JP2003163556A - Signal intensity detection circuit - Google Patents

Signal intensity detection circuit

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JP2003163556A
JP2003163556A JP2001363657A JP2001363657A JP2003163556A JP 2003163556 A JP2003163556 A JP 2003163556A JP 2001363657 A JP2001363657 A JP 2001363657A JP 2001363657 A JP2001363657 A JP 2001363657A JP 2003163556 A JP2003163556 A JP 2003163556A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent ambient temperature dependence from arising in a signal intensity detected value in a device for detecting an intensity of a signal inputted to saturation amplifiers connected in a cascade. <P>SOLUTION: Four-stage saturation amplifiers 101-104 connected in a cascade respectively have two gain control terminals Vc1 and Vc2. The gain control terminal Vc1 applies such a bias as varies no gain of the saturation amplifiers according to a temperature. Outputs of the saturation amplifiers are subject to full-wave rectification by commutators 111-114 and are smoothed by LPFs 121-124. The smoothed intensity signal of each saturation amplifier is inputted to an adder circuit 141 and used to form an RSSI total output. The smoothed intensity signal of each saturation amplifier is inputted to amplitude control bias generators 131-134, and is converted into a signal for the gain control terminal Vc2. By a signal inputted from the gain control terminal Vc2, the saturation amplifier is controlled lest its saturation level exceed a fixed value. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、信号強度検出回路に関
し、特にテレビ、ラジオ、CATV、無線等の通信機器にお
ける受信信号や送信信号などのキャリア信号の強度を検
出する機能を備えた増幅器装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal strength detection circuit, and more particularly to an amplifier device having a function of detecting the strength of a carrier signal such as a received signal or a transmitted signal in a communication device such as a television, a radio, a CATV and a radio. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】信号強度検出器(Received-Signal Stren
gth Indicator)RSSIは受信信号の強度(電力)を測定し表
示するものであるが、単に表示するだけでなく得られた
信号強度をもとにして、受信機の増幅回路へフィードバ
ックし自動利得制御に利用されたり、送信元へ強度に応
じた出力を要求したりする場合に使われる。また送信機
では自身の信号強度をRSSIで評価し所望の出力になるよ
う制御をかけるような場合にも使用される。このように
RSSIは無線システムの送受信機の内部でよく使われる重
要な機能ブロックとなっている。
2. Description of the Related Art A signal strength detector (Received-Signal Stren
gth Indicator) RSSI measures and displays the strength (power) of the received signal, but it is not only displayed, but also based on the signal strength obtained, it is fed back to the amplifier circuit of the receiver and automatic gain control is performed. It is used for, and is used when requesting the output according to strength from the sender. The transmitter is also used when the signal strength of the transmitter is evaluated by RSSI and the control is performed so as to obtain a desired output. in this way
RSSI is an important functional block often used inside the transceiver of a wireless system.

【0003】近年の移動体通信技術の進歩により携帯無
線が広く使用されるようになっているがこれらの機器に
おいてもRSSIは使われている。携帯機器では乾電池動作
による電源電圧の変動および気温(環境温度)の変動に対
応しなければならない。また、携帯機器では消費電流の
低減を目的として増幅器には高効率で線形動作が可能な
飽和増幅器を用いることが一般化している。従来のRSSI
の算出回路の一例を図10に示す。この形態では、飽和
増幅器1001〜1004をカスケード(縦続)接続し、入力端
子より例えば中間周波信号等の入力信号INを入力し出力
端子より出力信号OUTを得る。各段の飽和増幅器1001〜1
004は温度によらず一定の増幅度で増幅するように、定g
mバイアス生成部1051が生成したバイアスにより駆動さ
れる。そして、各段の飽和増幅器の出力を整流器1011〜
1014で全波整流し、更にローパスフィルタ1021〜1024で
平滑化した後、加算回路1041にて足し合わしてRSSI総合
出力を得る。ところで、飽和増幅器が飽和すると全波整
流器のDC出力も飽和する。単純に飽和を検知するとRSSI
の出力に1が出力されるものと考えると入力電力とRSSI
出力の関係が次のようになることがわかる。図10の飽
和増幅器の利得が全て同じであれば、2段目は一段の利
得の2乗、 3段目は3乗、4段目は4乗と指数で出力が大き
くなる。図10での最終段である4段目がやっと飽和す
る入力電力の場合には一段の利得の4乗の利得で増幅し
て初めてRSSI出力として1が出力される。最終段から2つ
目が飽和する大きさの入力電力は 3段の増幅回路を通っ
て飽和するので最終段のRSSI出力に加えさらにもう一つ
の3 段目からもRSSI出力の1が出力され、最終段のRSSI
出力1と合わせてRSSI総合出力は2と出力される。同様に
考え初段が飽和する大きな入力電力レベルでは1段目の
利得で飽和アンプ全段が飽和するのでRSSIの合計出力は
4になることがわかる。以上のように各段のRSSIの出力
は利得のn乗の重みが加わっているので、その和であるR
SSI総合出力は入力信号電力に対してリニアに変化す
る。段数を大きくして一段あたりの利得を小さくすれ
ば、入力電力のdBm単位の増加に対して近似的に直線で
増加することになる(図9の実線)。
Due to recent advances in mobile communication technology, mobile radio has come into widespread use, but RSSI is also used in these devices. In mobile devices, it is necessary to cope with fluctuations in power supply voltage due to dry cell operation and fluctuations in ambient temperature. Further, in portable devices, it is general to use a saturated amplifier capable of linear operation with high efficiency for the purpose of reducing current consumption. Traditional RSSI
FIG. 10 shows an example of the calculation circuit of. In this mode, the saturation amplifiers 1001 to 1004 are cascade-connected, an input signal IN such as an intermediate frequency signal is input from an input terminal, and an output signal OUT is obtained from an output terminal. Saturation amplifier of each stage 1001-1
004 is a constant g so that it is amplified with a constant amplification degree regardless of temperature.
It is driven by the bias generated by the m-bias generation unit 1051. Then, the output of the saturation amplifier of each stage is rectified by the rectifier 1011-
After full-wave rectification at 1014 and smoothing at low-pass filters 1021 to 1024, the addition circuit 1041 adds them to obtain an RSSI total output. By the way, when the saturation amplifier is saturated, the DC output of the full-wave rectifier is also saturated. RSSI when simply detecting saturation
Assuming that 1 is output at the output of
It can be seen that the output relationship is as follows. If the gains of the saturation amplifiers in FIG. 10 are all the same, the output increases with the exponent such that the second stage is the square of the gain of the first stage, the third stage is the third power and the fourth stage is the fourth power. When the fourth stage, which is the last stage in FIG. 10, finally has an input power that is saturated, 1 is output as the RSSI output only after amplification by the fourth power gain of the first stage. Since the input power of the second saturation level from the final stage is saturated through the amplification circuit of three stages, RSSI output of 1 is output from the third stage in addition to the RSSI output of the final stage. Last stage RSSI
Combined with output 1, RSSI total output is output as 2. Similarly, at a large input power level where the first stage is saturated, the gain of the first stage saturates all stages of the saturation amplifier, so the total RSSI output is
It turns out to be 4. As described above, since the RSSI output of each stage is weighted by the nth power of the gain, the sum R
The SSI total output changes linearly with the input signal power. If the number of stages is increased and the gain per stage is decreased, the input power will increase linearly approximately in dBm (solid line in FIG. 9).

【0004】而して、図9にあるRSSIの総合出力と入力
電力(dbm)の関係は飽和増幅器の利得や飽和電力より変
化する。例えば、図9の実線の特性に対して飽和増幅器
の利得が小さくなると点線で示したように右にシフトす
る。また、飽和増幅器の飽和電力が大きくなると破線で
示したように傾きが急になる。先に述べたように携帯機
器では電源電圧変動、環境温度変動に対してもRSSI出力
が安定に同じ出力値を維持することが要求されているの
で、それらの変動要因に対して飽和増幅器の特性が変わ
らないようにする必要がある。温度変動によって利得変
動が引き起こされ、RSSI出力が図9に点線で示したよう
にシフトする動作は、飽和増幅器の利得の温度変化を補
償するように利得制御を行うことで防ぐことができ、そ
の実現は容易である。バイポーラトランジスタの差動回
路を飽和増幅器とする場合にはテール電流を流すトラン
ジスタを絶対温度に比例する定電流源でバイアスすれば
よい(例えば、特開2001-7654号公報)。具体的には例え
ば図11に1段分のみを示すように、対数増幅部1101と
振幅検出部1102とを有する回路において、対数増幅部11
01の差動増幅器を定利得動作させる場合には、そのテー
ル電流を流すトランジスタQ1を絶対温度に比例する定電
流源1103でバイアスすればよい。また、図4に示したMOS
FETで構成される差動回路を飽和増幅器とする場合に
は、テール電流を供給するトランジスタをコンスタント
gmバイアス法(例えば「Design of Analog CMOS Integra
ted Circuit」BehzadRazavi著、MacGraw-Hill、pp. 392
−393)によりバイアスすればよい。図4を参照して簡単
にその原理を説明する。定gmバイアス生成回路411にお
いて、 M30、M40はpMOSFETでカレントミラーを構成して
いる。M10、M20はnMOSFETで、M20のゲート幅はM10のそ
れよりK倍大きい。飽和増幅器401において、これらのMO
SFETは電流飽和領域で動作しており、それらはゲート電
圧−ドレイン電流特性が2乗特性を有するものと仮定す
る。定gmバイアス生成回路411において、Coxを単位面積
当たりのゲート酸化膜容量、μをキャリアの実効移動
度としM10のゲート幅/ゲート比を (L/W)とすると、M30
とM40の関係からIout=Irefが成り立ち、Iout、Irefは数
1で与えられる。
The relationship between the total output of the RSSI and the input power (dbm) shown in FIG. 9 varies depending on the gain of the saturation amplifier and the saturation power. For example, when the gain of the saturation amplifier becomes smaller than the characteristic shown by the solid line in FIG. 9, the gain shifts to the right as shown by the dotted line. Further, as the saturation power of the saturation amplifier increases, the slope becomes steep as shown by the broken line. As mentioned earlier, the portable device is required to stably maintain the same output value for the RSSI output even when the power supply voltage fluctuates and the environmental temperature fluctuates. Needs to stay the same. The operation of causing the gain fluctuation due to the temperature fluctuation and shifting the RSSI output as shown by the dotted line in FIG. 9 can be prevented by performing gain control so as to compensate for the temperature change of the gain of the saturation amplifier. Realization is easy. When a differential circuit of bipolar transistors is used as a saturation amplifier, a transistor for flowing a tail current may be biased with a constant current source proportional to absolute temperature (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-7654). Specifically, for example, as shown in FIG. 11 for only one stage, in a circuit having a logarithmic amplification unit 1101 and an amplitude detection unit 1102, the logarithmic amplification unit 11
When the differential amplifier of 01 is operated with a constant gain, the transistor Q1 for flowing the tail current may be biased by the constant current source 1103 proportional to the absolute temperature. In addition, the MOS shown in FIG.
When using a differential circuit composed of FETs as a saturation amplifier, a transistor that supplies tail current is constantly
gm bias method (for example, "Design of Analog CMOS Integra
ted Circuit "by Behzad Razavi, MacGraw-Hill, pp. 392.
-393). The principle will be briefly described with reference to FIG. In the constant gm bias generation circuit 411, M30 and M40 are pMOSFETs forming a current mirror. M10 and M20 are nMOSFETs, and the gate width of M20 is K times larger than that of M10. In the saturation amplifier 401, these MO
SFETs are operating in the current saturation region, and it is assumed that they have a gate voltage-drain current characteristic having a square characteristic. In the constant gm bias generation circuit 411, when Cox is the gate oxide film capacity per unit area, μ n is the effective carrier mobility, and the gate width / gate ratio of M10 is (L / W), M30
And M40, Iout = Iref holds, and Iout and Iref are given by equation 1.

【0005】[0005]

【数1】 M50を流れる差動回路のテール電流が1対1でIrefからコ
ピーされるとすると差動回路のgmは数2で与えられる。
[Equation 1] If the tail current of the differential circuit that flows through M50 is copied from Iref in a one-to-one manner, gm of the differential circuit is given by equation 2.

【0006】[0006]

【数2】 従ってgmはRSの温度依存性のみとなる。現実的にはRSの
温度依存性が残るが、RSの温度係数が既知であれば、バ
ンドギャップリファレンス回路などと組み合わせてその
温度依存性をキャンセルすることも可能であるので、温
度変化に伴うMOSFETのgmの変化を補い、差動回路のgmは
一定に保つことが可能になる。
[Equation 2] Therefore, gm has only temperature dependence of RS. In reality, the temperature dependence of RS remains, but if the temperature coefficient of RS is known, it is possible to cancel the temperature dependence by combining it with a bandgap reference circuit, etc. The gm of the differential circuit can be compensated for and the gm of the differential circuit can be kept constant.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、差動増幅器の
負荷抵抗が温度でほとんど変わらないとすれば負荷抵抗
とテール電流の積が出力振幅電圧になるので高温程飽和
時の出力振幅が大きくなってしまう。飽和出力が変わる
と全波整流出力も変わってしまうので温度変化によりRS
SI出力も変動してしまう。その結果図9において低温時
を実線とすると高温時には一点鎖線で示したような特性
となってしまい、特に大信号入力時に低温時の特性とか
け離れてしまう問題がある。この解決手段として外部に
サーミスタのような温度依存素子の特性を用いて演算器
でRSSIの出力を補正する方法があるが、この方法では、
外付け部品が必要となるため、装置の1チップ化が図れ
ないことになり、コストおよび小型化の面で問題が起こ
る。本発明の課題は、上述した従来技術の問題点を解決
することであって、その目的は、第1に、温度変化があ
っても忠実に入力信号強度を再現したRSSI出力が得られ
るようにすることであり、第2に、このことを外付け部
品を用いることなく実現できるようにすることである。
However, if the load resistance of the differential amplifier hardly changes with temperature, the product of the load resistance and the tail current becomes the output amplitude voltage, so the output amplitude at saturation becomes larger at higher temperatures. Will end up. When the saturated output changes, the full-wave rectified output also changes, so RS changes due to temperature changes.
SI output also fluctuates. As a result, in FIG. 9, when the low temperature is represented by a solid line, the characteristic shown by the alternate long and short dash line is obtained at a high temperature, and there is a problem that the characteristic at a low temperature is distant particularly from a large signal input. As a solution to this, there is a method of correcting the output of RSSI by a calculator by using the characteristic of a temperature dependent element such as a thermistor externally.
Since external parts are required, the device cannot be integrated into one chip, which causes problems in cost and size reduction. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and firstly, to provide an RSSI output that faithfully reproduces the input signal strength even if the temperature changes. Secondly, this can be achieved without using external parts.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明によれば、縦続接続された複数の飽和増幅器
と、各飽和増幅器の出力部に設けられた各飽和増幅器の
出力信号の強度に比例した直流電圧あるいは直流電流を
出力する整流・平滑手段と、各整流・平滑手段の出力信
号を加算して信号強度検出信号を出力する加算回路と、
を有する信号強度検出回路において、各飽和増幅器は、
温度によって該飽和増幅器の利得が変化しないように利
得制御する第1の制御信号が印加される第1の利得制御
端子と、当該飽和増幅器の出力部に付設された前記整流
・平滑手段から出力される直流信号から生成される、前
記飽和増幅器の飽和振幅値がある振幅を越えないよう利
得制御する第2の制御信号が印加される第2の利得制御
端子と、を有していることを特徴とする信号強度検出回
路、が提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a plurality of cascaded saturation amplifiers and output signals of the respective saturation amplifiers provided at the output of each saturation amplifier are provided. A rectifying / smoothing means for outputting a DC voltage or a DC current proportional to the strength, and an adding circuit for adding the output signals of the respective rectifying / smoothing means and outputting a signal strength detection signal,
In the signal strength detection circuit having
A first gain control terminal to which a first control signal for controlling gain so that the gain of the saturation amplifier does not change due to temperature is applied, and output from the rectifying / smoothing means attached to the output section of the saturation amplifier. And a second gain control terminal to which a second control signal for controlling the gain so that the saturation amplitude value of the saturation amplifier does not exceed a certain amplitude, which is generated from the direct current signal, is applied. A signal strength detection circuit is provided.

【0009】また、上記の目的を達成するため、本発明
によれば、縦続接続された複数の飽和増幅器と、初段の
飽和増幅器の入力部と各飽和増幅器の出力部にそれぞれ
設けられた、初段の飽和増幅器の入力信号と各飽和増幅
器の出力信号の強度に比例した直流電圧あるいは直流電
流を出力する整流・平滑手段と、各整流・平滑手段の出
力信号を加算して信号強度検出信号を出力する加算回路
と、を有する信号強度検出回路において、各飽和増幅器
は、温度によって該飽和増幅器の利得が変化しないよう
に利得制御する第1の制御信号が印加される第1の利得
制御端子と、当該飽和増幅器の入力部に付設された前記
整流・平滑手段から出力される直流信号から生成され
る、当該飽和増幅器の飽和振幅値がある振幅を越えない
よう利得制御する第2の制御信号が印加される第2の利
得制御端子と、を有していることを特徴とする信号強度
検出回路、が提供される。
In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, a plurality of cascaded saturation amplifiers, a first stage saturation amplifier input section, and a first stage saturation amplifier output section are respectively provided. Rectifying / smoothing means for outputting a DC voltage or DC current proportional to the strength of the input signal of each saturation amplifier and the output signal of each saturation amplifier, and the output signal of each rectifying / smoothing means are added to output a signal strength detection signal. And a first gain control terminal to which a first control signal for gain control is applied to each saturation amplifier so that the gain of the saturation amplifier does not change due to temperature, Gain control is performed such that the saturation amplitude value of the saturation amplifier generated from the DC signal output from the rectifying / smoothing means attached to the input portion of the saturation amplifier does not exceed a certain amplitude. The signal strength detection circuit, characterized in that the control signal has a second gain control terminal which is applied, the, is provided.

【0010】また、上記の目的を達成するため、本発明
によれば、温度によって利得が変化することないように
制御された、縦続接続された複数の飽和増幅器と、各飽
和増幅器の出力部に設けられた各飽和増幅器の出力信号
の強度に比例した直流電圧あるいは直流電流を出力する
整流・平滑手段と、各整流・平滑手段の出力信号を加算
して強度和信号を出力する加算回路と、を有する信号強
度検出回路において、前記飽和増幅器のある温度での最
大出力振幅に比例した値と前記飽和増幅器の基準温度で
の最大出力振幅に比例した値との比を算出する除算回路
と、前記強度和信号に前記除算回路が算出した前記比を
乗じて信号強度検出信号を出力する乗算回路と、を更に
有することを特徴とする信号強度検出回路、が提供され
る。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a plurality of cascaded saturation amplifiers, which are controlled so that the gain does not change with temperature, and an output section of each saturation amplifier are provided. A rectifying / smoothing means for outputting a DC voltage or a DC current proportional to the intensity of the output signal of each saturation amplifier provided, and an adder circuit for adding the output signals of the rectifying / smoothing means and outputting a strength sum signal, A signal strength detection circuit having a division circuit for calculating a ratio between a value proportional to the maximum output amplitude of the saturation amplifier at a certain temperature and a value proportional to the maximum output amplitude of the saturation amplifier at a reference temperature; A signal strength detection circuit, further comprising: a multiplication circuit that multiplies the intensity sum signal by the ratio calculated by the division circuit and outputs a signal strength detection signal.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施の形
態を示すブロック図であって、4段に飽和増幅器が接続
された例が示されている。すなわち、4段の飽和増幅器1
01〜104が縦続接続され、入力端子より入力信号INが入
力され出力端子より出力信号OUTが出力される。各段の
飽和増幅器の出力は整流器111〜114にて全波整流され、
更にローパスフィルタ121〜124で平滑化された後、RSSI
総合出力を得るために加算回路141に入力される外、各
段ごとに設けられた振幅制御用バイアス生成部131〜134
に入力される。各飽和増幅器には2つの利得制御端子Vc
1,Vc2が設けられている。利得制御端子Vc1には、各段の
飽和増幅器101〜104が温度によらず一定の増幅度で増幅
するように、定gmバイアス生成部151が生成したバイア
ス信号が入力される。飽和増幅器の直流の信号強度を示
す整流器の出力は、振幅制御用バイアス生成部131〜134
にてバイアス信号に変換された後、利得制御端子Vc2に
入力される。この信号により各増幅器回路はその出力が
一定の振幅値を越えることがないように駆動される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention, showing an example in which saturation amplifiers are connected in four stages. That is, four-stage saturation amplifier 1
01 to 104 are connected in cascade, the input signal IN is input from the input terminal, and the output signal OUT is output from the output terminal. The output of the saturation amplifier of each stage is full-wave rectified by the rectifiers 111 to 114,
Further smoothed by the low pass filters 121 to 124, the RSSI
In addition to being input to the adder circuit 141 to obtain the total output, the amplitude control bias generation units 131 to 134 provided for each stage are also provided.
Entered in. Each saturation amplifier has two gain control terminals Vc
1, Vc2 are provided. A bias signal generated by the constant gm bias generation unit 151 is input to the gain control terminal Vc1 so that the saturation amplifiers 101 to 104 in each stage amplify with a constant amplification degree regardless of temperature. The output of the rectifier indicating the DC signal strength of the saturation amplifier is the amplitude control bias generators 131 to 134.
After being converted into a bias signal at, it is input to the gain control terminal Vc2. This signal drives each amplifier circuit so that its output does not exceed a certain amplitude value.

【0012】図2は、本発明の第1の実施の形態の具体
的回路構成を示す回路図であり(但し、各段の回路構成
は同一であるため、2段目と3段目の回路の図示は省略さ
れている。図6についても同様)、図3は、図2に示す4
段縦続接続回路の1段分の回路構成を示す回路図であ
る。図2に示されるように、飽和増幅器201〜204は縦続
接続に接続されている。各飽和増幅器201〜204の出力信
号は各段ごとに設けられた整流・平滑部211〜214に入力
され、RSSI出力を算出するために用いられる。整流・平
滑部211〜214のそれぞれのRSSI出力は、加算器OP5に入
力されてRSSI総合出力を形成するために用いられる。ま
た、整流・平滑部211〜214の算出したRSSI出力は比較器
OP4を介して飽和増幅器201〜204に戻され飽和増幅器201
〜204の振幅制御に用いられる。図3に示されるように、
各段は、差動対を構成するFET M1、M2を有する飽和増幅
器301と各段のRSSI出力を算出する整流・平滑部311によ
り構成される。FET M1、M2と負荷抵抗R1、R2の間にはこ
の差動対の電流を切替えるためのFET M3,M4の対と、FET
M5,M6の対が設けられている。FET M1、M2の差動対にテ
ール電流を供給するFETのゲートには定gmバイアスが与
えられている。この定gmバイアスの生成回路は図4に示
される回路が用いられている。入力信号Inが入力される
FET M1、M2のゲートには、入力バイアスが印加されるpM
OSFETと抵抗とによって形成されるバイアス電圧が印加
されている。FET M4,M5のゲートには抵抗の分圧比によ
って決まるバイアスが入力され、FET M3,M6のゲートに
は抵抗とFET M7の並列回路と抵抗の分圧比によって決ま
るバイアスが入力される。よって、FET M3,M5は、FET M
1をテール電流供給トランジスタとする差動対を構成し
ており、FET M4,M6は、FET M2をテール電流供給トラン
ジスタとする差動対を構成している。この飽和増幅器の
利得制御の原理を簡単に説明する。例えばM3(M6)側にM4
(M5)側より十分に高いゲート電圧が与えられているとす
ると、M3がオン、M4がオフ (同時にM6がオン、M5がオ
フ)となり差動対を構成するFET M1、M2がダイレクトに
それぞれの負荷R1、R2に接続されるのと等価となるの
で、最大の利得の条件になる。M3(M6)のゲート電位が低
下するとM4(M5)にも電流が流れ始め、M1を流れる電流は
負荷R2側に分流され、またM2を流れる電流は負荷R1側に
分流されることになり、利得は低下する。M3(M6)のゲー
ト電位がさらに低下してM4(M5)のゲート電位に一致する
ようになると、差動対を構成するFET M1、M2のそれぞれ
の電流が半分ずつ負荷R1、R2に流れることになり、逆相
同士打ち消しあい信号が出力されなくなる(増幅率
0)。すなわち、M3(M6)と M4(M5)とのゲート電位を調整
することによりこの飽和増幅器の利得制御を行うことが
可能である。本実施の形態ではこの利得制御機能を用い
て振幅の制限を行う。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific circuit configuration of the first embodiment of the present invention (however, since the circuit configurations of the respective stages are the same, the circuits of the second and third stages are the same). Is omitted, and the same applies to FIG. 6), and FIG.
It is a circuit diagram showing a circuit configuration for one stage of a cascade connection circuit. As shown in FIG. 2, the saturation amplifiers 201-204 are connected in cascade. The output signals of the saturation amplifiers 201 to 204 are input to the rectification / smoothing units 211 to 214 provided for each stage and used to calculate the RSSI output. The RSSI output of each of the rectifying / smoothing units 211 to 214 is input to the adder OP5 and used to form the RSSI total output. In addition, the RSSI output calculated by the rectifying / smoothing units 211 to 214 is the comparator.
Returned to the saturation amplifiers 201 to 204 via OP4
Used for amplitude control of ~ 204. As shown in Figure 3,
Each stage is composed of a saturation amplifier 301 having FETs M1 and M2 forming a differential pair and a rectifying / smoothing unit 311 for calculating the RSSI output of each stage. Between FET M1 and M2 and load resistance R1 and R2, a pair of FET M3 and M4 for switching the current of this differential pair, and FET
A pair of M5 and M6 is provided. A constant gm bias is applied to the gate of the FET that supplies tail current to the differential pair of FETs M1 and M2. The circuit shown in FIG. 4 is used as the circuit for generating the constant gm bias. Input signal In is input
Input bias is applied to the gates of FETs M1 and M2 pM
A bias voltage formed by the OSFET and the resistor is applied. The gates of the FETs M4 and M5 are input with a bias determined by the voltage division ratio of the resistance, and the gates of the FETs M3 and M6 are input with the bias determined by the parallel circuit of the resistance and the FET M7 and the voltage division ratio of the resistance. Therefore, FET M3 and M5 are
1 forms a differential pair using the tail current supply transistor, and FETs M4 and M6 form a differential pair using the FET M2 as the tail current supply transistor. The principle of gain control of this saturation amplifier will be briefly described. For example, M4 on the M3 (M6) side
If a sufficiently high gate voltage is applied from the (M5) side, M3 turns on, M4 turns off (M6 turns on, M5 turns off at the same time), and the FETs M1 and M2 that make up the differential pair directly Since it is equivalent to connecting to the loads R1 and R2 of, the condition for maximum gain is obtained. When the gate potential of M3 (M6) decreases, current also starts flowing in M4 (M5), the current flowing in M1 is shunted to the load R2 side, and the current flowing in M2 is shunted to the load R1 side. The gain decreases. When the gate potential of M3 (M6) further decreases and becomes equal to the gate potential of M4 (M5), half of each current of FETs M1 and M2 that make up the differential pair flows to loads R1 and R2. , And the signals that cancel each other out of phase are no longer output (amplification factor
0). That is, it is possible to control the gain of this saturation amplifier by adjusting the gate potentials of M3 (M6) and M4 (M5). In the present embodiment, this gain control function is used to limit the amplitude.

【0013】整流・平滑部311には、それぞれ差動対FET
とその差動対FETにテール電流を供給するFETとを有する
整流部F1と基準電位生成部D1とが備えられている。テー
ル電流を供給するFETは、そのゲートに温度によらない
定電流バイアスが与えられることにより定電流駆動され
ている。二つの差動対FETのゲートには、それぞれ入力
バイアスがゲートに入力されたpMOSFETと抵抗との分圧
比によって決まるバイアス電圧が印加されている。飽和
増幅器301の出力信号は整流部F1の差動対のソースカッ
プルの電位で検出される。整流部F1と同一回路構成の基
準電位生成部D1はDC定常動作されており、そのソースカ
ップルのDC電位と整流部F1の出力との差分を検出するこ
とにより飽和増幅器の出力信号を得る(P. E. Allen, D.
R. Holberg 著、「CMOS Analog Circuit Design」,p
p. 616−619 )。本実施の形態の回路では、差分を検出
し高周波成分を落とす働きをするアクティブフィルタOP
1を用いて平滑化された整流出力信号を得ている。その
平滑化された整流出力は反転増幅器OP2で反転され、RSS
I出力として用いられる。反転増幅器OP2の出力信号はさ
らに減算回路OP3で整流部F1での出力のオフセット分が
取り除かれ、比較器OP4にて参照基準電圧と比較され
る。
The rectifying / smoothing unit 311 includes a differential pair of FETs, respectively.
A rectifier F1 having a FET that supplies a tail current to the differential pair FET and a reference potential generator D1 are provided. The FET that supplies the tail current is driven with a constant current by applying a constant current bias that does not depend on the temperature to the gate. A bias voltage is applied to the gates of the two differential pair FETs, which input voltage is determined by the voltage dividing ratio between the pMOSFET and the resistor whose input bias is input to the gates. The output signal of the saturation amplifier 301 is detected by the potential of the source couple of the differential pair of the rectifier F1. The reference potential generation unit D1 having the same circuit configuration as the rectification unit F1 is in DC steady operation, and the output signal of the saturation amplifier is obtained by detecting the difference between the DC potential of the source couple and the output of the rectification unit F1 (PE Allen, D.
R. Holberg, "CMOS Analog Circuit Design", p.
pp. 616-619). In the circuit of the present embodiment, the active filter OP that detects the difference and drops the high frequency component
1 is used to obtain the smoothed rectified output signal. The smoothed rectified output is inverted by the inverting amplifier OP2, and RSS
Used as I output. The output signal of the inverting amplifier OP2 is further subtracted by the subtraction circuit OP3 for the offset of the output of the rectification unit F1, and is compared with the reference reference voltage by the comparator OP4.

【0014】飽和増幅器の最大出力振幅Voは、 Vo=I×R (Iは差動回路のテール電流、Rは差動回路の負荷抵
抗)で与えられる。一方、定gmバイアスによりテール電
流が供給される差動増幅器では温度上昇に伴って劣化す
るMOSFETのgmを補償するためにテール電流を増加させ
る。従って、使用する最低温度で最小出力振幅となり、
温度と共に最大出力振幅が増大する。そこで、振幅の温
度依存性を小さくするために振幅制限を行う場合には、
最低動作温度での最小振幅を基準とすることが望まし
い。整流・平滑部311において、参照基準電圧として最
低動作温度での飽和増幅器が示す整流出力を比較器OP4
に与え、減算回路OP3の出力が参照基準電圧になるよう
にOP4を用いて飽和増幅器を制御させると、最低動作温
度以上の温度では最低動作温度の振幅値以上にならない
よう制御される。すなわち、減算回路OP3の出力が参照
基準電圧以下の場合には、比較器OP4から“1"が出力さ
れることにより、FET M7がオンして、M3、M6がオン、 M
4、M5がオフとなり飽和増幅器は最大利得で動作し、定g
mバイアスで駆動される。OP3の出力が参照基準電圧以上
になると比較器OP4の出力が “0"となり、FET M7がオフ
して、M3、M6がオンした状態でM4、M5もオンし飽和増幅
器の利得が低下して振幅の増加が抑えられる。参照基準
電圧はバンドギャップリファレンス回路を用いることに
より、温度、電源電圧によらない基準電圧を生成するこ
とは容易である。
The maximum output amplitude Vo of the saturation amplifier is given by Vo = I × R (I is the tail current of the differential circuit, and R is the load resistance of the differential circuit). On the other hand, in a differential amplifier in which a tail current is supplied by a constant gm bias, the tail current is increased in order to compensate for the gm of the MOSFET, which deteriorates as the temperature rises. Therefore, the minimum output amplitude is obtained at the lowest temperature used,
The maximum output amplitude increases with temperature. Therefore, when limiting the amplitude in order to reduce the temperature dependence of the amplitude,
It is desirable to reference the minimum amplitude at the lowest operating temperature. In the rectifying / smoothing unit 311, the rectified output indicated by the saturation amplifier at the lowest operating temperature is used as a reference reference voltage in the comparator OP4
When the saturation amplifier is controlled by using OP4 so that the output of the subtraction circuit OP3 becomes the reference reference voltage, the amplitude is controlled so as not to exceed the amplitude value of the minimum operating temperature at the temperature higher than the minimum operating temperature. That is, when the output of the subtraction circuit OP3 is equal to or lower than the reference reference voltage, "1" is output from the comparator OP4 to turn on the FET M7 and turn on M3 and M6.
4, M5 is off, the saturation amplifier operates at maximum gain, and
Driven by m bias. When the output of OP3 becomes higher than the reference voltage, the output of comparator OP4 becomes “0”, FET M7 is turned off, M4 and M5 are turned on with M3 and M6 turned on, and the gain of the saturation amplifier decreases. The increase in amplitude is suppressed. By using a bandgap reference circuit as the reference reference voltage, it is easy to generate a reference voltage that does not depend on the temperature or the power supply voltage.

【0015】図5(b)は従来回路による温度が25℃、100
℃の時のRSSIのシミュレーション結果であり両者に大き
な開きがある。一方、図5(a)は図3に示す回路を1段とし
て5段縦続接続した回路のRSSIのシミュレーション結果
を示している。温度が-20℃、80℃で電源電圧が3Vの時
および-20℃で3.3Vの条件の結果をそれぞれ実線、点
線、破線で示しているが、ほぼ3つのラインは重なって
おり温度および電源電圧の変動による影響が十分取り除
かれていることがわかる。
FIG. 5 (b) shows that the temperature of the conventional circuit is 25.degree.
It is the simulation result of RSSI at ℃, and there is a big difference between both. On the other hand, FIG. 5 (a) shows a simulation result of RSSI of a circuit in which the circuit shown in FIG. The solid line, dotted line, and broken line show the results under the conditions of temperature of -20 ° C, 80 ° C, power supply voltage of 3 V, and -20 ° C, 3.3 V, respectively. It can be seen that the effects of voltage fluctuations have been sufficiently removed.

【0016】図6は、本発明の第2の実施の形態を示す
回路図である。図6において、図2に示した第1の実施の
形態の部分と同等の部分には下2桁が共通する参照番号
が付せられているので、重複する説明は省略する。本実
施の形態においては、飽和増幅器の差動回路を構成する
FET M1、M2の共通ソースに、定gmバイアス駆動されるFE
Tと定電流バイアス駆動されるFETとが並列に接続されて
いる。そして、このテール電流を供給するFETのゲート
は、比較器OP7の出力信号がゲートに入力されるFET M
8、M9によってシャントされている。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. In FIG. 6, the same parts as those of the first embodiment shown in FIG. 2 are designated by common reference numerals in the last two digits, and therefore, duplicated description will be omitted. In the present embodiment, the differential circuit of the saturation amplifier is configured.
FE driven by a constant gm bias to the common source of FET M1 and M2
T and a FET driven by a constant current bias are connected in parallel. The gate of the FET that supplies this tail current is the FET M to which the output signal of the comparator OP7 is input.
8, shunted by M9.

【0017】比較器OP7には、二つの出力端子が備えら
れており、減算回路(OP3)の出力が参照基準電圧以下
の場合には、一方の出力端子(図の右側の端子)からは
“1"が、他方の出力端子からは“0"が出力される。ま
た、参照基準電圧を越えた場合には、一方の出力端子
(図の右側の端子)からは“0"が、他方の出力端子から
は“1"が出力される。いま、飽和増幅器の振幅が小さく
減算回路(OP3)の出力が参照基準電圧以下であるとす
ると、FET M8がオン、FET M9がオフすることにより、飽
和増幅器の差動回路を構成するFET M1、M2は、定gmバイ
アス駆動されるFETによってテール電流が供給され、コ
ンスタントgm状態(最大利得状態)で駆動される。減算
回路(OP3)の出力が参照基準電圧以上になると比較器O
P7の出力が反転して、FET M8がオフ、FET M9がオンし
て、飽和増幅器の差動回路を構成するFETM1、M2は、定
電流バイアス駆動されるFETによってテール電流が供給
されることになり、飽和増幅器の利得が低下して振幅の
増加が抑えられる。
The comparator OP7 is provided with two output terminals. When the output of the subtraction circuit (OP3) is equal to or lower than the reference reference voltage, one of the output terminals (the terminal on the right side of the figure) is " 1 "and" 0 "are output from the other output terminal. When the reference reference voltage is exceeded, "0" is output from one output terminal (the terminal on the right side of the figure) and "1" is output from the other output terminal. Now, assuming that the amplitude of the saturation amplifier is small and the output of the subtraction circuit (OP3) is equal to or lower than the reference reference voltage, FET M8 is turned on and FET M9 is turned off. M2 is driven in a constant gm state (maximum gain state) by being supplied with a tail current by a constant gm bias driven FET. When the output of the subtraction circuit (OP3) becomes higher than the reference voltage, the comparator O
The output of P7 is inverted, FET M8 is turned off, FET M9 is turned on, and FETs M1 and M2 that make up the differential circuit of the saturation amplifier are supplied with tail current by the FET driven by constant current bias. Therefore, the gain of the saturation amplifier is reduced and the increase of the amplitude is suppressed.

【0018】図7は、本発明の第3の実施の形態を示す
ブロック図である。図7において、図1に示した第1の実
施の形態の部分と同等の部分には下2桁が共通する参照
番号が付せられているので、重複する説明は省略する。
本実施の形態の図1に示した第1の実施の形態と相違する
点は、入力信号INと飽和増幅器の出力の整流・平滑部で
検出された信号は次段の飽和増幅器の利得制御に用いら
れる。飽和増幅器や整流・平滑部などの具体的な回路構
成は、図2、図3に示した第1の実施の形態と同様であっ
て、振幅値が一定以下の場合には第1の実施の形態と同
様に飽和増幅器は利得が温度によらないバイアス方法に
よりバイアスされ、振幅値が規定の値を越えるとリミッ
タがかかりRSSI出力は温度に影響しなくなる。本実施の
形態においては、飽和増幅器や整流・平滑部の回路構成
を第1の実施の形態と同様のものとしたが、これに代え
第2ないし第3の実施の形態の回路構成を採用するよう
にしてもよい。
FIG. 7 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same parts as the parts of the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by common reference numerals in the last two digits, and therefore, duplicated description will be omitted.
The difference from the first embodiment shown in FIG. 1 of the present embodiment is that the input signal IN and the signal detected by the rectification / smoothing unit of the output of the saturation amplifier are used for gain control of the next-stage saturation amplifier. Used. Specific circuit configurations such as a saturation amplifier and a rectifying / smoothing unit are the same as those in the first embodiment shown in FIGS. 2 and 3, and when the amplitude value is equal to or less than a certain value, the first embodiment is used. Similar to the configuration, the saturation amplifier is biased by a bias method in which the gain does not depend on temperature, and when the amplitude value exceeds a specified value, a limiter is applied and the RSSI output does not affect temperature. In this embodiment, the circuit configurations of the saturation amplifier and the rectifying / smoothing unit are the same as those of the first embodiment, but instead of this, the circuit configurations of the second to third embodiments are adopted. You may do it.

【0019】図8は、本発明の第4の実施の形態を示す
ブロック図である。図8において、図1に示した第1の実
施の形態の部分と同等の部分には下2桁が共通する参照
番号が付せられているので、重複する説明は省略する。
本実施の形態による方法では、各飽和増幅器は利得を温
度によらず一定になるようにバイアスしておき、その温
度によって変化するバイアス電流値からRSSIの総合出力
に補正をかけるようにしている。ここで、飽和増幅器80
1〜804として図4に示した定gmバイアスされた飽和増幅
器を想定する。使用する最低温度におけるテール電流バ
イアス電流をI0とする。それより高温時では差動型飽和
増幅器の利得低下を補償するためにテールバイアス電流
I1はI0 より大きくなる。飽和出力Voは飽和増幅器の負
荷をR、テールバイアス電流をIとして、Vo=RIとなるの
で飽和出力はテール電流に比例する。従ってテール電流
がI1になる温度のときはテール電流I0の時と比べて、飽
和電圧がI1/I0倍になっている。従ってRSSIの出力値にI
0/I1の係数を掛け合わせることによりRSSIの温度依存性
が補償できる。具体的には図8の定gmバイアス生成部85
1では上記I1 を生成し、基準温度バイアス生成部861で
はI0を生成し、除算演算回路部871でI0/I1を算出する。
そして、乗算演算回路部881にて、加算器841から出力さ
れるRSSI出力の和信号にI0/I1をかけることで補正され
たRSSI総合出力を算出する。基準温度バイアスにおける
電流I0はバンドギャップリファレンス回路のような電源
電圧、温度に依存しないバイアス回路で容易に生成する
ことができる。また演算回路部はアナログ回路で構成す
ることもできるし、A/D変換してディジタル的に処理す
ることも可能である。
FIG. 8 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 8, portions equivalent to those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by reference numerals having the same last two digits, and therefore, duplicated description will be omitted.
In the method according to the present embodiment, each saturation amplifier is biased so that the gain is constant regardless of temperature, and the total output of RSSI is corrected from the bias current value that changes depending on the temperature. Where the saturation amplifier 80
Assume 1-804 as a constant gm biased saturated amplifier shown in FIG. The tail current bias current at the lowest temperature used is I0. At higher temperatures, the tail bias current is used to compensate for the gain reduction of the differential saturation amplifier.
I1 will be greater than I0. The saturation output Vo is R0 and the tail bias current is I, and Vo = RI, so that the saturation output Vo is proportional to the tail current. Therefore, at the temperature where the tail current is I1, the saturation voltage is I1 / I0 times as high as when the tail current is I0. Therefore, I
The temperature dependence of RSSI can be compensated by multiplying the coefficient of 0 / I1. Specifically, the constant gm bias generator 85 of FIG.
In 1, the above I1 is generated, in the reference temperature bias generating unit 861, I0 is generated, and the division operation circuit unit 871 calculates I0 / I1.
Then, the multiplication operation circuit unit 881 calculates the corrected RSSI total output by multiplying the sum signal of the RSSI outputs output from the adder 841 by I0 / I1. The current I0 at the reference temperature bias can be easily generated by a bias circuit that does not depend on the power supply voltage and the temperature, such as a bandgap reference circuit. Further, the arithmetic circuit section can be configured by an analog circuit, or can be A / D converted and digitally processed.

【0020】以上、好ましい実施の形態について説明し
たが、本発明はこれら実施の形態に限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜の
変更が可能なものである。例えば、用いられているFET
の導電型を全て反転しても良い。また、バイポーラトラ
ンジスタを用いた飽和増幅器についても本発明を適用す
ることが出来る。さらに、縦続接続される飽和増幅器の
段数は実施の形態のものには限定されず、より多くても
少なくてもよく、1段だけであってもよい。
The preferred embodiments have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and appropriate modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the FET used
The conductivity types may all be reversed. Further, the present invention can be applied to a saturation amplifier using a bipolar transistor. Further, the number of saturation amplifiers connected in cascade is not limited to that of the embodiment, and may be more or less, or may be only one.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、飽和増
幅器を定gmバイアスにて駆動するとともに、整流・平滑
部によって検出される飽和増幅器の振幅に基づいて飽和
増幅器の振幅制限を行うものであるので、本発明によれ
ば、温度変化に影響を受けることのなく、正確な受信信
号の信号強度を検出できることができる。また全て半導
体デバイスで構成可能であるので、ワンチップ化が可能
であり外付け部品を使う必要がなくなる。
As described above, the present invention drives a saturation amplifier with a constant gm bias and limits the amplitude of the saturation amplifier based on the amplitude of the saturation amplifier detected by the rectifying / smoothing unit. Therefore, according to the present invention, it is possible to accurately detect the signal strength of the received signal without being affected by the temperature change. In addition, since all can be configured with semiconductor devices, they can be integrated into one chip and there is no need to use external parts.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の第1の実施の形態を示すブロック
図。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第1の実施の形態を示す回路図。FIG. 2 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図3】 図2に示す回路の1段分の回路の回路図。FIG. 3 is a circuit diagram of a circuit for one stage of the circuit shown in FIG.

【図4】 定gmバイアス回路と定gmバイアスされた差動
増幅器の回路図。
FIG. 4 is a circuit diagram of a constant gm bias circuit and a constant gm biased differential amplifier.

【図5】 本発明の第1の実施の形態の回路についての
シミュレーション結果〔(a)〕と、 従来の回路に対する
シミュレーション結果〔(b)〕。
FIG. 5 is a simulation result [(a)] of the circuit according to the first embodiment of the present invention and a simulation result [(b)] of the conventional circuit.

【図6】 本発明の第2の実施の形態を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第3の実施の形態を示すブロック
図。
FIG. 7 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の第4の実施の形態を示すブロック
図。
FIG. 8 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図9】 信号強度検出回路の特性を定性的に説明する
ための図。
FIG. 9 is a diagram for qualitatively explaining characteristics of a signal strength detection circuit.

【図10】 従来例のブロック図。FIG. 10 is a block diagram of a conventional example.

【図11】 他の従来例の部分回路図。FIG. 11 is a partial circuit diagram of another conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101〜104、201〜204、301、401、601〜604、701〜704、
801〜804、1001〜1004飽和増幅器 111〜114、711〜715、811〜814、1011〜1014 整流器 121〜124、721〜725、821〜824、1021〜1024 ローパス
フィルタ 131〜134、731〜734 振幅制御用バイアス生成部 141、741、841、1041 加算回路 151、751、851、1051 定gmバイアス生成部 211〜214、311、611〜614 整流・平滑部 411 定gmバイアス生成回路 861 基準温度バイアス生成部 871 除算演算回路 881 乗算演算回路 1101 対数増幅部 1102 振幅検出部 1103 絶対温度に比例する定電流源 F1 整流部 D1 基準電位生成部 IN 入力信号 OUT 出力信号 OP1 アクティブフィルタ OP2 反転増幅器 OP3 減算回路 OP4、OP6、OP7 比較器 OP5 加算器 Vc1、Vc2 利得制御端子
101-104, 201-204, 301, 401, 601-604, 701-704,
801 to 804, 1001 to 1004 Saturation amplifier 111 to 114, 711 to 715, 811 to 814, 1011 to 1014 Rectifier 121 to 124, 721 to 725, 821 to 824, 1021 to 1024 Low pass filter 131 to 134, 731 to 734 Amplitude Control bias generator 141, 741, 841, 1041 Adder circuit 151, 751, 851, 1051 Constant gm bias generator 211-214, 311, 611-614 Rectifying / smoothing unit 411 Constant gm bias generator 861 Reference temperature bias generator Section 871 division calculation circuit 881 multiplication calculation circuit 1101 logarithmic amplification section 1102 amplitude detection section 1103 constant current source proportional to absolute temperature F1 rectification section D1 reference potential generation section IN input signal OUT output signal OP1 active filter OP2 inverting amplifier OP3 subtraction circuit OP4 , OP6, OP7 Comparator OP5 Adder Vc1, Vc2 Gain control pin

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J090 AA01 CA02 CA91 CN01 FA10 FA17 FN06 FN10 HA10 HA17 HA19 HA25 HA29 KA00 KA01 KA02 KA04 KA05 KA06 KA09 KA11 KA12 KA17 KA26 KA42 KA51 MA08 MA11 MA21 SA15 TA01 TA02 5J100 JA01 LA00 LA02 QA01 QA04 SA01 SA02 SA03 5J500 AA01 AC02 AC91 AF10 AF17 AH10 AH17 AH19 AH25 AH29 AK00 AK01 AK02 AK04 AK05 AK06 AK09 AK11 AK12 AK17 AK26 AK42 AK51 AM08 AM11 AM21 AS15 AT01 AT02 NC01 NF06 NF10 5K061 CC25 DD04 JJ02    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 5J090 AA01 CA02 CA91 CN01 FA10                       FA17 FN06 FN10 HA10 HA17                       HA19 HA25 HA29 KA00 KA01                       KA02 KA04 KA05 KA06 KA09                       KA11 KA12 KA17 KA26 KA42                       KA51 MA08 MA11 MA21 SA15                       TA01 TA02                 5J100 JA01 LA00 LA02 QA01 QA04                       SA01 SA02 SA03                 5J500 AA01 AC02 AC91 AF10 AF17                       AH10 AH17 AH19 AH25 AH29                       AK00 AK01 AK02 AK04 AK05                       AK06 AK09 AK11 AK12 AK17                       AK26 AK42 AK51 AM08 AM11                       AM21 AS15 AT01 AT02 NC01                       NF06 NF10                 5K061 CC25 DD04 JJ02

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 飽和増幅器と、前記飽和増幅器の出力部
に設けられた該飽和増幅器の出力信号の強度に比例した
直流電圧あるいは直流電流を出力する整流・平滑手段
と、を有する信号強度検出回路において、 前記飽和増幅器は、温度によって該飽和増幅器の利得が
変化しないように利得制御する第1の制御信号が印加さ
れる第1の利得制御端子と、前記整流・平滑手段から出
力される直流信号から生成される、前記飽和増幅器の飽
和振幅値がある振幅を越えないよう利得制御する第2の
制御信号が印加される第2の利得制御端子と、を有して
いることを特徴とする信号強度検出回路。
1. A signal strength detection circuit having a saturation amplifier and a rectifying / smoothing means which is provided at an output portion of the saturation amplifier and outputs a DC voltage or a DC current proportional to the strength of an output signal of the saturation amplifier. In the saturation amplifier, a first gain control terminal to which a first control signal for controlling gain so that the gain of the saturation amplifier does not change depending on temperature is applied, and a DC signal output from the rectifying / smoothing means. And a second gain control terminal to which a second control signal for controlling gain so that the saturation amplitude value of the saturation amplifier does not exceed a certain amplitude is applied. Strength detection circuit.
【請求項2】 縦続接続された複数の飽和増幅器と、各
飽和増幅器の出力部に設けられた各飽和増幅器の出力信
号の強度に比例した直流電圧あるいは直流電流を出力す
る整流・平滑手段と、各整流・平滑手段の出力信号を加
算して信号強度検出信号を出力する加算回路と、を有す
る信号強度検出回路において、 各飽和増幅器は、温度によって該飽和増幅器の利得が変
化しないように利得制御する第1の制御信号が印加され
る第1の利得制御端子と、当該飽和増幅器の出力部に付
設された前記整流・平滑手段から出力される直流信号か
ら生成される、前記飽和増幅器の飽和振幅値がある振幅
を越えないよう利得制御する第2の制御信号が印加され
る第2の利得制御端子と、を有していることを特徴とす
る信号強度検出回路。
2. A plurality of cascaded saturation amplifiers, and a rectifying / smoothing means for outputting a DC voltage or a DC current proportional to the intensity of the output signal of each saturation amplifier, which is provided in the output section of each saturation amplifier. In a signal strength detection circuit having an adder circuit for adding the output signals of the respective rectifying / smoothing means and outputting a signal strength detection signal, each saturation amplifier has a gain control so that the gain of the saturation amplifier does not change with temperature. The first gain control terminal to which the first control signal is applied, and the saturation amplitude of the saturation amplifier generated from the DC signal output from the rectifying / smoothing means attached to the output section of the saturation amplifier. And a second gain control terminal to which a second control signal for controlling the gain so that the value does not exceed a certain amplitude is applied.
【請求項3】 飽和増幅器と、前記飽和増幅器の入力部
と該飽和増幅器の出力部とにそれぞれ設けられた該飽和
増幅器の入力信号と該飽和増幅器の出力信号の強度に比
例した直流電圧あるいは直流電流を出力する整流・平滑
手段と、各整流・平滑手段の出力信号を加算して信号強
度検出信号を出力する加算回路と、を有する信号強度検
出回路において、 前記飽和増幅器は、温度によって該飽和増幅器の利得が
変化しないように利得制御する第1の制御信号が印加さ
れる第1の利得制御端子と、該飽和増幅器の入力部に付
設された前記整流・平滑手段から出力される直流信号か
ら生成される、当該飽和増幅器の飽和振幅値がある振幅
を越えないよう利得制御する第2の制御信号が印加され
る第2の利得制御端子と、を有していることを特徴とす
る信号強度検出回路。
3. A saturation amplifier, and a DC voltage or a DC voltage proportional to the intensities of the input signal of the saturation amplifier and the output signal of the saturation amplifier, which are provided in the input section of the saturation amplifier and the output section of the saturation amplifier, respectively. A signal strength detection circuit having a rectifying / smoothing means for outputting a current and an adding circuit for adding a signal output from each rectifying / smoothing means to output a signal strength detection signal, wherein the saturation amplifier is From a first gain control terminal to which a first control signal for gain control is applied so that the gain of the amplifier does not change, and a DC signal output from the rectifying / smoothing means attached to the input part of the saturation amplifier. A second gain control terminal to which a second control signal is applied, which is generated so that the saturation amplitude value of the saturation amplifier does not exceed a certain amplitude. The signal strength detection circuit.
【請求項4】 縦続接続された複数の飽和増幅器と、初
段の飽和増幅器の入力部と各飽和増幅器の出力部にそれ
ぞれ設けられた、初段の飽和増幅器の入力信号と各飽和
増幅器の出力信号の強度に比例した直流電圧あるいは直
流電流を出力する整流・平滑手段と、各整流・平滑手段
の出力信号を加算して信号強度検出信号を出力する加算
回路と、を有する信号強度検出回路において、 各飽和増幅器は、温度によって該飽和増幅器の利得が変
化しないように利得制御する第1の制御信号が印加され
る第1の利得制御端子と、当該飽和増幅器の入力部に付
設された前記整流・平滑手段から出力される直流信号か
ら生成される、当該飽和増幅器の飽和振幅値がある振幅
を越えないよう利得制御する第2の制御信号が印加され
る第2の利得制御端子と、を有していることを特徴とす
る信号強度検出回路。
4. A plurality of cascaded saturation amplifiers, and an input signal of the first stage saturation amplifier and an output signal of each saturation amplifier, which are respectively provided in the input section of the first stage saturation amplifier and the output section of each saturation amplifier. A signal strength detection circuit having a rectifying / smoothing means for outputting a DC voltage or a DC current proportional to the strength, and an adding circuit for adding the output signals of the respective rectifying / smoothing means to output a signal strength detection signal, The saturation amplifier has a first gain control terminal to which a first control signal for controlling gain so that the gain of the saturation amplifier does not change due to temperature is applied, and the rectification / smoothing connected to the input part of the saturation amplifier. A second gain control terminal, to which a second control signal, which is generated from the DC signal output from the means, is applied to control the gain so that the saturation amplitude value of the saturation amplifier does not exceed a certain amplitude; The signal strength detection circuit, characterized in that it has.
【請求項5】 前記飽和増幅器の飽和振幅値の最大値を
定める基準値がその信号強度を検出する装置の最低温度
における飽和増幅器の飽和振幅値から定まる基準値を採
用することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載
の信号強度検出回路。
5. The reference value for determining the maximum value of the saturation amplitude value of the saturation amplifier is a reference value determined from the saturation amplitude value of the saturation amplifier at the lowest temperature of the device for detecting the signal strength. Item 5. The signal strength detection circuit according to any one of items 1 to 4.
【請求項6】 前記第2の制御信号は、前記第2の制御
信号を形成するために用いられる前記整流・平滑手段か
ら出力される前記直流信号と前記基準値とが入力される
比較器によって形成されることを特徴とする請求項5に
記載の信号強度検出回路。
6. The second control signal is output by a comparator to which the DC signal output from the rectifying / smoothing means used to form the second control signal and the reference value are input. The signal strength detection circuit according to claim 5, wherein the signal strength detection circuit is formed.
【請求項7】 前記飽和増幅器は第1の差動回路を備え
ており、前記第1の制御信号が第1の差動回路のテール
電流を供給するトランジスタに入力され、そのテール電
流を供給するトランジスタがコンスタントgmバイアスさ
れていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記
載の信号強度検出回路。
7. The saturation amplifier includes a first differential circuit, and the first control signal is input to a transistor that supplies a tail current of the first differential circuit to supply the tail current. 7. The signal strength detection circuit according to claim 1, wherein the transistor is constantly gm biased.
【請求項8】 前記第1の差動回路の各トランジスタ
は、そのトランジスタをテール電流供給トランジスタと
した第2の差動回路に接続されており、前記第2の差動
回路の一方の入力端子には一定電圧が他方の入力端子に
は前記第2の制御信号が入力されることを特徴とする請
求項7に記載の信号強度検出回路。
8. Each transistor of the first differential circuit is connected to a second differential circuit using the transistor as a tail current supply transistor, and one input terminal of the second differential circuit. The signal strength detection circuit according to claim 7, wherein a constant voltage is input to the second input signal, and the second control signal is input to the other input terminal.
【請求項9】 前記飽和増幅器は、前記第1の制御信号
であるコンスタントgmバイアス信号が入力される第1の
トランジスタと定電流バイアス信号が入力される第2の
トランジスタとをそれぞれテール電流供給トランジスタ
として並列に有する差動回路を備えており、前記第1の
トランジスタと前記第2のトランジスタとが前記第2の
制御信号に基づいてオン・オフ動作されることを特徴と
する請求項1〜6のいずれかに記載の信号強度検出回
路。
9. The saturation amplifier includes a first transistor to which a constant gm bias signal which is the first control signal is input and a second transistor to which a constant current bias signal is input, each being a tail current supply transistor. 7. A differential circuit having the same in parallel is provided, and the first transistor and the second transistor are turned on / off based on the second control signal. The signal strength detection circuit according to any one of 1.
【請求項10】 温度によって利得が変化することない
ように制御された、縦続接続された複数の飽和増幅器
と、各飽和増幅器の出力部に設けられた各飽和増幅器の
出力信号の強度に比例した直流電圧あるいは直流電流を
出力する整流・平滑手段と、各整流・平滑手段の出力信
号を加算して強度和信号を出力する加算回路と、を有す
る信号強度検出回路において、 前記飽和増幅器のある温度での最大出力振幅に比例した
値と前記飽和増幅器の基準温度での最大出力振幅に比例
した値との比を算出する除算回路と、前記強度和信号に
前記除算回路が算出した前記比を乗じて信号強度検出信
号を出力する乗算回路と、を更に有することを特徴とす
る信号強度検出回路。
10. A plurality of cascaded saturation amplifiers, which are controlled so that their gain does not change with temperature, and proportional to the output signal strength of each saturation amplifier provided at the output of each saturation amplifier. A signal strength detection circuit having a rectifying / smoothing means for outputting a DC voltage or a DC current, and an adding circuit for adding an output signal of each rectifying / smoothing means to output a strength sum signal, At a division circuit for calculating the ratio of the value proportional to the maximum output amplitude at the reference temperature of the saturation amplifier, and the intensity sum signal multiplied by the ratio calculated by the division circuit. And a multiplication circuit that outputs a signal strength detection signal.
【請求項11】 前記飽和増幅器は、テール電流で利得
制御が行われる差動回路であって、そのテール電流を供
給するトランジスタがコンスタントgmバイアスされてい
ることを特徴とする請求項10に記載の信号強度検出回
路。
11. The saturation amplifier is a differential circuit in which gain control is performed by a tail current, and a transistor for supplying the tail current is constantly gm-biased. Signal strength detection circuit.
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