RU2803264C1 - Detector output correction method in received signal strength indicator (rssi) - Google Patents
Detector output correction method in received signal strength indicator (rssi) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2803264C1 RU2803264C1 RU2022121431A RU2022121431A RU2803264C1 RU 2803264 C1 RU2803264 C1 RU 2803264C1 RU 2022121431 A RU2022121431 A RU 2022121431A RU 2022121431 A RU2022121431 A RU 2022121431A RU 2803264 C1 RU2803264 C1 RU 2803264C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- detector
- transistors
- signal
- transistor
- correction
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техникиField of technology
Изобретение относится к электронной технике и может использоваться при разработке микросхем приемных трактов. В связи с ростом динамического диапазона приемных трактов и увеличением значения цифровой обработки сигнала возросла потребность в схемах индикации уровня сигнала на входе приемного устройства (Received Signal Strength Indication - RSSI). Данные о величине входного сигнала позволяют избежать перегрузки и используются для цифрового управления всем устройством, что позволяет обеспечивать требуемый диапазон величин входных сигналов.The invention relates to electronic technology and can be used in the development of microcircuits for receiving paths. Due to the growing dynamic range of receiving paths and the increasing importance of digital signal processing, the need for Received Signal Strength Indication (RSSI) circuits has increased. Input signal magnitude data avoids overloading and is used to digitally control the entire device, allowing the required range of input signal magnitudes to be provided.
В качестве примера применения подобных устройств можно привести работу сотовых телефонов на разном расстоянии от базовой станции сотовой связи. При приближении к базовой станции необходимо уменьшать усиление во входных каскадах во избежание «забитая» приемного тракта и наоборот требуется максимальное усиление при значительном удалении от базовой станции. Аналогичная ситуация возникает и в радиолокационных устройствах, а также везде, где приходится иметь дело с сигналами широкого динамического диапазона. Предлагаемое изобретение имеет своей целью устранение дополнительных настроек и регулировок в траках RSSI, которые существуют в настоящее время.An example of the use of such devices is the operation of cell phones at different distances from a cellular base station. When approaching the base station, it is necessary to reduce the gain in the input stages in order to avoid “clogging” of the receiving path, and vice versa, maximum gain is required at a significant distance from the base station. A similar situation arises in radar devices, as well as anywhere else where we have to deal with signals of a wide dynamic range. The proposed invention aims to eliminate additional settings and adjustments in RSSI tracks that currently exist.
Предшествующий уровень техникиPrior Art
Из уровня техники известны технические решения, обеспечивающие построение трактов RSSI. Ряд зарубежных фирм серийно выпускает подобные устройства, построенные на основе логарифмирующих трактов по методу последовательного детектирования, наилучшие результаты достигнуты известной фирмой Analog Devices, США. За последние десятилетия этой фирмой разработан целый ряд подобных устройств, имеющих близкую структуру и отличающихся частотным и динамическим диапазонами (AD640 и последующие) [1], которые выполнены большей частью по биполярной технологии, в последние годы по SiGe процессу.Technical solutions are known from the prior art that ensure the construction of RSSI paths. A number of foreign companies mass-produce similar devices built on the basis of logarithmic paths using the sequential detection method; the best results were achieved by the well-known company Analog Devices, USA. Over the past decades, this company has developed a number of similar devices that have a similar structure and differ in frequency and dynamic ranges (AD640 and subsequent ones) [1], which are made mostly using bipolar technology, in recent years using the SiGe process.
Основой данного класса схем является тракт логарифмирующей обработки сигнала. Упрощенная блок-схема логарифмирующего тракта по методу последовательного детектирования, представлена на ФИГ. 1. Следует отметить, что современные тракты в интегральном исполнении выполняются на основе дифференциальных каскадов.The basis of this class of circuits is the logarithmic signal processing path. A simplified block diagram of the logarithmic path using the sequential detection method is shown in FIG. 1. It should be noted that modern integrated circuits are based on differential cascades.
Основой тракта является последовательное соединение нескольких звеньев состоящих из усилителя-ограничителя (УО) и детектора на смещенном дифференциальном каскаде. Сигнал со всех детекторов суммируется на общей нагрузке и при правильно выбранном коэффициенте передачи и пороге УО обеспечивает логарифмическую зависимость между уровнем мощности входного сигнала и выходным напряжением.The basis of the tract is the serial connection of several links consisting of an amplifier-limiter (CA) and a detector on a biased differential stage. The signal from all detectors is summed up over a common load and, with a correctly selected transmission coefficient and threshold, the DC provides a logarithmic relationship between the power level of the input signal and the output voltage.
Известные зарубежные аналоги данного типа требуют наличия ряда дополнительных выводов для подстройки и подключения внешних регулируемых резисторов и блокирующих конденсаторов большой емкости. Важным вопросом является наличие «пьедестала» [1] при работе детектора, выполненного по известной схеме на смещенном дифференциальном каскаде. Данный «пьедестал» является суммой падения напряжения на выходном резисторе от малых токов детекторов всех каскадов при нулевом сигнале на входе. На ФИГ. 2 представлены графики выходного напряжения логарифмирующего тракта последовательного детектирования для разных уровней входного сигнала. Видно, что при сколь угодно малом сигнале на выходе существует «пьедестал» равный в данном случае 100 мВ. Это напряжение, соответствующее отсутствию сигнала на входе может меняться в определенных пределах из-за технологического разброса и не позволяет гальванически подключать аналого-цифровой преобразователь (АЦП), а также требует для его устранения дополнительной калибровки, путем подстройки через внешний источник постоянного тока и резистор, как рекомендуется во всех описаниях известных зарубежных микросхем данного типа [1].Well-known foreign analogues of this type require a number of additional pins for adjustment and connection of external adjustable resistors and large-capacity blocking capacitors. An important issue is the presence of a “pedestal” [1] when operating a detector made according to a well-known scheme on a biased differential stage. This “pedestal” is the sum of the voltage drop across the output resistor from the low currents of the detectors of all stages with a zero signal at the input. In FIG. Figure 2 shows graphs of the output voltage of the logarithmic sequential detection path for different input signal levels. It can be seen that for an arbitrarily small signal at the output there is a “pedestal” equal in this case to 100 mV. This voltage, corresponding to the absence of a signal at the input, can vary within certain limits due to technological variation and does not allow galvanic connection of an analog-to-digital converter (ADC), and also requires additional calibration to eliminate it, by adjusting through an external direct current source and a resistor, as recommended in all descriptions of well-known foreign microcircuits of this type [1].
Раскрытие изобретенияDisclosure of the Invention
Задачей настоящего изобретения является исключение внешних элементов подстройки для полупроводниковых микросхем трактов индикации уровня сигнала на входе приемного устройства.The objective of the present invention is to eliminate external adjustment elements for semiconductor microcircuits of signal level indication paths at the input of the receiving device.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является устранение описанного эффекта наличия «пьедестала» -произвольного напряжения на выходе микросхем трактов индикации уровня сигнала при отсутствии входного сигнала.The technical result to be achieved by the claimed invention is the elimination of the described effect of the presence of a “pedestal” - an arbitrary voltage at the output of the signal level indication circuit circuits in the absence of an input signal.
Описание способа достижения результатаDescription of how to achieve the result
Сущность изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.
На ФИГ. 3 представлено новое решение звена с коррекцией разбаланса детектора по постоянному току. Звено состоит из детектора на смещенном дифференциальном каскаде, выполненном по известному схемотехническому решению и дополнительного компенсирующего детектора. Указанный технический результат достигается тем, что в качестве корректирующего устройства, разбаланса смещенного детектора, выполненного в известном исполнении на резисторах смещения 1 и транзисторах 2-5 и на который подается сигнал через входы InP, InN, используется дополнительный детектор также расположенный на кристалле идентичный основному, выполненный на резисторах смещения 6 и транзисторах 7-10, но без подачи на него сигнала, а его статический ток на выходах OutP, OutN в противофазе складывается с током основного детектора.In FIG. Figure 3 presents a new solution for a link with correction of the detector imbalance in direct current. The link consists of a detector on a biased differential stage, made according to a known circuit design, and an additional compensating detector. The specified technical result is achieved by the fact that as a correction device for the imbalance of the biased detector, made in a known design on
Статические выходные токи основного и дополнительного детекторов складываясь на общем резисторе нагрузки всех звеньев, ФИГ. 1, при дифференциальном включении создают равные потенциалы на инвертированном и неинвертированном выходе. Таким образом, обеспечивается нулевое смещение на выходе детектора при отсутствии входного сигнала. За счет выбора режима детектора с малым потреблением общее увеличение тока потребления оказывается несущественным. На ФИГ. 4 представлены выходные характеристики тракта с коррекцией детектора. Все графики начинаются из нулевой точки, схема пригодна для гальванического соединения с блоком АЦП и не требует дополнительных подстроек.Static output currents of the main and additional detectors adding up to the common load resistor of all links, FIG. 1, when switched on differentially, they create equal potentials at the inverted and non-inverted output. This ensures zero offset at the detector output in the absence of an input signal. By selecting the low-power detector mode, the overall increase in current consumption is insignificant. In FIG. Figure 4 shows the output characteristics of the path with detector correction. All graphs start from the zero point; the circuit is suitable for galvanic connection to the ADC unit and does not require additional adjustments.
Источники информации:Information sources:
1. Datasheet Analog Devices AD640; Datasheet Analog Devices AD641; Datasheet Analog Devices AD8306; Datasheet Analog Devices AD8307; Datasheet Analog Devices AD8309; Datasheet Analog Devices AD8318.1. Datasheet Analog Devices AD640; Datasheet Analog Devices AD641; Datasheet Analog Devices AD8306; Datasheet Analog Devices AD8307; Datasheet Analog Devices AD8309; Datasheet Analog Devices AD8318.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2803264C1 true RU2803264C1 (en) | 2023-09-11 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU718884A1 (en) * | 1978-01-02 | 1980-02-29 | Предприятие П/Я А-1845 | Amplitude detector |
SU1337991A1 (en) * | 1985-11-19 | 1987-09-15 | Предприятие П/Я Р-6621 | Unit signal absolute value detector |
WO1995013655A1 (en) * | 1993-11-09 | 1995-05-18 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for detecting an input signal level |
RU2700327C1 (en) * | 2018-10-22 | 2019-09-16 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Peak detector with differential input |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU718884A1 (en) * | 1978-01-02 | 1980-02-29 | Предприятие П/Я А-1845 | Amplitude detector |
SU1337991A1 (en) * | 1985-11-19 | 1987-09-15 | Предприятие П/Я Р-6621 | Unit signal absolute value detector |
WO1995013655A1 (en) * | 1993-11-09 | 1995-05-18 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for detecting an input signal level |
RU2700327C1 (en) * | 2018-10-22 | 2019-09-16 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Peak detector with differential input |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7557620B2 (en) | System and method for controlling input buffer biasing current | |
JP4216605B2 (en) | Even-order nonlinearity correction feedback for Gilbert-type mixers | |
TW201414185A (en) | Envelope detector with enhanced linear range | |
US8302037B2 (en) | Skewed double differential pair circuit for offset cancellation | |
RU2803264C1 (en) | Detector output correction method in received signal strength indicator (rssi) | |
US4868417A (en) | Complementary voltage comparator | |
US7068090B2 (en) | Amplifier circuit | |
US6946907B2 (en) | Common mode feedback amplifier | |
US4947135A (en) | Single-ended chopper stabilized operational amplifier | |
US20040251969A1 (en) | Method and apparatus for detecting interruption of an input signal with cancellation of offset level | |
US9077301B2 (en) | Nanovolt amplifier design | |
CN110460338B (en) | Sampling hold circuit | |
CN111697936B (en) | Low-power consumption complementary digital variable gain amplifier | |
RU2806698C1 (en) | Limiting amplifier with imbalance correction in signal level identification circuits | |
KR101894664B1 (en) | Cmos differential amplifier with offset voltage calibration function | |
Lei et al. | A CMOS low power, wide dynamic range RSSI with integrated AGC loop | |
TW201633709A (en) | Differential comparator | |
Sobotta et al. | Broadband variable gain amplifier with very low phase variation in 28nm CMOS | |
KR101079373B1 (en) | Mixer with differential offset cancellation | |
US6750713B1 (en) | Variable gain amplifier | |
US7088163B1 (en) | Circuit for multiplexing a tapped differential delay line to a single output | |
US7279975B2 (en) | Differential circuit with offset control | |
US11683056B2 (en) | Instant RF overvoltage protection element | |
US11979130B2 (en) | Transmitter circuit | |
Yang et al. | Precise RSSI with high process variation tolerance |