JP2008172435A - Rssi circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信で受信する受信信号の強度を検出するRSSI(Received Signal Strength Indicator)回路に関する。 The present invention relates to an RSSI (Received Signal Strength Indicator) circuit that detects the strength of a received signal received by wireless communication.
一般に、RSSI回路は、通信機器等の受信機等において受信信号の信号レベルを検出する場合などに利用されている。例えば、スーパへテロダイン方式の無線受信装置では、AGC回路やミューティング回路等に必要な受信信号の信号レベルを検出するために使用されている。 In general, an RSSI circuit is used for detecting a signal level of a received signal in a receiver or the like such as a communication device. For example, a superheterodyne wireless receiver is used to detect a signal level of a received signal necessary for an AGC circuit, a muting circuit, or the like.
図5は、RSSI回路を使用した無線受信装置の主要部の従来例を示す図である。なお、図示した無線受信装置は、スーパヘテロダイン方式のFM受信機の場合を示している。
図5に示すRSSI回路500は、ミキサ回路105とFM検波回路106との間に配置され、増幅器101a、101b、・・・、101nで構成されたリミッタ回路501と、抵抗R及びキャパシタCで構成され、各増幅器101a、101b、・・・、101nが出力する電流ΔI’a、ΔI’b、・・・、ΔI’nからRSSI信号Vrssiを生成する出力回路102と、を備えている。
FIG. 5 is a diagram illustrating a conventional example of a main part of a radio reception apparatus using an RSSI circuit. Note that the illustrated wireless receiver is a superheterodyne FM receiver.
The
アンテナ103で受信された受信信号は、高周波増幅回路104によって以後の処理で必要なレベルに信号を増幅される。そして、ミキサ回路105によって、局部発振回路(LO:Local Oscillator)で生成された信号と混合されてIF(Intermediate Frequency)信号に変換される。
The reception signal received by the
IF信号は、リミッタ回路501を介してFM検波回路106に出力されるとともに、各増幅器101a、101b、・・・、101nが出力した電流ΔI’a、ΔI’b、・・・、ΔI’nは出力回路102に出力され、出力回路102によってRSSI信号Vrssiが生成される。すなわち、受信信号の信号レベルが検出されることとなる。
The IF signal is output to the
ここで、ミキサ回路105には、一般に図6に示す回路が使用される。図6に示すミキサ回路105は、トランジスタMOSトランジスタM61〜M66、抵抗R61、R62及び電流源J61で構成される。
Here, a circuit shown in FIG. 6 is generally used as the
受信信号は、MOSトランジスタM61とM62のゲートに差動で入力される。また、局部発振回路で生成された信号は、MOSトランジスタM63及びM66と、M64及びM65と、に差動で入力される。そして、両信号が混合されてIF信号が出力される。 The received signal is differentially input to the gates of the MOS transistors M61 and M62. The signal generated by the local oscillation circuit is differentially input to the MOS transistors M63 and M66, and M64 and M65. Then, both signals are mixed to output an IF signal.
しかし、製造時のバラツキ等によって、例えば、MOSトランジスタM61とM62の閾値電圧Vthにバラツキが生じる場合がある。この場合、ミキサ回路105から出力されたIF信号に局部発信周波数の成分がリークしてしまうため、RSSI信号に誤差が生じてしまうという問題があった。
However, there may be variations in the threshold voltage Vth of the MOS transistors M61 and M62 due to variations in manufacturing, for example. In this case, the component of the local oscillation frequency leaks to the IF signal output from the
上記技術に関し、特許文献1には、各段の差動アンプを容量結合方式にすることで、各段の動作レベルの変動が次段に伝わらないようにした増幅器回路について開示されている。また、特許文献2には、スーパへテロダイン受信回路装置において、ミキサ回路の直後に用いるバンドパスフィルタに高価なセラミックフィルタ等を用いることなく、イメージ周波数成分や妨害波周波数成分を除去することにより、低コスト化を図りつつ妨害波の影響の少ない受信回路装置について開示されている。
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、IF信号にリークする局部発信周波数の成分等のノイズ成分に影響を受けることなく正しいRSSI信号を生成することが可能なRSSI回路を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and a problem to be solved is to generate a correct RSSI signal without being affected by noise components such as a component of a local oscillation frequency that leaks to an IF signal. It is to provide an RSSI circuit capable of this.
上記課題を解決するために、本発明に係るRSSI回路は、入力信号から該信号の信号レベルを検出するRSSI回路において、前記入力信号を所定の信号レベルに増幅するとともに該信号の振幅を一定に制限する2以上の増幅器を多段に接続し、該増幅器のうち少なくとも1つ以上の増幅器の後段にキャパシタを接続したリミッタ回路と、前記増幅器の出力に応じて前記入力信号の信号レベルを表すRSSI信号を生成する出力回路と、を備える。 In order to solve the above problems, an RSSI circuit according to the present invention is an RSSI circuit that detects a signal level of an input signal, amplifies the input signal to a predetermined signal level, and makes the amplitude of the signal constant. A limiter circuit in which two or more amplifiers to be limited are connected in multiple stages, and a capacitor is connected to the subsequent stage of at least one of the amplifiers, and an RSSI signal representing the signal level of the input signal according to the output of the amplifier An output circuit.
本発明によると、リミッタ回路を構成する増幅器に当然含まれる抵抗と、増幅器の後段に接続されたキャパシタと、でローパスフィルタを構成する。その結果、本発明に係るRSSI回路は、ローパスフィルタ特性を有する。そのため、入力信号に含まれるノイズ成分等を減衰(又は、除去)し、所望の周波数成分のみで構成されたRSSI信号を得ることが可能となる。 According to the present invention, a low-pass filter is formed by a resistor that is naturally included in an amplifier that constitutes a limiter circuit, and a capacitor that is connected to the subsequent stage of the amplifier. As a result, the RSSI circuit according to the present invention has a low-pass filter characteristic. Therefore, it is possible to attenuate (or remove) a noise component or the like included in the input signal and obtain an RSSI signal including only a desired frequency component.
以上に説明したように、本発明によると、IF信号にリークする局部発信周波数の成分等のノイズ成分に影響を受けることなく正しいRSSI信号を生成することが可能なRSSI回路を提供することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an RSSI circuit capable of generating a correct RSSI signal without being affected by a noise component such as a component of a local oscillation frequency leaking to an IF signal. It becomes.
以下、本発明の実施形態について図1〜図4に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施例に係るRSSI回路を使用した無線受信装置の主要部を示す図である。なお、図5と同様に、図1に示す無線受信装置は、スーパヘテロダイン方式のFM受信装置の場合を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram illustrating a main part of a radio reception apparatus using an RSSI circuit according to an embodiment of the present invention. As in FIG. 5, the radio receiving apparatus shown in FIG. 1 is a superheterodyne FM receiving apparatus.
図1に示すRSSI回路100は、ミキサ回路105とFM検波回路106との間に配置され、増幅器101a、101b、・・・、101nとキャパシタCa、Cb、・・・、Cnとで構成されたリミッタ回路101と、抵抗R及びキャパシタCで構成され、各増幅器101a、101b、・・・、101nが出力する電流ΔIa、ΔIb、・・・、ΔInからRSSI信号Vrssiを生成する出力回路102と、を備えている。
The
リミッタ回路101は、シリアルに接続された各増幅器101a、101b、・・・、101nの後段にキャパシタCa、Cb、・・・、Cnがそれぞれ挿入されている。そして、図2で後述するように各増幅器が有する抵抗と、当該増幅器の後段に接続されたキャパシタと、がローパスフィルタを構成する。
In the
例えば、増幅器101aが抵抗Raを有する場合、抵抗Raと増幅器101aの後段に接続されたキャパシタCaとがローパスフィルタaを構成する。同様に、増幅器101b、101c、・・・、101nが抵抗Rb、Rc、・・・、Rnを有する場合、抵抗RbとキャパシタCb、RcとCc、・・・、RnとCn、がそれぞれローパスフィルタを構成する。
For example, when the
出力回路102は、抵抗R及びキャパシタCが、各増幅器101a、101b、・・・、101nに対して並列に接続されている。
ここで、図1に示す高周波増幅回路104、ミキサ回路105(例えば、図6に示す回路)、FM検波回路106及びその他FM受信装置の構成要素(RSSI回路100を除く)は、一般的なスーパへテロダイン方式のFM受信装置の構成要素であるので詳細な説明は省略する。
In the
Here, the high-
アンテナ103から放送波を受信すると、高周波増幅回路104は、受信信号を以後の処理で必要な信号レベルにまで増幅する。また、高周波増幅回路104は、バンドパスフィルタ特性となっており、受信信号に含まれる希望波以外の信号をある程度減衰してミキサ回路105に出力する。
When the broadcast wave is received from the
ミキサ回路105は、受信信号と局部発振回路で生成された信号とを混合し、受信信号の周波数と局部発振周波数との差の周波数を中間周波数にもつIF信号を生成する。そして、生成したIF信号をリミッタ回路101に出力する。
The
リミッタ回路101は、IF信号を一定振幅にまで増幅する。そして、後段のFM検波回路106に出力する。また、各増幅器101a、101b、・・・、101nが出力する出力電流ΔIa、ΔIb、・・・、ΔInは、出力回路102に出力される。
The
出力回路102は、各増幅器101a、101b、・・・、101nが出力した電流ΔIa、ΔIb、・・・、ΔInからRSSI信号Vrssiを生成する。
ここで、上述したように、抵抗RaとキャパシタCa、RbとCb、・・・、RnとCn、は、それぞれローパスフィルタを構成するので、その後段に接続された増幅器又はFM検波回路106と出力回路102とには、局部発振周波数の成分等のノイズ成分を減衰(又は、除去)したIF信号が入力される。
The
Here, as described above, the resistor Ra and the capacitor Ca, Rb and Cb,..., Rn and Cn each constitute a low-pass filter, so that the amplifier or
すなわち、各増幅器が出力する電流ΔIa、ΔIb、・・・、ΔInは、受信信号に含まれるノイズ成分の影響を受けないので、出力回路102も、受信信号に含まれるノイズ成分の影響を受けることなく正しいRSSI信号Vrssiを生成する。ここで、正しいRSSI信号Vrssiとは、IF成分のみを含んだIF信号から得られるRSSI信号Vrssiをいう。
That is, since the currents ΔIa, ΔIb,..., ΔIn output from each amplifier are not affected by the noise component included in the received signal, the
図2は、本実施例に係るRSSI回路で使用する増幅器101a、101b、・・・、101nの構成例を示す図である。
図2に示す増幅器200は、n型MOSトランジスタM21、M22、抵抗R21、R22、電流源J21及び検波回路201を備える。電源電圧Vddの電源は、電流源J21を介してMOSトランジスタM21及びM22のソースと接続される。また、MOSトランジスタM21とM22のドレインはそれぞれ抵抗R21、R22を介してグランドに接続される。また、検波回路201は、MOSトランジスタM21及びM22のドレインと接続される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the
The
ここで、図2に示す抵抗R21又はR22は、図1で説明した抵抗Ra、Rb、・・・、Rnに対応する。また、キャパシタ21は、図1で説明したキャパシタCa、Cb、・・・、Cnに対応する。 Here, the resistor R21 or R22 shown in FIG. 2 corresponds to the resistors Ra, Rb,..., Rn described in FIG. The capacitor 21 corresponds to the capacitors Ca, Cb,..., Cn described in FIG.
ミキサ回路105又は前段の増幅器が出力するIF信号は、MOSトランジスタM21及びM22のゲートに入力される。そして、所定の振幅に増幅されたIF信号が、MOSトランジスタM21及びM22のドレインから出力される。この時の出力信号をΔVとする。出力信号ΔVは、後段に接続されたキャパシタ、増幅器又はFM検波回路106に入力される。
The IF signal output from the
一方、出力信号ΔVは、検波回路201にも入力される。検波回路201は、出力信号ΔVを電流ΔIに変換して出力回路102に出力する。
以上の構成において、増幅器200の抵抗R21(又は、R22)と、増幅器200の後段に接続されたキャパシタC21(例えば、図1に示したキャパシタCa等)と、はローパスフィルタを構成する。
On the other hand, the output signal ΔV is also input to the
In the above configuration, the resistor R21 (or R22) of the
したがって、本実施例に係るリミッタ回路101は、各増幅器101a、101b、・・・、101nについて、抵抗RaとキャパシタCa、RbとCb、・・・、RnとCn、がそれぞれローパスフィルタを構成し、それらローパスフィルタが多段に接続された回路となっている。
Therefore, in the
その結果、リミッタ回路101に入力されたIF信号は、当該IF信号に含まれる周波数成分のうち、所定のカットオフ周波数fc以上の周波数帯に含まれるノイズ成分が減衰(又は、除去)されて出力回路102及びFM検波回路106に出力されることとなる。
As a result, the IF signal input to the
なお、本実施例に係る検波回路201は、出力信号ΔVを電流ΔIに変換して出力する一般的な回路を使用すればよいので詳細については省略するが、その一例を図3に示す。
図3は、本実施例に係る検波回路201の構成例を示す図である。
Note that the
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the
本実施例に係る検波回路201は、MOSトランジスタM31及びM32で構成される差動回路と、電流源J31及びMOSトランジスタM33で構成されるバイアス回路と、MOSトランジスタM34及びM35で構成されるカレントミラー回路と、トランジスタM31及びM32のソース側にそれぞれ接続される抵抗R31及びR32と、を少なくとも備える回路である。
The
増幅器200から入力される信号ΔVは、MOSトランジスタM31及びM32のゲートに印加される。そして、信号ΔVに応じてMOSトランジスタM31及びM32に流れる電流は、MOSトランジスタM34及びM35で構成されるカレントミラー回路を介して折り返されて電流ΔIとして出力される。
The signal ΔV input from the
図4は、本実施例に係るRSSI回路が有するローパスフィルタ特性を説明する図である。
図4に示すグラフは、ミキサ回路105から出力されたIF信号のスペクトラムを示している。グラフの横軸は周波数(Hz)を表し、縦軸はゲイン(dB)を表す。
FIG. 4 is a diagram for explaining the low-pass filter characteristics of the RSSI circuit according to the present embodiment.
The graph shown in FIG. 4 shows the spectrum of the IF signal output from the
図4に示すように、RSSI回路100(リミッタ回路101)に入力されたIF信号には、IF成分(例えば、450kHz)の他に、ミキサ回路105での混合時にリークした局部発振周波数の成分LO(例えば、10MHz)や、受信時のノイズ成分INが含まれる。
As shown in FIG. 4, in addition to the IF component (for example, 450 kHz), the IF signal input to the RSSI circuit 100 (limiter circuit 101) has a local oscillation frequency component LO that leaks during mixing in the
例えば、各増幅器101a、101b、・・・、101nに備わる抵抗Ra、Rb、・・・、Rnと、キャパシタCa、Cb、・・・、Cnを調整して、各ローパスフィルタのカットオフ周波数fcを500k(Hz)に設定すると、リークした局部発振周波数の成分やノイズ成分が除去されてIF成分のみを得ることができることが分かる。
For example, the resistors Ra, Rb,..., Rn and capacitors Ca, Cb,..., Cn included in the
その結果、IF成分のみを含むIF信号からRSSI信号Vrssiを生成することができるようになるので、例えば、IF信号生成時に局部発振周波数の成分等のノイズ成分が含まれても、正しいRSSI信号Vrssiを生成することが可能となる。 As a result, since the RSSI signal Vrssi can be generated from the IF signal including only the IF component, for example, even if a noise component such as a component of the local oscillation frequency is included when generating the IF signal, the correct RSSI signal Vrssi Can be generated.
以上の説明において、本実施例に係るRSSI回路100では、リミッタ回路101を構成する全ての増幅器101a、101b、・・・、101nの後段にキャパシタCa、Cb、・・・、Cnを挿入している場合について説明しているが、これに限定しない。例えば、必要に応じて、リミッタ回路101を構成する増幅器101a、101b、・・・、101nのうち1又は2以上の増幅器の後段にのみキャパシタを挿入してもよい。
In the above description, in the
また、各増幅器101a、101b、・・・、101nの後段に挿入されたキャパシタCa、Cb、・・・、Cnは、個々に異なる容量であっても同一の容量であってもよい。
以上に説明したように、本実施例に係るRSSI回路100は、リミッタ回路101を構成する各増幅器の抵抗Ra、Rb、・・・、Rnと、各増幅器の後段に挿入されたキャパシタCa、Cb、・・・、Cnと、でそれぞれローパスフィルタを構成する。
Further, the capacitors Ca, Cb,..., Cn inserted in the subsequent stages of the
As described above, the
そして、各ローパスフィルタによって所望のカットオフ周波数fc以上の周波数帯に含まれる周波数成分を減衰(又は、除去)することができるので、RSSI回路100に入力されたIF信号に局部発信周波数の成分等のノイズ成分が含まれる場合であっても、当該ノイズ成分を除去することが可能となる。
Since each low-pass filter can attenuate (or remove) a frequency component included in a frequency band equal to or higher than a desired cut-off frequency fc, the local oscillation frequency component or the like can be added to the IF signal input to the
その結果、受信信号に含まれるノイズ成分の影響を受けることなく正しいRSSI信号Vrssiを生成することが可能となる。
また、当該ノイズ成分が原因でRSSI信号に誤差が生じてしまう問題を防止することも可能となる。
As a result, the correct RSSI signal Vrssi can be generated without being affected by the noise component included in the received signal.
It is also possible to prevent a problem that an error occurs in the RSSI signal due to the noise component.
また、本実施例に係るRSSI回路100は、リミッタ回路101を構成する増幅器101a、101b、・・・、101nの後段に、それぞれキャパシタCa、Cb、・・・、Cnを挿入するだけで上述の効果を得ることができるので、n次のローパスフィルタをリミッタ回路101の前段に挿入する場合に比べて追加する回路を小さく抑えることが可能となる。
In addition, the
また、RSSI信号を使用してチューニング処理を行う場合、IF信号にノイズ成分が含まれる場合であってもRSSI信号に誤差が生じないので、チューニング精度の低下を防止することが可能となる(所望のチューニング精度を保持することが可能となる)。 In addition, when tuning processing is performed using an RSSI signal, no error occurs in the RSSI signal even when a noise component is included in the IF signal, so that a decrease in tuning accuracy can be prevented (desired) Tuning accuracy can be maintained).
100 ・・・ RSSI回路
101 ・・・ リミッタ回路
101a〜101n ・・・ 増幅器
102 ・・・ 出力回路
103 ・・・ アンテナ
104 ・・・ 高周波増幅回路
105 ・・・ ミキサ回路
106 ・・・ FM検波回路
200 ・・・ 増幅器
201 ・・・ 検波回路
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記入力信号を所定の信号レベルに増幅するとともに該信号の振幅を一定に制限する2以上の増幅器を多段に接続し、該増幅器のうち少なくとも1つ以上の増幅器の後段にキャパシタを接続したリミッタ回路と、
前記増幅器の出力に応じて前記入力信号の信号レベルを表すRSSI信号を生成する出力回路と、
を備えるRSSI回路。 In the RSSI circuit for detecting the signal level of the signal from the input signal,
A limiter circuit in which two or more amplifiers for amplifying the input signal to a predetermined signal level and restricting the amplitude of the signal to a constant value are connected in multiple stages, and a capacitor is connected to the subsequent stage of at least one of the amplifiers. When,
An output circuit for generating an RSSI signal representing a signal level of the input signal according to the output of the amplifier;
An RSSI circuit comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載のRSSI回路。 The resistor included in the amplifier and the capacitor connected to the subsequent stage of the amplifier constitute a low-pass filter.
The RSSI circuit according to claim 1.
電流源と前記抵抗とをそれぞれソース側とドレイン側とに有し、ゲートに印加された前記入力信号に応じたドレイン電流を生成し、該ドレイン電流が前記抵抗を流れることによって生じる電圧を出力するMOSトランジスタと、
該出力された電圧に応じた電流を生成して出力する検波回路と、
を備え、
前記抵抗と前記キャパシタとで構成されたローパスフィルタによって前記入力信号から所望の周波数成分以外の成分を減衰して出力する、
ことを特徴とする請求項2に記載のRSSI回路。 The amplifier is
Having a current source and the resistor on the source side and the drain side, respectively, generates a drain current corresponding to the input signal applied to the gate, and outputs a voltage generated by the drain current flowing through the resistor A MOS transistor;
A detection circuit that generates and outputs a current corresponding to the output voltage;
With
A component other than a desired frequency component is attenuated and output from the input signal by a low-pass filter composed of the resistor and the capacitor;
The RSSI circuit according to claim 2.
前記受信信号を所定の信号レベルに増幅するとともに該信号の振幅を一定に制限する2以上の増幅器を多段に接続し、該増幅器のうち少なくとも1つ以上の増幅器の後段にキャパシタを接続したリミッタ回路と、
前記増幅器の出力に応じて前記受信信号の信号レベルを表すRSSI信号を生成する出力回路と、
を有するRSSI回路をFM検波回路の前段に備えるFMラジオ受信装置。 An RSSI circuit that detects a signal level of a received signal received by an antenna,
A limiter circuit in which two or more amplifiers for amplifying the received signal to a predetermined signal level and limiting the amplitude of the signal to a constant are connected in multiple stages, and a capacitor is connected to at least one of the amplifiers after the amplifier. When,
An output circuit for generating an RSSI signal representing the signal level of the received signal in accordance with the output of the amplifier;
An FM radio receiving apparatus comprising an RSSI circuit having an upstream of an FM detection circuit.
ことを特徴とする請求項4に記載のFMラジオ受信装置。 The resistor included in the amplifier and the capacitor connected to the subsequent stage of the amplifier constitute a low-pass filter.
The FM radio receiver according to claim 4.
電流源と前記抵抗とをそれぞれソース側とドレイン側とに有し、ゲートに印加された前記受信信号に応じたドレイン電流を生成し、該ドレイン電流が前記抵抗を流れることによって生じる電圧を出力するMOSトランジスタと、
該出力された電圧に応じた電流を生成して出力する検波回路と、
を備え、
前記抵抗と前記キャパシタとで構成されたローパスフィルタによって前記受信信号から所望の周波数成分以外の成分を減衰して出力する、
ことを特徴とする請求項5に記載のFMラジオ受信装置。 The amplifier is
Having a current source and the resistor on the source side and the drain side, respectively, generates a drain current corresponding to the received signal applied to the gate, and outputs a voltage generated by the drain current flowing through the resistor A MOS transistor;
A detection circuit that generates and outputs a current corresponding to the output voltage;
With
A component other than a desired frequency component is attenuated and output from the received signal by a low-pass filter constituted by the resistor and the capacitor;
The FM radio receiver according to claim 5.
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CN115314104A (en) * | 2022-08-09 | 2022-11-08 | 无锡飞龙九霄微电子有限公司 | Low-noise RSSI circuit and working method |
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2007
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100406 |