SE522042C2 - Temperaturkompenserad effekdetekteringskrets med brett dynamikområde för bärbara radiofrekvensöverföringsterminaler - Google Patents

Temperaturkompenserad effekdetekteringskrets med brett dynamikområde för bärbara radiofrekvensöverföringsterminaler

Info

Publication number
SE522042C2
SE522042C2 SE9702214A SE9702214A SE522042C2 SE 522042 C2 SE522042 C2 SE 522042C2 SE 9702214 A SE9702214 A SE 9702214A SE 9702214 A SE9702214 A SE 9702214A SE 522042 C2 SE522042 C2 SE 522042C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
amplifier
linear
output
signal
input
Prior art date
Application number
SE9702214A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9702214D0 (sv
SE9702214L (sv
Inventor
Dien M Nguyen
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of SE9702214D0 publication Critical patent/SE9702214D0/sv
Publication of SE9702214L publication Critical patent/SE9702214L/sv
Publication of SE522042C2 publication Critical patent/SE522042C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G7/00Volume compression or expansion in amplifiers
    • H03G7/06Volume compression or expansion in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G7/08Volume compression or expansion in amplifiers having semiconductor devices incorporating negative feedback
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/30Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Description

iuuno 10 15 20 25 30 522 042 den logaritmiska förstärkningsfunktionen. Dessutom medför användningen av demia RF- kretskoppling möjlighet för avvikande svängningar och icke önskade utsändningar.
I US patent nr 5 099 204 för Wheatley, III visas ett liknande system, varvid en kompensationskrets, som genererar en logaritmisk signal, vilken reagerar för en automatisk förstärkningsregleringssignal (AGC-signal), styr förstärkningen hos kaskadkopplade förstärkare, så att förstärkama lämnar en RF-signal, som är logaritmiskt vägd. En temperatur- kompensationsdiod är anordnad vid en ingång hos en operationsförstärkare (op-amp) i kompensationskretsen.
I US patent nr 4 760 347 för Li et al. visas en återkopplingsslinga, som bildas genom sampling av RF-effekttörstärkarutsignalen, detektering av densamma med användning av en förstärkare, jämförelse mellan den detekterade signalen och en referenssignal samt drivning av RF-effektförstärkaren med användning av jämförelsesignalen. I denna anordning är emellertid fórstärkarens impedans förspänd på grundval av en extern styrsignal. På detta sätt är användning av líkriktaren inom ett relativt smalt område möjlig, varigenom av temperatur íörorsakade operationsvariationer undviks.
På ett annat ställe utnyttjar radiofrekvenssändare, som används i portabla kommunikationssystem, såsom mobiltelefoner, Personal Handy Phone system (PHS) och Personal Digital Cellular system (PDC), vanligen det ovan beskrivna arrangemanget, varvid en återkopplingsslinga åstadkommes med användning av en detektor för att övervaka utsignalen hos RF-effektförstärkaren; beroende på den vitt spridda populariteten för dessa system är det emellertid viktigt att dessa anordningar dessutom är i stånd att styra effektnivån hos utsignalen från återkopplingsslingans utsida.
I exempelvis en cellmiljö måste enheter kunna sända vid rätt låga effektnivåer, då det är nödvändigt att undvika interferens med andra enheter för samma frekvens. Förekommande cellnonner kräver att RF-effektförstärkaren har ett effektöveriöringsdynainikområde fi°ån 631 mV, eller +28 dBm, till 400 mV, eller -4 dBm, i grovt exponentiella steg. De ovan beskriva anordningarna enligt Walczak et al. och Vilmur et al. innefattar även en analog multiplexor, som avger en effektnivåstyrsignal baserad på en extern digital signal, som väljer en av flera förstärkareffektnivåer, och RF -effektfórstärkaren drivs av en automatisk utsignalstyrkrets- koppling, på grundval av detektorutsignalen och effektnivåstyrsignalen.
Dessa tekniker är användbara och tillåter användning av en A/D-omvandlare med lägre upplösning, dvs. en omvandlare, som har färre bitar; eftersom de flesta A/D-lageromvandlare lämnar 8 eller flera utgångsbitar förslösas inbesparingarna vanligen eller också används de ytterligare bitarna för att ge onödig detekteringsnoggrannhet. I båda fallen ökar den analoga P33379SE00/LB,EWR i=nsn 10 15 20 25 30 . . o o en o o u. nu 522 042 multiplexeringstekniken komplexiteten och kostnaden för systemet under det att liten verklig fördel erhålls.
En annan tidigare känd teknik ökar utsignalspänningssvinget hos operationsförstärkaren genom att exempelvis använda en operationsförstärkare, som arbetar från en bipolär effektkälla eller från en effektkälla med en skena med relativt hög spärming, så att förstärkaren inte klipper ens vid en maximal ineffekt. Denna metod kräver emellertid en dyrbarare A/D-omvandlare med hög upplösning för att lösa lågnivåeffektändringar. Anordnandet av en skena med hög effekt eller en bipolär matning kan inte heller vara möjlig i portabla anordningar.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN I betraktande av de ovan beskrivna problemen med den kända tekniken är ett syfte med föreliggande uppfinning att åstadkomma en detektor, som är känslig över ett brett dynamikornråde, stabil med avseende på temperaturändringar samt har hög störningsimmunitet.
Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en stabil detektor, som har en enkel konstruktion, som är billig och som kan arbeta med en enkel effektmatning.
Ett ytterligare syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en stabil RF- detektor, som är användbar i portabla kommunikationsanordningar, såsom personliga telefoner och liknande.
Ytterligare ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en stabil detektor, som kan underlätta upprättande av effektslingstyming mellan en basstation och en fjärrenhet. Ännu ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en detektor, som underlättar återanvändningen av bandbredd i kommunikationsmiljöer med begränsad bandbredd. Ännu ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en detektor, som ger en detektionssignal, vars fel är jämt fördelat över ett område av effektnivåer. Ännu ett syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en känslig detektor, som kan minimera den mängd effekt, som avleds från en sändningssignal.
De ovanstående syftena uppnås enligt en aspekt av uppfinningen genom anordnande av en detektor, som innefattar ett icke-linjärt element, vilket applicerar en kompressiv funktion på efterdetektionssignalen. Den kompressiva funktionen betonar effektnivåändringar vid den låga änden av överföringsspektret och tar bort betoningen av effektnivåändringar vid den höga änden av överföringsspektret. På detta sätt minskas det område av detekterade effekter, som efterföljande kretskoppling kräver skall behandlas, varigenom kretsens utformning förenklas.
Företrädesvis är det icke-linjära elementet en logaritmisk förstärkare, som använder ett halvledarelement, såsom en diod eller en transistor, för att åstadkomma de logaritmiska P33379SE00/LB,EWR :yrsa 10 15 20 25 30 522 042 '''' " 4 egenskapema. Det är också fördelaktigt om den logaritmiska förstärkaren, jämte detektorn, är temperaturkompenserade. Ytterligare syften och särdrag med uppfinningen kommer att framgå vid den följ ande beskrivningen därav.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Ytterligare syften och fördelar med föreliggande uppfinning kommer nu att lätt framgå av den följande detaljerade beskrivningen av fördelaktiga utíöringsfonner av densarmna under hänvisning till de bifogade ritningarna, varvid: Fig. 1 visar ett blockschema för en utgângssektion hos en sändare enligt den kända tekniken; fig. 2--visar ett kopplingsschema för en detektor enligt en första íördelaktig utföringsforrn av föreliggande uppfinning; fig. 3 visar ett diagram, som åskådliggör den i fig. 2 åskâdliggjorda kretsens uppträdande med avseende på ändringar i temperatur; fig. 4 visar ett kopplingsschema för en detektor enligt en andra fördelaktig utföringsforrn av föreliggande uppfinning; och fig. 5 visar ett diagram, som åskådliggör den i fig. 4 visade kretsens uppträdande med avseende på ändringar i temperatur.
DETALJERAD BESKRIVNING Av DE FÖR NÄRVARANDE FÖRDELAKTIGA OCH SOM EXEMPEL ANGIVNA UTFÖRINGSFORMERNA En första iördelaktig utföringsform av föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas under hänvisning till fig. 2. I denna figur samplas utsignalen från RF-effekt- förstärkaren 10 medelst en riktningskopplare 20. En klämma vid riktningskopplarens 20 ingångssida är ansluten till RF-effektförstärkaren 10 och dess andra klämma är ansluten till en liknande (icke visat). riktningskopplarens 20 utgångssida är ansluten till ett avslutningsmotstånd 22 och sändningsantenn, ett utfilter eller Den ena klärnrnan vid avslutningsmotståndet 22 har ett motstånd, vilket är valt för att motsvara impedansen hos ett impedansanpassningsmotstånd 26 samt annan detektorkretskoppling, som är ansluten till den andra klärrnnan hos riktningskopplarens 22 utgångssida. Utan avslutningmotståndet 22 eller impedansanpassningsmotståndet 26 skulle riktningskopplaren 20 vara obalanserad, varigenom dess kopplingsförhållande skulle komma att ändras.
En tryckt bredsidsriktningskopplare används vid denna utiöringsform, eftersom dess riktverkan säkerställer att endast utgående överföringseffekt samplas och att sändningseffekt, som reflekterats från en felanpassad antenn eller liknande, inte ytterligare lämnas till detektorn.
Eftersom det inte finns någon DC-väg mellan RF-effektförstärkaren 10 och detektorn finns det P33379SEO0ILB,EWR msn: 10 15 20 25 30 , . o u no s n .nu oo 522 042 dessutom inte något behov av en DC-spärrkondensator för att eliminera DC-komponenter från detektorinsignalen, såsom vid de tidigare kända kretsarna. Föreliggande uppfinning är naturligtvis inte begränsad till användningen av en riktningskopplare för att sampla utsignalen från RF-förstärkaren 10 utan andra anordningar, såsom en kopplingskondensator, en energifältsond eller liknande kan också användas.
För teoretiskt optimala prestanda skulle också en induktor kunna användas i stället för ett irnpedansanpassningsmotstånd 26 för att åstadkomma en reaktiv anpassningsbelastning för riktningskopplaren 20; ett motstånd används emellertid företrädesvis i praktiken, eftersom detta, även om det minskar detektorbandbredden något, kostar mindre och är tillförlitligare än en motsvarande induktor.
Signalen från riktningskopplaren 20 överförs till katoden hos en detektordiod 24 i en negativ toppdetektorkonfiguration via impedansanpassningsmotståndet 26. Detektordiodens 24 anod är ansluten till den inverterande ingången hos en operationsförstärkare 28 via ett inmotstånd 30. Spänningen vid detektordiodens 24 anod förskjuts via ett pull-up-motstånd 32. I samverkan med inmotståndet 30, pull-up-motståndet 32 och ett förstärkningsmotstånd 36, (som skall beskrivas närmare nedan) bildar filterkondensatorn 34, som är ansluten mellan anoden hos detektordioden 24 och jord, ett lågpass-RC-filter för åstadkommande av en icke-distorderad detekterad envelopp för sändningssignalen till operationsförstärkaren 28.
Sett från detektordiodens 24 anod synes närmare bestämt motstånden 30, 32 och 36 vara anslutna parallellt till jord. Sålunda bildar filterkondensatom 34 och det effektiva parallellmotstånd, som bildas av motstånden 30, 32 och 36, en parallell-RC-lågpassñlterkrets.
Om värdena hos filterkondensatom 34 och motstånden 30, 32 och 36 väljs på sådant sätt, att RC- kretsens tidskonstant är alltför lång så kommer filterutsignalen att skjuta över den detekterade enveloppen och åstadkomma en distorderad insignal till operationsförstärkaren 28. Om, å andra sidan, värdena hos RC-kretskomponentema väljs på sådant sätt, att RC-kretsens tidskonstant är alltför kort så kommer insignalen till operationsförstärkaren väsentligen att följa bärvågen för den modulerade sändningssignalen. Såsom är välkänt inom området kan man visa att komponentvärdena bör väljas för att uppfylla ekvation (1) nedan: ¿_, Fm m' ...(1) 271' RPC34 P33379SE00!LB,EWR man: 10 15 20 25 30 där Fmax är den maximala bärvågsfrekvens, som skall detekteras, m är modulationskoefficienten för sändningssignalen, Rp är den effektiva parallella resistansen för motstånd 30, 32 och 36 samt C34 är filterkondensatoms 34 kapacitans.
Såsom den här används hänför sig en inom citationstecken angiven variabel ”R” eller ”C” till resistansen respektive kapacitansen hos den motsvarande kretskomponenten; exempelvis är ”C34” filterkondensatorns 34 kapacitans.
Ett liknande nät, som innefattar en temperaturkompensationsdiod 38, ett offset- motstånd 40, ett ingångsmotstånd 42, ett pull-up-motstånd 44 och en filterkondensator 46, är anslutet till den icke-inverterande ingången hos operationsförstärkaren 28; offset-motståndet 40 är emellertid anslutet till jord. Företrädesvis är detektordioden 24 och temperatur- kompensationsdioden 38 Shottky-dioder och de är även företrädesvis anpassade dioder.
Den förspärmingsström, som passerar genom detektordioden 24, bestäms av serieutformningen hos motstånden 22, 26 och 32, och den förspänningsström, som passerar genom kompensationsdioden 38, bestäms av serieutformningen av motstånden 40 och 44. För att säkerställa optimal temperaturkompensation bör dessa två förspänningsströmmar vara lika stora, så att operationsförstärkaren 28 kan utbalansera de två insignalvägarnas temperaturskillnader.
Detta i sin tur kräver att den totala serieresistansen är såsom visas i ekvation (2) nedan Ru + 11,, + 11,, = Ru, + nu (2) Operationsförstärkaren 28 bildar tillsammans med ingångsmotstånden 30 och 42, förstärkningsmotståndet 36 och förspänningsmotståndet 48 en differentialfórstärkare. Med inom tekniken kända förfaranden kan visas att ingångsirnpedansen hos förstärkaren är Rgo + R42 samt att utspänningen Vom hos differentialtörstärkaren erhålls genom ekvation (3) :ü _ <2) V.. Runa V.) där V+ och V- är spänningarna vid de respektive diodemas 38 och 40 anoder.
Trots de ovanstående övervägandena föredrar man att sätta R40 högre än serieresistansen Rzg + R23 för att åstadkomma en förskjutning för utsignalen hos operationsförstärkaren 28 och möjliggöra användning av en effektkälla med en enda skena.
P33379SE00/LB,EWR was: 10 15 20 25 30 o :nu ' u 5 2 2 0 4 2 I idealfallet skulle sålunda motståndets 40 resistans vara lika med serieresistansen av motstånden 22 och 26 för att åstadkomma en balanserad törstärkarutsignal; vid användning av en enda effektkälla med enkel skena är emellertid den lägsta spänning, som operationsförstärkaren 28 kan lämna, kollektor-emitter-späriningen Vd, (för en FET-transistor) eller kollektor-emitter- spänningen VC., (för en bipolär transistor) hos dess utgångstransistor under förutsättning att kollektom eller emittem är jordad. När operationsförstärkaren 28 i detta fall skall utmata noll volt flyter i själva verket utspänningen någonstans mellan noll volt och Vd, eller Vw. Genom att öka motståndets 40 resistans kan operationsförstärkaren 28 förspärinas för att generera en positiv DC-fórskjutning för nollskillnadsinsignal. Denna förskjutning försämrar teoretiskt något immuniteten hos -kretsen mot temperaturändringar; dess verkliga verkan är emellertid nästan försumbar och den ger en väsentlig fördel i det att en effektkälla med endast en skena kan användas, varigenom strukturen hos den krets förenklas, i vilken den åstadkommes, och tillverkningskostnaderna minskas. Beteendet för differentialförstärkaren modifieras emellertid genom det nät, som består av diodema 50 och 52 samt motstånden 54 och 55. För att förstå verkan av detta nät för differentialtörstärkaren tar man hänsyn till en liknande förstärkarkrets, i vilken förstärkaråterkoppling åstadkommes genom en parallellkombination av motståndet 36 och dioden 50. Såsom är välkänt inom tekniken är detta en logaritmisk förstärkarkrets med differentialingång.
När skillnaden mellan V+ och V. är liten är dioden 50 från och all återkoppling passerar via motståndet 36. När differentialinspänningen överstiger diodens 50 inkopplings- spänning, exempelvis 0,6 volt, bildar dioden en parallellkrets med motståndet 36, varigenom dess resistans minskas och i enlighet med ekvation (3) ovan differentialtörstärkarens förstärkning minskas. Högre differentialinsignaler resulterar i högre återkopplingsspänningar och eftersom spänningsfallet över dioden 50 är konstant (så när som på de ovan angivna temperaturberoende effekterna) passerar mer av återkopplingsströmmen genom dioden än genom motståndet 36.
Denna verkan ger förstärkaren dess logaritmiska överföringsfiirilction.
Betrakta nu en förstärkarkrets, som innefattar diodema 50 och 52 men som inte har motstånden 54 och 56. I detta fall uppvisar förstärkaren inga logaritmiska effekter, eftersom varje ändring i återkopplingen till den inverterande ingången hos operationstörstärkaren 28 kommer att anpassas genom en motsvarande ändring i återkopplingen till den icke-inverterande ingången hos operationsförstärkaren 28 (företrädesvis är diodema 50 och 52 anpassade).
Införingsmotståndet 54 kommer emellertid att överföra mer av återkopplingsströmmen från dioden 52 till dioden 50. Ju högre värdet på motståndet 54 är desto mera uttalad är sålunda P33379SE00/LB,EWR 10 15 20 25 30 5 2 2 0 4 2 8 .fia '-. förstärkarens logaritrniska egenskaper. På samma sätt kommer införingsmotståndet 56 att överföra mera av återkopplingsströmmen från diodnätet till återkopplingsmotståndet 36. Åstadkommande av den logaritmiska funktionen sker emellertid på bekostnad av temperaturstabilitet hos kretsen. När dioderna 50 och 52 användas utan motstånden 54 och 56 anpassas varje av temperatur förorsakad ändring i återkopplingströmmen till inverteringsingången hos operationsförstärkaren 28 genom dioden 50 genom en motsvarande genom temperatur förorsakad ändring i återkopplingsströmmen till den icke inverterande ingången hos operationsförstärkaren 28 genom dioden 52. När mera återkopplingsström passerar minskar genom dioden 50 för åstadkommande av logaritmisk förstärkning kompensationseffekten hos dioden 52 på motsvarande sätt. I praktiken kan emellertid en skälig kompromiss uppnås och temperaturstabilitet av 10,5 dB över ett område av -30°C till 70°C kan erhållas.
Fig. 3 visar en kurva för detekterad spänning vid ingången hos den i fig. 1 åskådliggj orda kretsen i förhållande till dess utspänning, när kretsen drivs vid 2 temperaturytter- ligheter, -40°C och 80°C. Såsom framgår passar kurvoma fint ihop och approximerar en logaritmisk kurva. Med användning av ett icke anpassat diodpar är det värsta effektfelet +/-l dBm vid ett effektförstärkarutornråde av 15-20 dBm. Detta ligger väl inom normerna fór moderna portabla kommunikationsanordningar.
Den ovanstående kretsutformningen ger fördelar, som inte framgår av känd teknik.
Exempelvis betyder användningen av den logaritmiska förstärkaren att detektom är känslig över ett brett dynamikornråde för insignaler. Eftersom detektorn är mycket känslig kan en riktningskopplare 20, vilken har ett högt kopplingsförhållande för att avleda endast en liten effektmängd från huvudöverföringsvägen, användas, varigenom anordningens effektivitet ökas.
Dessutom betyder användningen av differentialingångsförstärkaren att störningsimmuniteten för kretsen är lika med operationsförstärkarens gemensarn-mod-rej ektionsförhållande.
I samband med temperaturkompensationen hos detektordioden 24 betyder dessutom temperaturkompensationen för förstärkaren att kretsen är extremt stabil med avseende på variationer i temperatur. Beroende på kompressionen av den detekterade signalen genom den logaritmiska förstärkaren kommer också ett godtyckligt fel vid efterföljande digitalisering av den detekterade signalen för effektslingstyrning att vara jämt logaritmisk fördelat över effektnivå- överföringsspektret.
I stället för dioderna 50 och 52 utnyttjar en andra utföringsform av föreliggande uppfinning, som visas i fig. 4, transistorer 58 och 60 (företrädesvis är även dessa anpassade) för att åstadkomma den i fig. 5 åskådliggjorda logaritmiska funktionen. I denna figur utför P33379SFJ)0/LB,EWR 10 15 20 . ø ø | no 522 042 motståndet 62 en funktion, som liknar den för motståndet 54 vid den första utföringsforrnen, i det att det styr passagen av återkopplingsström genom transistom 60 relativt den genom transistom 62, och motståndet 64 utför en funktion, som liknar den för motståndet 56 vid den första utföringsforrnen, i det att det styr passagen av återkopplingsström genom transistomätet relativt den genom återkopplingsmotståndet 36.
Det bör även noteras att denna utföringsform utnyttjar en kopplingskondensator 20' i stället för riktningskopplaren 20 och avslutningsmotståndet 22, som används vid den första utföringsforrnen.
Fördelaktiga värden på komponenter i en detektorkrets enligt den andra utföringsformen av föreliggande uppfinning för hantering av frekvenser av DC till 2 GHz (typiska för cellanordningar och portabla PCS-kommunikationsanordningar) visas i tabell I.
Denna krets kan dra mindre än en mA fiån en effektkälla med en enda skena för +3 V.
Naturligtvis är dessa komponenter endast fördelaktiga komponenter och speciella värden på en given implementation torde lätt inses för fackmannen inom området.
Tabell I 1126 1 o 430 o 150 o 430 o 6.s o 430 o 150 o 430 o 20 o R64 820 o C34 0,1 C46 0,1 pr D24 en- D3s H 611- Qss Rohm UMs1N Q60 UMs1N U1 7sss4F R32 MS HSMS Användningen av transistorema 58 och 60 gör att en viss förstärkning kan införas i återkopplingsslingan hos förstärkaren 28. Sålunda kan förhållandet mellan R62 och R64 minskas under bibehållande av en given logaritrnisk kompressionstakt. Såsom framgår av diagrammet i fig. 5 för den detekterade inspänningen i förhållande till utspänningen för denna krets, så följer P33379SE00/LB,EWR rr|zv 10 15 20 25 30 . o ø n en u 522 042 _ _ 10 kurvorna vid temperaturytterlighetema varandra bättre i de lägre områdena och har en ytterligare skärningspunkt. Men användning av ett icke anpassat transistorpar möjliggöres en tolerans av -0,8/+0,5 dB över temperaturornrådet -40°C - +80°C inom ett effektförstärkarutrnatrringsorriråde av +12 - +18 dBm. I lågeffektorriråden, såsom de under -3 dBm är toleransen bättre än +/-2 dB.
Totalt är kompressionsförhållandet bättre än 3 till 2. Även om föreliggande uppfmning har beskrivits helt i samband med den fördelaktiga utföringsforrnen därav under hänvisning till de bifogade ritningama så bör observeras att olika ändringar och modifikationer kommer att vara uppenbara för fackrnarmen inom området.
Exempelvis gäller: - i ett operationsförstärkaråterkopplingsnät behöver inte ett motstånd anordnas i den gren, som är ansluten' till den icke-inverterande ingången utan det kan istället anordnas i den gren, som är ansluten till den inverterande ingången; - ett gemensamt motstånd behöver inte användas för nätets båda grenar; istället kan motstånd användas för varje gren i nätet; - dioderna eller transistorema behöver inte vara anpassade utan de kan vara icke anpassade anordningar, så länge som deras temperaturegenskaper väsentligen motsvarar varandra, varvid ”väsentligen” såsom ordet används här och i de bifogade kraven betyder att egenskapema anpassas i tillräcklig grad för att åstadkomma praktisk, användbar temperaturkornpensation i den totala kommunikationsanordningen; - kretsen behöver inte använda dioder eller bipolära transistorer utan kan använda andra lämpliga element, såsom fälteffekttransistorer eller liknande; - detektionsfunktionen behöver inte förverkligas med användning av det här visade specifika diodarrangemanget utan kan användas i samband med olika andra temperaturkompen- serade och icke-kompenserade kretsar, såsom är känt inom tekniken; - förstärkaren behöver inte vara en logaritmisk förstärkarkrets utan kan utföra en annan lämplig icke-linjär firnktion, som uppvisar hög slutkompression; - kretsen behöver inte användas i ett system, som utför effektslingstyrning med en basstation utan den kan användas även i system med öppen slinga; - detektorer enligt föreliggande uppfinning är inte begränsade till användning vid övervakning av överföringseffekt utan de kan även användas i mottagare; och - kretsen behöver inte användas tillsammans med RF-kretsar utan kan användas även i andra frekvensområden.
Dessa ändringar och modifikationer skall anses ligga inom ramen för föreliggande uppfinning såsom denna definieras av de bifogade patentkraven.
P33379SEß0/LBJ3WR

Claims (24)

10 15 20 25 30 ...- ,, uno: " 522 042 u ..- n - 0 . ' , , . .o ll Patentkrav
1. Temperaturkompenserad logaritrnisk förstärkare, innefattande: en förstärkare (28), som har en utgång och ett flertal ingångar, för att generera en logaritmiskt förstärkt utsignal, vilken svarar mot signaler vid de många ingångama; och en återkopplingskrets (36, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64) som ansluter törstärkarutgången till de många förstärkar-ingångama, varvid återkopplingskretsen innefattar ett första icke-linjärt element (50, 58) med en första temperaturkurva, som ansluter förstärkar-utgången till en första ingång av de många förstärkaringångama för att applicera en icke-linjär funktion på den logaritmiskt förstärkta utsignalen, och ett andra icke-linjärt element (52, 60) med en andra temperaturkurva, vilken är väsentligen likadan som kurvan för det första icke-linjära elementet (50, 58), som ansluter förstärkar-utgången till en andra ingång av de många förstärkaringångama för att applicera en icke-linjär funktion på den logaritmiskt förstärkta utsignalen; i varvid en komponent av en signal, som avges till den första ingången av de många förstärkaringångaina av det första icke-linjära elementet (50, 58) beroende på den första temperatur-kurvan åtföljs av en motsvarande komponent hos en signal, som avges till den andra ingången av de många förstärkaringångama av det andra icke-linjära elementet (52, 60) beroende på den andra temperaturkurvan.
2. Förstärkare enligt kravet 1, varvid: förstärkaren är en operationsförstärkare (28), som är utformad för att arbeta såsom en differentialförstärkare; nämnda första och andra icke-linjära element är halvledaranordningar(50, 52, 58, 60) för applicering av logaritmiska funktioner på förstärkarutsignalen; och utgångar från halvledaranordningama är anslutna till en inverterande ingång respektive en icke-inverterande ingång hos operationsförstärkaren.
3. Förstärkare enligt kravet 2, varvid halvledama är dioder (50, 52).
4. Förstärkare enligt kravet 3, vilken vidare innefattar: ett första motstånd (56), vilket ansluter förstärkarutgången till en ingång hos en första diod (50) av dioderna (50, 52); och ett andra motstånd (54), vilket ansluter en ingång hos en andra diod (52) av dioderna (50, 52) till ingången hos den första dioden (50) av diodema (50, 52) samt till det första motståndet (56).
5. Förstärkare enligt kravet 2, varvid halvledaranordningama är transistorer (58, 60). P33379SE00/LB,EWR 10 15 20 25 30 uno , , ø n e o " 522 042 12
6. Förstärkare enligt kravet 5, vilken vidare innefattar: ett första motstånd (64), vilket ansluter en klämma hos en första transistor (58) av transistorema (58, 60) till en referenspotential; och ett andra motstånd (62), vilket ansluter en motsvarande klämma hos en andra transistor (60) av transistorema (58, 60) till klämman hos den första transistom (58) och till det första motståndet (64).
7. Detektor för att detektera en radíosignal, varvid detektom innefattar: ett detektorelement för mottagande av en radíosignal vid en ingång hos detsamma och för att generera en detekterad signal, motsvarande nämnda radíosignal vid en utgång hos detsamma; och en icke-linjär förstärkarfunktion för att mottaga den detekterade signalen vid en ingång därav, påföra en kontinuerlig icke-linjär funktion på den detekterade signalen och generera en utsignal, som svarar mot densamma, vid en utgång hos förstärkarsektionen, varvid den icke-linjära förstärkarsektionen innefattar en linjär förstärkare (28) och ett icke-linjärt återkopplingsnät36, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64,), som ger en DC-återkopplingsväg mellan en utgång hos förstärkaren och en ingång hos densamma.
8. Detektor enligt kravet 7, varvid: den linjära förstärkaren är en operationsförstärkare (28), som är utformad för att arbeta såsom en differentialförstärkare; och återkopplingsnätet är för applicering av en logaritmisk funktion på utsignalen hos operationsförstärkaren.
9. Detektor enligt kravet 7, varvid återkopplingsnätet innefattar ett första icke-linjärt element (50, 58) för mottagning av utsignalen hos den linjära förstärkaren (28) vid en ingång hos densamma och för generering av den transformerade utsignalen vid en utgång hos densamma.
10. Detektor enligt kravet 9, varvid: den linjära förstärkaren är en operationsförstärkare (28); utgången hos det första icke-linjära elementet (50, 58) är ansluten till en inverterande ingång hos operationsförstärkaren.
11. ll. Detektor för detektering av en radíosignal, varvid detektom innefattar: ett detektorelement för att mottaga en radíosignal vid en ingång hos detsamma och för generering av en detekterad signal, svarande mot nämnda radíosignal, vid en utgång hos detsamma; och en icke-linjär förstärkarsektion för mottagning av den detekterade signalen vid en ingång därav, för påförande av en kontinuerlig icke-linjär funktion på nämnda detekterade signal
12. P33379SE00/LB,EWR 10 15 20 25 30 . s ' ° " 522 Û42 ¿¿§fi;~' 13 ;: _________ .. och för generering av en utsignal, svarande däremot vid en utgång hos nämnda icke-linjära förstärkarsektion, varvid den icke-linjära förstärkarfunktionen innefattar en förstärkare (28) med ett flertal ingångar, samt ett återkopplingsnät (36, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64) för påförande av en icke-linjär transfonnation på en utsignal hos nämnda förstärkare (28) och för tillhandahållande av den transfonnerade utsignalen för nämnda förstärkare; varvid återkopplingsnätet innefattar ett första icke-linjärt element (50, 58) för mottagning av utsignalen från nämnda förstärkare (28) vid en ingång hos detsamma, för generering av nämnda transfonnerade utsignal vid en utgång hos detsamma och för tillhandahållande av den transformerade utsignalen vid en första ingång av nämnda många ingångar hos förstärkaren, samt ett andra icke-linjärt element (52, 60) för mottagning av nämnda utsignal från förstärkaren (28) vid en ingång hos detsamma, för generering av en transforrnerad utsignal vid en utgång därav samt för tillhandahållande av densamma vid en andra ingång av de många ingångama hos förstärkaren. i 12. Detektor enligt kravet 1 1, varvid det första och det andra icke-linjära elementet är dioder (50, 52).
13. Detektor enligt kravet 1 1, varvid det första och det andra icke-linjära elementet är transistorer (58, 60).
14. Detekteringssignalutgångskrets för generering av en detekterad DC-signal för kontroll av en förstärkningstakt hos radiofrekvenssignaler för upptagning av en del av radiofrekvenssignaler, som förstärkts av en förstärkare (10), varvid kretsen innefattar: organ (20) för att sampla en del av en utsignal hos förstärkaren (10); en likriktande diod (24) för att likríkta nämnda del av den förstärkarutsignal, som samplats av nämnda samlingsorgan, för åstadkommande av en samplad signal; en referensspänningskrets för åstadkommande av en referensspänning från en effektkälla och en icke-linjär förstärkare (28), till vilken den samplade signalen och referensspänningen tillförs såsom insignaler, för att differensiellt och icke-linjärt förstärka insignalema, så att den samplade signalen komprimeras, när den har en hög effektnivå, och för att generera den detekterade DC-signalen såsom en utsignal hos densamma.
15. Krets enligt kravet 14, varvid referensspänningskretsen innefattar en temperatur- kompenseringsdiod (3 8) för att kompensera temperaturkurvor hos den likriktande dioden (24).
16. Krets enligt kravet 15, varvid kretsen är ansluten på sådant sätt, att elektricitet tillförs till den likriktande dioden (24) och den temperaturkompenserande dioden (38), varvid P33379SEO0/LB.EWR l0 15 20 25 30 | . r | on 522 042 a'=g'_'_='-._§ fam-is; '==--, .n q a I - ' , , s en 14 š"==' anoder hos den likriktande dioden (24) och den temperaturkornpenserande dioden (38) är anslutna till respektive ingångar hos den icke-linjära förstärkaren (28).
17. l7. Krets enligt kravet 14, varvid den icke-linjära förstärkaren (28) är en logaritmisk förstärkare.
18. Krets enligt kravet 17, varvid den logaritrniska förstärkaren innefattar: ett par av transístorer (58, 60) för åstadkommande av återkoppling av insignalerna efter förstärkning; och ett motstånd (62), vilket tjänar såsom en gemensam basresistans för nämnda par av transístorer (58, 60).
19. Krets enligt kravet 18, varvid den logaritmiska förstärkaren innefattar: ett par av dioder (50, 52) för åstadkommande av återkoppling av insignalema efier förstärkning; och ett motstånd (54), vilket tjänar såsom en gemensam resistans på anodsidan för nämnda par av dioder. i
20. Detektor enligt kravet 7, varvid nämnda icke-linjära förstärkarfunktion innefattar en differentialförstärkare.
21. Detektor enligt kravet 7, varvid den icke-linjära förstärkarfunktionen är avsedd för påförande av en logaritmisk fiinktion på nämnda detekterade signal samt för generering av en logaritmisk utsignal, som svarar däremot, vid en utgång från nämnda förstärkaresektion.
22. Detektor enligt kravet 7, varvid: den icke-linjära förstärkarfunktionen har en första och en andra ingång; och nämnda icke-linjära förstärkarfunktion innefattar ett återkopplingsnät för mottagning av signalen från den icke-linjära förstärkarsektionen, för att separat påföra den första och den andra icke-linjära funktionen på nämnda utsignal för att erhålla första och andra icke-linjära signaler, och för att mata nämnda första respektive andra icke-linjära signaler till den första respektive andra icke-linjära förstärkarsektíoningången.
23. Detektor enligt kravet 7, varvid återkopplingsnätet innefattar en framförspänd diod.
24. Detektor enligt kravet 7, varvid återkopplingsnätet innefattar ett icke-linjärt element och är avsett att påföra en icke-linjär funktion på nämnda utsignal från den linjära förstärkaren, varvid ett konstant spänningsfall hos det icke-linjära elementet används. P33379SE00/LB,EWR
SE9702214A 1996-07-02 1997-06-10 Temperaturkompenserad effekdetekteringskrets med brett dynamikområde för bärbara radiofrekvensöverföringsterminaler SE522042C2 (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/677,333 US5796309A (en) 1996-07-02 1996-07-02 Temperature compensated wide dynamic range power detection circuitry for portable RF transmission terminals

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9702214D0 SE9702214D0 (sv) 1997-06-10
SE9702214L SE9702214L (sv) 1998-01-03
SE522042C2 true SE522042C2 (sv) 2004-01-07

Family

ID=24718268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9702214A SE522042C2 (sv) 1996-07-02 1997-06-10 Temperaturkompenserad effekdetekteringskrets med brett dynamikområde för bärbara radiofrekvensöverföringsterminaler

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5796309A (sv)
JP (1) JP3932592B2 (sv)
CN (1) CN1086064C (sv)
DE (1) DE19710474B4 (sv)
SE (1) SE522042C2 (sv)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2318004A (en) * 1996-10-01 1998-04-08 Nokia Mobile Phones Ltd A diode detector
US5956627A (en) * 1997-07-08 1999-09-21 Uniden San Diego Research & Development Center, Inc. Temperature compensated power control circuit
JPH11312988A (ja) * 1998-04-30 1999-11-09 Nec Corp マイクロ波・ミリ波送信方法と送信装置
KR100301805B1 (ko) * 1998-06-12 2001-09-22 김영환 신호압축장치
US6133792A (en) * 1998-09-17 2000-10-17 Telefonakteibolaget Lm Ericsson Method and apparatus for preventing power amplifier saturation
US6163202A (en) * 1998-10-05 2000-12-19 Lucent Technologies Inc. Temperature compensation circuit for semiconductor switch and method of operation thereof
FI106411B (sv) * 1999-02-03 2001-01-31 Nokia Mobile Phones Ltd Förfarande och arrangemang för kompensering av värmedrift i en detektor och en kontrolsignal vid intermittent reglering
US6321074B1 (en) * 1999-02-18 2001-11-20 Itron, Inc. Apparatus and method for reducing oscillator frequency pulling during AM modulation
JP3678939B2 (ja) * 1999-04-30 2005-08-03 アルプス電気株式会社 温度補償を行ったagc回路
US6836184B1 (en) 1999-07-02 2004-12-28 Adc Telecommunications, Inc. Network amplifier with microprocessor control
JP4292655B2 (ja) * 1999-11-09 2009-07-08 株式会社デンソー サンプリング装置
US6307429B1 (en) 2000-01-12 2001-10-23 National Semiconductor Corporation Extended power ramp table for power amplifier control loop
JP2001203536A (ja) * 2000-01-18 2001-07-27 Mitsubishi Electric Corp 検波回路及び送信装置
DE10002523A1 (de) 2000-01-21 2001-08-02 Infineon Technologies Ag Schaltungsanordnung zur Regelung der Sendeleistung eines batteriebetriebenen Funkgeräts
CN100337397C (zh) * 2001-10-16 2007-09-12 皇家飞利浦电子股份有限公司 Rf功率放大器电路
KR100603199B1 (ko) 2004-06-08 2006-07-24 삼성전자주식회사 온도데이터를 송신하는 무선인증용태그 및 그 방법
KR100603763B1 (ko) 2004-06-10 2006-07-24 삼성전자주식회사 각기 다른 주파수의 rf신호들을 이용하여 온도를측정하는 온도측정장치 및 방법
JP2006033185A (ja) * 2004-07-13 2006-02-02 Fujitsu Ltd ダイオード検波回路
US7504813B2 (en) * 2004-12-13 2009-03-17 Broadcom Corporation High precision power detector
DE102006024699A1 (de) 2006-05-26 2007-11-29 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Messvorrichtung mit gegengekoppelten Gleichspannungsverstärker
US9312938B2 (en) * 2007-02-19 2016-04-12 Corning Optical Communications Wireless Ltd Method and system for improving uplink performance
US7460049B2 (en) * 2007-04-13 2008-12-02 Mediatek Inc. Power-to-digital converter
US7970360B2 (en) * 2008-10-24 2011-06-28 Harris Corporation Electronic device with a distortion correction circuit for a power amplifier, and associated methods
US8217717B1 (en) * 2010-09-10 2012-07-10 Rf Micro Devices, Inc. Linear detector with added diode feedback loop
JP5621673B2 (ja) * 2011-03-18 2014-11-12 富士通セミコンダクター株式会社 検波回路
US8428534B1 (en) * 2011-09-30 2013-04-23 Silicon Laboratories Inc. Accuracy power detection unit
US9502756B2 (en) 2013-09-19 2016-11-22 Rohm Co., Ltd. Antenna driving device
US9746505B2 (en) * 2014-12-01 2017-08-29 Silicon Laboratories, Inc. Radio frequency energy detection
WO2019169566A1 (zh) * 2018-03-07 2019-09-12 厦门优迅高速芯片有限公司 一种跨阻放大器自动增益控制电路
JP2020114007A (ja) * 2020-03-25 2020-07-27 新日本無線株式会社 低雑音増幅装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3904971A (en) * 1971-09-29 1975-09-09 Us Navy Automatic gain control amplifier circuit
US4263560A (en) * 1974-06-06 1981-04-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Log-exponential AGC circuit
US4560949A (en) * 1982-09-27 1985-12-24 Rockwell International Corporation High speed AGC circuit
US4523155A (en) * 1983-05-04 1985-06-11 Motorola, Inc. Temperature compensated automatic output control circuitry for RF signal power amplifiers with wide dynamic range
US4602218A (en) * 1985-04-30 1986-07-22 Motorola, Inc. Automatic output control circuitry for RF power amplifiers with wide dynamic range
US4760347A (en) * 1987-01-20 1988-07-26 Novatel Communications Ltd. Controlled-output amplifier and power detector therefor
US4791380A (en) * 1987-10-09 1988-12-13 Microphase Corporation Detector circuit with dual-diode compensation
JPH0671185B2 (ja) * 1988-07-20 1994-09-07 三洋電機株式会社 対数増幅回路
US5099204A (en) * 1990-10-15 1992-03-24 Qualcomm Incorporated Linear gain control amplifier
KR960000775B1 (ko) * 1990-10-19 1996-01-12 닛본덴기 가부시끼가이샤 고주파 전력 증폭기의 출력레벨 제어회로
TW225619B (sv) * 1991-07-19 1994-06-21 Nippon Electric Co
CN1033417C (zh) * 1992-01-23 1996-11-27 广州现代通信技术工程有限公司 射频功率控制电路的温度补偿方法

Also Published As

Publication number Publication date
US5796309A (en) 1998-08-18
DE19710474A1 (de) 1998-01-08
SE9702214D0 (sv) 1997-06-10
CN1172384A (zh) 1998-02-04
JP3932592B2 (ja) 2007-06-20
DE19710474B4 (de) 2007-04-05
SE9702214L (sv) 1998-01-03
JPH1022758A (ja) 1998-01-23
CN1086064C (zh) 2002-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE522042C2 (sv) Temperaturkompenserad effekdetekteringskrets med brett dynamikområde för bärbara radiofrekvensöverföringsterminaler
JP3568994B2 (ja) 電力レベル制御用の方向性検波装置
US6678506B1 (en) Extended range power detector
JP4828542B2 (ja) インピーダンス検出器
US7253681B2 (en) Power amplifier with integrated sensors
EP0803973B1 (en) Linear power amplifier with automatic gate/base bias control for optimum efficiency
US7190935B2 (en) Amplifier power detection circuitry
US6301486B1 (en) Radio telephone apparatus
US5873029A (en) High dynamic range millimeter wave power detector with temperature compensation
US7193460B1 (en) Circuit for controlling power amplifier quiescent current
US6297701B1 (en) Wide dynamic range transimpedance amplifier
USRE40031E1 (en) Temperature compensated power control circuit
US20230276380A1 (en) Automatic gain control system, control method, power detector and radio frequency receiver
GB2311670A (en) Multistage RF amplifier with gain control of one constant drive current stage and one variable drive current stage
US7454179B1 (en) Radio frequency power detector and decision circuit used with DC supply voltage controlled power amplifiers
EP1509998A2 (en) Apparatus for detecting the envelope of rf power signals
EP1625656B1 (en) Circuit for improved differential amplifier and other applications
EP0895350A1 (en) Low power gain controlled amplifier with high dynamic range
WO2001039365A1 (en) Power amplifiers
JPWO2006022132A1 (ja) 高周波回路およびこれを用いた通信装置
US5337020A (en) Differential radio frequency detector/comparator for power level control
US6710716B1 (en) Power detecting circuit and demodulator comprising the same
EP1049249A1 (en) Variable gain amplifiers
EP1447905A1 (en) Power detecting circuit and demodulator comprising it
CN116545391A (zh) 一种自适应温度补偿的真对数放大器

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed