200) et sa source configurée pour recevoir un potentiel d'alimentation (VDD) ; un premier élément capacitif (C1) connecté entre une entrée (IN) de l'amplificateur (200) et la grille (204) du premier transistor MOS (201) ; une première source de courant (206) couplant la source du premier transistor MOS (201) à un premier noeud (208) configuré pour recevoir un potentiel de référence (GND) ; et un élément résistif (R) et un deuxième élément capacitif (C2) connectés en parallèle entre la grille (204) et le drain du premier transistor MOS (201), l'élément résistif (R) étant mis en œuvre par une capacité commutée. Figure pour l'abrégé : Fig. 2

Description

Amplificateur pour un récepteur radiofréquence
La présente description concerne de façon générale les circuits électroniques, et plus particulièrement les circuits amplificateurs, aussi appelés plus simplement amplificateurs, par exemple des amplificateurs utilisés dans une chaîne de réception radiofréquence.
Les amplificateurs sont mis en œuvre dans de nombreux systèmes ou circuits plus complexes, par exemple dans des chaînes de réception d'un signal radiofréquence de circuits de réception radiofréquence ou récepteurs radiofréquence.
Des récepteurs radiofréquences connus sont configurés pour recevoir un signal radiofréquence modulé en amplitude, par exemple en tout rien (OOK – "On Off Keying"). Pour obtenir les données transmises par l'intermédiaire de la modulation en amplitude du signal radiofréquence, ces récepteurs connus comprennent des chaînes de réception connues mettant en œuvre plusieurs fonctionnalités, notamment une fonction d'amplification et une fonction de filtrage passe-bande d'un signal d'enveloppe du signal radiofréquence reçu.
Les amplificateurs connus, par exemple lorsqu'ils sont utilisés dans une chaîne de réception pour mettre en œuvre la fonction d'amplification d'un signal d'enveloppe, présentent divers inconvénients.
Il existe un besoin de pallier tout ou partie des inconvénients des amplificateurs connus, par exemple des amplificateurs connus mis en œuvre dans des chaînes de réception radiofréquence pour amplifier un signal d'enveloppe.
Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des amplificateurs connus, par exemple des amplificateurs connus mis en œuvre dans des chaînes de réception radiofréquence pour amplifier un signal d'enveloppe, par exemple dans un récepteur radio de réveil ou récepteur radiofréquence d'activation (WUR – "Wake Up Radio").
Par exemple, un mode de réalisation prévoit un amplificateur passe bande, c’est-à-dire un amplificateur mettant en outre en œuvre une fonction de filtrage passe bande.
Par exemple, un mode de réalisation prévoit un amplificateur passe bande ayant une fréquence de coupure basse, c’est-à-dire une fréquence basse en dessous de laquelle l'amplificateur bloque les fréquences, qui soit inférieure à 500 Hz, de préférence inférieure ou égale à 100 Hz.
Par exemple, un mode de réalisation prévoit un amplificateur passe bande ayant une fréquence de coupure basse commandable.
Par exemple, un mode de réalisation prévoit un amplificateur passe bande pour lequel une tension de mode commun de sortie de l'amplificateur est fixée.
Par exemple, un mode de réalisation prévoit un amplificateur passe bande dont la consommation est réduite par rapport à une association d'un amplificateur connu et d'un filtre passe bande connu.
Par exemple, un mode de réalisation prévoit un amplificateur passe bande ayant un encombrement réduit par rapport à une association d'un amplificateur connu et d'un filtre passe bande connu.
Par exemple, un mode de réalisation prévoit un amplificateur passe bande faible bruit par rapport à une association d'un amplificateur connu et d'un filtre passe bande connu.
Un mode de réalisation prévoit un amplificateur comprenant : un premier transistor MOS ayant son drain connecté à une sortie de l'amplificateur et sa source configurée pour recevoir un potentiel d'alimentation ; un premier élément capacitif connecté entre une entrée de l'amplificateur et la grille du premier transistor MOS ; une première source de courant couplant la source du premier transistor MOS à un premier noeud configuré pour recevoir un potentiel de référence ; et un élément résistif et un deuxième élément capacitif connectés en parallèle entre la grille et le drain du premier transistor MOS, l'élément résistif étant mis en œuvre par une capacité commutée.
Selon un mode de réalisation, l'élément résistif comprend : un premier interrupteur connecté entre la grille du premier transistor MOS et une première électrode d'un troisième élément capacitif ; et un deuxième interrupteur connecté entre une deuxième électrode du troisième élément capacitif et le drain du premier transistor MOS.
Selon un mode de réalisation, les premier et deuxième interrupteurs sont configurés pour être commandés en phase l'un par rapport à l'autre, une fréquence de commutation des premier et deuxième interrupteurs déterminant une fréquence de coupure basse de l'amplificateur.
Selon un mode de réalisation, l'élément résistif comprend en outre : un troisième interrupteur connecté entre la première électrode du troisième élément capacitif et un deuxième noeud configuré pour recevoir un premier potentiel de polarisation ; et un quatrième interrupteur connecté entre la deuxième électrode du troisième élément capacitif et un troisième noeud configuré pour recevoir un deuxième potentiel de polarisation.
Selon un mode de réalisation, le deuxième noeud est une grille d'un deuxième transistor MOS ayant une source configurée pour recevoir le potentiel d'alimentation, un drain du deuxième transistor MOS étant connecté au deuxième noeud et étant couplé au premier noeud par une deuxième source de courant.
Selon un mode de réalisation, les premier et deuxième transistors MOS et les première et deuxième sources de courant sont configurés pour que le premier potentiel de polarisation impose un potentiel continu sur la grille du premier transistor.
Selon un mode de réalisation, la première source de courant comprend un troisième transistor MOS monté en miroir d'un quatrième transistor MOS, et la deuxième source de courant comprend un cinquième transistor MOS monté en miroir du quatrième transistor MOS.
Selon un mode de réalisation, l'amplificateur comprenant un circuit configuré pour commander les premier et deuxième interrupteurs en opposition de phase par rapport au troisième et quatrième interrupteurs.
Selon un mode de réalisation, le deuxième potentiel de polarisation détermine une tension de mode commun de sortie de l'amplificateur.
Selon un mode de réalisation, le deuxième potentiel de polarisation est égal à la moitié du potentiel d'alimentation.
Selon un mode de réalisation, le troisième noeud est un noeud intermédiaire d'un pont diviseur de tension connecté entre le premier noeud et un noeud configuré pour recevoir le potentiel d'alimentation.
Selon un mode de réalisation, l'amplificateur comprend en outre un élément capacitif de sortie connecté entre la sortie de l'amplificateur et le premier noeud.
Un mode de réalisation prévoit un récepteur radiofréquence comprenant un circuit de détection d'enveloppe ayant une entrée couplée à une antenne du récepteur et une sortie couplée à l'entrée d'un amplificateur tel que décrit.
Selon un mode de réalisation, le récepteur radiofréquence forme un récepteur radiofréquence de réveil, ou récepteur radiofréquence d'activation.
Selon un mode de réalisation, le récepteur radiofréquence est configuré pour recevoir un signal radiofréquence modulé en amplitude, de préférence en tout ou rien, par exemple selon un codage Manchester.
Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
la représente, de manière schématique et sous la forme de blocs, un exemple de système de transmission radiofréquence du type auquel s'appliquent les modes de réalisation décrits ; et
la représente un mode de réalisation d'un amplificateur passe bande.

Claims (15)

  1. Amplificateur (200) comprenant :
    un premier transistor MOS (201) ayant son drain connecté à une sortie (OUT) de l'amplificateur (200) et sa source configurée pour recevoir un potentiel d'alimentation (VDD) ;
    un premier élément capacitif (C1) connecté entre une entrée (IN) de l'amplificateur (200) et la grille (204) du premier transistor MOS (201) ;
    une première source de courant (206) couplant la source du premier transistor MOS (201) à un premier noeud (208) configuré pour recevoir un potentiel de référence (GND) ; et
    un élément résistif (R) et un deuxième élément capacitif (C2) connectés en parallèle entre la grille (204) et le drain du premier transistor MOS (201), l'élément résistif (R) étant mis en œuvre par une capacité commutée.
  2. Amplificateur selon la revendication 1, dans lequel l'élément résistif (R) comprend :
    un premier interrupteur (210) connecté entre la grille (204) du premier transistor MOS (201) et une première électrode d'un troisième élément capacitif (C3) ; et
    un deuxième interrupteur (212) connecté entre une deuxième électrode du troisième élément capacitif (C3) et le drain du premier transistor MOS (201).
  3. Amplificateur selon la revendication 2, dans lequel les premier et deuxième interrupteurs (210, 212) sont configurés pour être commandés en phase l'un par rapport à l'autre, une fréquence de commutation des premier et deuxième interrupteurs (210, 212) déterminant une fréquence de coupure basse de l'amplificateur (200).
  4. Amplificateur selon la revendication 2 ou 3, dans lequel l'élément résistif (R) comprend en outre :
    un troisième interrupteur (214) connecté entre la première électrode du troisième élément capacitif (C3) et un deuxième noeud (218) configuré pour recevoir un premier potentiel de polarisation (Vpol) ; et
    un quatrième interrupteur (216) connecté entre la deuxième électrode du troisième élément capacitif (C3) et un troisième noeud (220) configuré pour recevoir un deuxième potentiel de polarisation (Vcm).
  5. Amplificateur selon la revendication 4, dans lequel le deuxième noeud (218) est une grille d'un deuxième transistor MOS (222) ayant une source configurée pour recevoir le potentiel d'alimentation (VDD), un drain du deuxième transistor MOS (222) étant connecté au deuxième noeud (218) et étant couplé au premier noeud (208) par une deuxième source de courant (224).
  6. Amplificateur selon la revendication 5, dans lequel les premier et deuxième transistors MOS (201, 222) et les première et deuxième sources de courant (206, 224) sont configurés pour que le premier potentiel de polarisation (Vpol) impose un potentiel continu sur la grille (204) du premier transistor.
  7. Amplificateur selon la revendication 4 ou 5, dans lequel :
    la première source de courant (206) comprend un troisième transistor MOS monté en miroir d'un quatrième transistor MOS ; et
    la deuxième source de courant (224) comprend un cinquième transistor MOS monté en miroir du quatrième transistor MOS.
  8. Amplificateur selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, comprenant un circuit (ctrl) configuré pour commander les premier et deuxième interrupteurs (210, 212) en opposition de phase par rapport au troisième et quatrième interrupteurs (214, 216).
  9. Amplificateur selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, dans lequel le deuxième potentiel de polarisation (Vcm) détermine une tension de mode commun de sortie de l'amplificateur (200).
  10. Amplificateur selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, dans lequel le deuxième potentiel de polarisation (Vcm) est égal à la moitié du potentiel d'alimentation (VDD).
  11. Amplificateur selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, dans lequel le troisième noeud (220) est un noeud intermédiaire d'un pont diviseur de tension (226) connecté entre le premier noeud (208) et un noeud (202) configuré pour recevoir le potentiel d'alimentation (VDD).
  12. Amplificateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, comprenant en outre un élément capacitif (C3) de sortie connecté entre la sortie (OUT) de l'amplificateur (200) et le premier noeud (208).
  13. Récepteur radiofréquence (Rx) comprenant un circuit (DET) de détection d'enveloppe ayant une entrée (100) couplée à une antenne (4) du récepteur (Rx) et une sortie (102) couplée à l'entrée (IN) d'un amplificateur (200) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.
  14. Récepteur radiofréquence selon la revendication 13, formant un récepteur radiofréquence de réveil.
  15. Récepteur radiofréquence selon la revendication 13 ou 14, configuré pour recevoir un signal radiofréquence modulé en amplitude, de préférence en tout ou rien, par exemple selon un codage Manchester.
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US4806874A (en) * 1988-04-01 1989-02-21 National Semiconductor Corporation Switched capacitor amplifier circuit

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SHIAU CHENG-SHIAN ET AL: "Low-power CMOS LNA for 900-MHz LoRa application through parallel-RC feedback", 2017 IEEE INTERNATIONAL MEETING FOR FUTURE OF ELECTRON DEVICES, KANSAI (IMFEDK), IEEE, 29 June 2017 (2017-06-29), pages 28 - 29, XP033135244, DOI: 10.1109/IMFEDK.2017.7998026 *

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