TW201943194A - 提供可變頻寬的電流對電壓轉換器和包括其的設備 - Google Patents

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Abstract

提供一種用於將電流訊號轉換成電壓訊號的電流對電壓轉換器。所述電流對電壓轉換器可包括：轉阻放大器，包括輸入端子及輸出端子；電阻-電容（RC）電路，包括分別連接至轉阻放大器的輸入端子及輸出端子的第一端及第二端以及在第一端與第二端之間並聯連接至彼此的電阻器及電容器；以及多個開關，被配置成形成以下中的至少一者：第一轉換電路，其被配置成在寬頻寬模式中經由轉阻放大器及電阻-電容電路對電流訊號進行轉換；及第二轉換電路，其被配置成在窄頻寬模式中經由電阻-電容電路對電流訊號進行轉換。

Description

提供可變頻寬的電流對電壓轉換器和包括其的設備
根據示例性實施例的設備及方法是有關於一種電流對電壓轉換器，且更具體而言是有關於一種提供可變頻寬的電流對電壓轉換器及一種包括所述電流對電壓轉換器的設備。
處理訊號以進行無線通訊的過程可包括各種操作。舉例而言，可藉由放大、濾波、混合等對經由天線接收的訊號進行處理，且可自經處理的訊號提取資訊。另外，為了經由天線傳送訊號，可藉由放大、濾波、混合等對包括資訊的訊號進行處理，且可經由天線輸出經處理的訊號。
可增大訊號的頻寬以增加資料通量，且因此可能需要無線通訊裝置來處理具有寬頻寬的訊號而不發生畸變。另外，可能需要在行動裝置中消耗大量功率的應用來處理訊號進而以降低的功率來進行無線通訊。
一或多個示例性實施例提供一種藉由提供可變頻寬而支援寬頻寬並提供降低的功耗的電流對電壓轉換器及一種包括所述電流對電壓轉換器的設備。
根據示例性實施例的態樣，提供一種用於將電流訊號轉換成電壓訊號的電流對電壓轉換器。所述電流對電壓轉換器可包括：轉阻放大器，包括輸入端子及輸出端子；電阻-電容（resistor-capacitor，RC）電路，包括分別連接至所述轉阻放大器的所述輸入端子及所述輸出端子的第一端及第二端以及在所述第一端與所述第二端之間並聯連接至彼此的電阻器及電容器；以及多個開關，被配置成形成以下中的至少一者：第一轉換電路，其被配置成在寬頻寬模式中經由所述轉阻放大器及所述電阻-電容電路對所述電流訊號進行轉換；及第二轉換電路，其被配置成在窄頻寬模式中經由所述電阻-電容電路對所述電流訊號進行轉換。
根據示例性實施例的態樣，提供一種用於將電流訊號轉換成電壓訊號的電流對電壓轉換器。所述電流對電壓轉換器可包括：轉阻放大器；電阻-電容（RC）電路，包括並聯連接至彼此的電阻器及電容器；以及多個開關，被配置成執行以下中的至少一者：在寬頻寬模式中應用所述電阻-電容電路作為所述轉阻放大器的回饋，以及在窄頻寬模式中應用所述電阻-電容電路作為所述電流訊號與接地之間的分流器。
根據示例性實施例的態樣，提供一種設備，所述設備包括：訊號處理器，被配置成在基頻中輸出控制訊號及電流訊號；以及傳送器，包括電流對電壓轉換器，所述電流對電壓轉換器被配置成根據所述控制訊號在寬頻寬模式及窄頻寬模式中的至少一者中操作並將所述電流訊號轉換成電壓訊號。所述傳送器可被配置成基於所述電壓訊號輸出射頻（radio frequency，RF）訊號。所述電流對電壓轉換器可包括：轉阻放大器，被配置成在所述窄頻寬模式中掉電；以及電阻-電容（RC）電路，包括並聯連接至彼此的電阻器及電容器，並被配置成在所述寬頻寬模式及所述窄頻寬模式中的每一者中容許所述電流訊號的至少一部分通過。
現在將參照附圖詳細提及示例性實施例。在圖式中，省略與本說明無關的部分以清晰地闡述示例性實施例，且本說明書通篇中，相同的參考編號指代相同的元件。就此而言，本發明示例性實施例可具有不同的形式且不應被視為僅限於本文所述的說明。
在本說明書通篇中，當闡述某一元件「連接」至另一元件時，應理解，所述某一元件可「直接連接」至另一元件或經由中間的另一元件「電性連接」至另一元件。另外，當組件「包括」元件時，除非存在另一與其相反的說明，否則應理解，所述組件並不排除另一元件，而是可更包括另一元件。
本文所使用的用語「及/或」包括相關聯列出項中一或多個項的任意及所有組合。例如「…中的至少一者」等表達當位於一元件列表之前時，是修飾元件的整個列表而非修飾所述列表的個別元件。
以下，將參照附圖詳細闡述本揭露。
圖1是示出根據示例性實施例的包括電流對電壓轉換器的設備10的方塊圖。設備10可包括天線400，且藉由經由天線400傳送或接收訊號而在無線通訊系統中與另一設備通訊。設備10可被稱為無線通訊裝置。
設備10與其他設備進行通訊的無線通訊系統（作為非限制性實例）可為使用蜂巢網路的無線通訊系統，例如第五代無線（5G）系統、長期演進（long term evolution，LTE）系統、先進的長期演進系統、分碼多重存取（code division multiple access，CDMA）系統或全球行動通訊（global system for mobile communications，GSM）系統，或者其可為無線局部區域網路（wireless local area network，WLAN）系統或任何其他無線通訊系統。儘管以下主要參照WLAN系統來闡述無線通訊系統，然而應理解示例性實施例並非僅限於此。
如圖1所示，設備10可包括訊號處理器100、收發器200、開關/雙工器300及天線400。開關/雙工器300可將經由天線400接收的訊號提供至收發器200作為接收器（RX）輸入訊號RXin，且亦可將自收發器200接收的傳送器（TX）輸出訊號TXout提供至天線400。
收發器200可藉由對RX輸入訊號RXin進行處理來產生RX輸出訊號RXout，並將RX輸出訊號RXout提供至訊號處理器100。如圖1所示，收發器200可包括低雜訊放大器（low noise amplifier，LNA）210、RX混頻器220、RX電流對電壓轉換器230及RX濾波器240，以對RX輸入訊號RXin進行處理。LNA 210可藉由對RX輸入訊號RXin進行放大來產生RX射頻訊號RXr，且RX混頻器220可根據本地振盪訊號而自RX射頻訊號RXr產生RX基頻訊號RXb。RX基頻訊號RXb可為具有可變電流位準的電流訊號，且RX電流對電壓轉換器230可藉由對RX基頻訊號RXb進行轉換來產生具有可變電壓位準的RX電壓訊號RXv。RX濾波器240可藉由自RX電壓訊號RXv移除不期望的影像假影來產生RX輸出訊號RXout。
收發器200可藉由對自訊號處理器100接收的TX輸入訊號TXin進行處理來產生TX輸出訊號TXout，且如圖1所示，可包括TX電流對電壓轉換器250、TX混頻器260、TX濾波器270及功率放大器（power amplifier，PA）280，以對TX輸入訊號TXin進行處理。TX輸入訊號TXin可為具有可變電流位準的電流訊號，且TX電流對電壓轉換器250可藉由對收發器200的傳送側的輸入級處的TX輸入訊號TXin進行轉換來產生具有可變電壓位準的TX電壓訊號TXv。TX混頻器260可根據本地振盪訊號而自TX電壓訊號TXv產生TX射頻訊號TXr。TX濾波器270可藉由自TX射頻訊號TXr移除不期望的影像假影來產生TX經濾波訊號TXf，且功率放大器280可藉由對TX經濾波訊號TXf進行放大來產生TX輸出訊號TXout。
儘管圖1示出包括兩個濾波器（例如RX濾波器240及TX濾波器270）的收發器200，然而在一些實施例中，收發器200可更包括至少一個濾波器（例如，在LNA 210與RX混頻器220之間）。另外，儘管圖1示出具有用於傳送訊號及接收訊號二者的整合收發器200的設備10，然而在一些實施例中，設備10可包括彼此分開的傳送器及接收器。
如圖1所示，訊號處理器100可包括類比-數位轉換器（analog-to-digital converter，ADC）110、數位-類比轉換器（digital-to-analog converter，DAC）120及控制器130。ADC 110可藉由對RX輸出訊號RXout進行轉換來輸出數位訊號，且可藉由數位訊號處理（例如，濾波、解調、解碼等）而自ADC 110輸出的數位訊號提取資訊。DAC 120可藉由經由數位訊號處理（例如，濾波、調變、編碼等）對數位訊號進行處理來輸出TX輸入訊號TXin。DAC 120可根據數位訊號的值輸出TX輸入訊號TXin作為具有可變大小的電流訊號。
控制器130可將控制訊號CTR提供至收發器200及/或開關/雙工器300。舉例而言，控制器130可根據傳送模式或接收模式來產生控制訊號CTR以控制收發器200及/或開關/雙工器300。另外，如下所述，控制器130可藉由控制訊號CTR設定收發器200的頻寬模式。在一些實施例中，控制器130可包括記憶體儲存指令，所述記憶體儲存指令是由處理器的一或多個核心來執行，且控制器130的至少一部分可包括儲存在記憶體中的軟體區塊。在一些實施例中，控制器130可包括藉由邏輯合成而設計的邏輯電路，且控制器130的至少一部分可包括以邏輯電路實施的硬體區塊。
在一些實施例中，收發器200可支援分別與基頻的多個頻寬對應的多個頻寬模式，且可根據自控制器130提供的控制訊號CTR來設定一種頻寬模式。舉例而言，收發器200可支援能夠對具有相對寬頻寬的訊號進行處理的寬頻寬模式以及能夠對具有相對窄頻寬的訊號進行處理的窄頻寬模式，且可根據控制訊號CTR來設定寬頻寬模式或窄頻寬模式。儘管以下參照兩種頻寬模式（即，寬頻寬模式及窄頻寬模式）來闡述示例性實施例，然而應理解在一些實施例中，可支援三或更多種頻寬模式。
無線通訊系統可界定經由無線通道傳送的訊號的頻寬。無線通訊系統可界定較現有頻寬大的頻寬作為新的頻寬以增加經由無線通道提供的資料通量，且舉例而言，無線保真（wireless fidelity，Wi-Fi）界定具有不同頻寬（例如VHT80、VHT40及HT20）的通道。支援寬頻寬的無線通訊裝置可提供高的資料通量，而當彼此進行無線通訊的兩個無線通訊裝置中的一者不支援寬頻寬時，所述兩個無線通訊裝置可提供低的資料通量。因此，可能需要無線通訊裝置支援由無線通訊系統對舊有無線通訊裝置界定的各種頻寬以及寬頻寬。當無線通道形成時，關於無線通訊裝置可能支援的頻寬的頻寬資訊可在各無線通訊裝置之間相互共享，且訊號處理器100可根據頻寬資訊藉由控制訊號CTR設定收發器200的頻寬模式。
在一些實施例中，收發器200中所包括的元件中的至少一者可根據設定頻寬模式不同地操作。舉例而言，如以下參照圖式闡述，RX電流對電壓轉換器230及/或TX電流對電壓轉換器250可分別在寬頻寬模式及窄頻寬模式中形成不同的電路，且因此可在寬頻寬模式中對具有寬頻寬的訊號進行處理，並可在窄頻寬模式中提供降低的功耗。另外，如以下參照圖2闡述，在收發器200的輸入級處，TX電流對電壓轉換器250可有效地處理具有寬頻寬的TX輸入訊號TXin。因此，在設備10中排列收發器200及訊號處理器100的自由程度可增大，且因此設備10的空間效率可提高。儘管以下主要參照收發器200的傳送側的輸入級處的TX電流對電壓轉換器250來闡述示例性實施例，然而示例性實施例並非僅限於此。以下，可將TX電流對電壓轉換器250的實例稱為電流對電壓轉換器。
圖2是示出根據示例性實施例的圖1所示設備10的實例的圖。具體而言，圖2示出設備10’，設備10’包括安裝於例如印刷電路板15等基板上的訊號處理器100’及收發器200’。如以上參照圖1闡述，圖2所示訊號處理器100’可包括DAC 120’及控制器130’，且可將TX輸入訊號TXin及控制訊號CTR提供至收發器200’。
參照圖2，訊號處理器100’及收發器200’可在印刷電路板15上為彼此分開的，且TX輸入訊號TXin可經由印刷電路板15的圖案自訊號處理器100’的輸出引腳P10傳送至收發器200’的輸入引腳P20。因此，TX輸入訊號TXin可能由於印刷電路板15的圖案而經歷寄生電容值，且如圖2所示，寄生電容值可被模型化為寄生電容Cp。由於設備10’的結構，隨著訊號處理器100’與收發器200’之間的分開距離增加，TX輸入訊號TXin的傳播所沿循圖案的長度可增加，因而寄生電容值亦可增大。舉例而言，在需要具有空間效率（例如，更多組件配合於較小的空間內）的無線通訊裝置（例如行動電話）中，可能難以將訊號處理器100’及收發器200’排列成緊靠彼此。
如下所述，收發器200’中接收TX輸入訊號TXin的電流對電壓轉換器250’可藉由對具有寬頻寬的TX輸入訊號TXin進行轉換來輸出TX電壓訊號TXv而無論寄生電容Cp如何皆不會發生畸變。因此，在設備10’中排列訊號處理器100’及收發器200’的自由程度可增大，且設備10’的空間效率可增大。另外，由於可藉由以低功率對具有窄頻寬的TX輸入訊號TXin進行轉換來輸出TX電壓訊號TXv，因此可提供提高的功率效率。在一些實施例中，訊號處理器100’及收發器200’可為藉由半導體製程製造的各別晶粒，且印刷電路板15可包括在晶片封裝中。在一些實施例中，訊號處理器100’及收發器200’可為各別晶片封裝。
收發器200’可包括電流對電壓轉換器250’及開關控制器292。電流對電壓轉換器250’可經由輸入引腳P20接收TX輸入訊號TXin，且可藉由對TX輸入訊號TXin進行轉換來輸出TX電壓訊號TXv。另外，電流對電壓轉換器250’可自開關控制器292接收開關控制訊號C_SW，且如圖2所示，可包括電阻-電容（RC）電路251、轉阻放大器（trans-impedance amplifier，TIA）252及開關253。
RC電路251可包括被動裝置（例如電阻器及電容器），且電阻器及電容器可並聯連接至彼此。如圖2所示，RC電路251可接收TX輸入訊號TXin，且可連接至TIA 252及開關253。在一些實施例中，RC電路251可在寬頻寬模式及窄頻寬模式中共用，即可用於寬頻寬模式及窄頻寬模式二者中。舉例而言，作為電流訊號的TX輸入訊號TXin的至少一部分可在寬頻寬模式及窄頻寬模式中的每一者中通過RC電路251。
TIA 252可基於自電源電壓（例如，正供應電壓（例如，VDD）及負供應電壓（例如，接地電壓））提供的功率將電流轉換成電壓。TIA 252可具有用於基於電源電壓將電流轉換成電壓的任何結構，且舉例而言，TIA 252可包括至少一個運算放大器。TIA 252可支援與設備10’所支援的訊號的頻寬相等或較設備10’所支援的訊號的頻寬大的頻寬，且因此可有效地將具有寬頻寬的電流訊號轉換成電壓訊號。在一些實施例中，TIA 252可在寬頻寬模式中加電，而可在窄頻寬模式中掉電。
根據開關控制訊號C_SW，開關253可在寬頻寬模式中形成包括RC電路251及TIA 252的第一轉換電路（例如，圖3A所示CKTa），而可在窄頻寬模式中形成包括RC電路251的第二轉換電路（例如，圖3B所示CKTb）。因此，在寬頻寬模式中，電流對電壓轉換器250’可對具有寬頻寬的訊號進行有效地轉換，而在窄頻寬模式中，電流對電壓轉換器250’可能由於掉電的TIA 252等而消耗降低的功率。
開關控制器292可根據指示寬頻寬模式或窄頻寬模式的控制訊號CTR來產生開關控制訊號C_SW。舉例而言，開關253中的每一者可包括根據閘極電壓對兩端進行連接的電晶體，例如N型金屬氧化物半導體（N-type metal-oxide-semiconductor，NMOS）電晶體及/或P型金屬氧化物半導體（P-type metal-oxide-semiconductor，PMOS）電晶體，且開關控制器292可藉由開關控制訊號C_SW來控制電晶體的閘極電壓。藉由在寬頻寬模式及窄頻寬模式中的每一者中接通或關斷開關253中的至少一些，開關控制器292可提供開關控制訊號C_SW以在電流對電壓轉換器250’中形成第一轉換電路或第二轉換電路。
圖3A及圖3B是示出根據示例性實施例的圖2所示電流對電壓轉換器250’中的等效電路的電路圖。具體而言，圖3A示出在其中電流對電壓轉換器250’被設定為寬頻寬模式的情形中的電流對電壓轉換器250’的等效電路CKTa，且圖3B示出在其中電流對電壓轉換器250’被設定為窄頻寬模式的情形中的電流對電壓轉換器250’的等效電路CKTb。如以上參照圖2闡述，開關253可在寬頻寬模式中形成第一轉換電路，而可在窄頻寬模式中形成第二轉換電路，且因此圖3A所示等效電路CKTa可被稱為第一轉換電路，且圖3B所示等效電路CKTb可被稱為第二轉換電路。如圖3A及圖3B所示，圖2所示TX輸入訊號TXin可為經由第一輸入引腳P21及第二輸入引腳P22接收的差分訊號TXin+、TXin-，且TX電壓訊號TXv亦可為差分訊號TXv+、TXv-。以下省略了圖3A及圖3B的冗餘說明，且將參照圖2來闡述圖3A及圖3B。
參照圖3A，第一轉換電路CKTa可包括第一RC電路251_1a、第二RC電路251_2a、TIA 252a、第一電流源254_1及第二電流源254_2。第一轉換電路CKTa可藉由對具有頻寬BW1的TX輸入訊號TXin+、TXin-進行轉換來產生具有頻寬BW1’的TX電壓訊號TXv+、TXv-。第一轉換電路CKTa可支援較頻寬BW1大的頻寬，且因此TX輸入訊號TXin+、TXin-的頻寬BW1與TX電壓訊號TXv+、TXv-的頻寬BW1’可為相同的。由於TIA 252a造成的放大，由寄生電容Cp+、Cp-造成的TX輸入訊號TXin+、TXin-的畸變（或衰減）可得到補償，且因此可有效地產生具有相對寬的頻寬BW1’的TX電壓訊號TXv+、TXv-。在一些實施例中，第一轉換電路CKTa可支援120百萬赫茲或大於120百萬赫茲的頻寬。
在第一轉換電路CKTa中，可向TIA 252a的回饋路徑中添加第一RC電路251_1a及第二RC電路251_2a。亦即，如圖3A所示，第一RC電路251_1a及第二RC電路251_2a可各自具有連接至TIA 252a的輸入端子的一端以及連接至TIA 252a的輸出端子的一端。因此，正的TX輸入訊號TXin+可施加至第一RC電路251_1a的一端，且負的TX電壓訊號TXv-可自第一RC電路251_1a的另一端輸出。另外，負的TX輸入訊號TXin-可施加至第二RC電路251_2a的一端，且正的TX電壓訊號TXv+可自第二RC電路251_2a的另一端輸出。
第一RC電路251_1a可包括並聯連接至彼此的第一電阻器R1及第一電容器C1，且第二RC電路251_2a可包括並聯連接至彼此的第二電阻器R2及第二電容器C2。在一些實施例中，如圖3A所示，第一電阻器R1及第二電阻器R2可為可變電阻器，且第一電容器C1及第二電容器C2可為可變電容器。
第一電流源254_1及第二電流源254_2可自TX輸入訊號TXin+、TXin-提取直流（direct current，DC）。亦即，第一電流源254_1及第二電流源254_2可提取作為差分訊號的TX輸入訊號TXin+、TXin-的共模電流（common mode current）作為直流電流源。因此，具有自TX輸入訊號TXin+、TXin-移除的共模電流的電流可施加至TIA 252a的輸入端子。
參照圖3B，第二轉換電路CKTb可包括第一RC電路251_1b及第二RC電路251_2b。第二轉換電路CKTb可具有分流電阻器結構，且第二轉換電路CKTb可藉由對具有頻寬BW2的TX輸入訊號TXin+、TXin-進行轉換來產生具有頻寬BW2’的TX電壓訊號TXv+、TXv-。在一些實施例中，第二轉換電路CKTb可支援50百萬赫茲或小於50百萬赫茲的頻寬。
在第二轉換電路CKTb中，可向TX輸入訊號TXin+、TXin-與接地之間的分流器中添加第一RC電路251_1b及第二RC電路251_2b。亦即，第一RC電路251_1b及第二RC電路251_2b可各自具有分別施加TX輸入訊號TXin+、TXin-的一端以及連接至接地的另一端。因此，作為電流訊號的TX輸入訊號TXin+、TXin-可經由第一RC電路251_1b及第二RC電路251_2b流動至接地，且可在第二RC電路251_2b及第一RC電路251_1b的各自的端處產生TX電壓訊號TXv+、TXv-。
如以下參照圖4闡述，在圖3A所示第一轉換電路CKTa及圖3B所示第二轉換電路CKTb中，第一RC電路251_1a及251_1b以及第二RC電路251_2a及251_2b可分別藉由開關253而實施為一個第一RC電路及一個第二RC電路。另外，在圖3B所示第二轉換電路CKTb中，圖3A所示TIA 252a、第一電流源254_1及第二電流源254_2可能不利於TX輸入訊號TXin+、TXin-的轉換，且在一些實施例中可能掉電。儘管圖3A及圖3B未示出，然而為了防禦來自第一輸入引腳P21及第二輸入引腳P22的靜電放電（electrostatic discharge，ESD），在一些實施例中，可添加連接在第一輸入引腳P21與第一RC電路251_1a及251_1b之間的電阻器以及連接在第二輸入引腳P22與第二RC電路251_2a及251_2b之間的電阻器。
圖4是示出根據示例性實施例的電流對電壓轉換器250’’的方塊圖。圖5是示出取決於頻寬模式的圖4所示電流對電壓轉換器250’’中所包括的多個開關SW11、SW12、SW21、SW22、SW31及SW32的狀態的時序圖。具體而言，圖4示出電流對電壓轉換器250’’，電流對電壓轉換器250’’包括根據頻寬模式而形成圖3A所示第一轉換電路CKTa或圖3B所示第二轉換電路CKTb的所述多個開關SW11、SW12、SW21、SW22、SW31及SW32，且圖5示出取決於頻寬模式的所述多個開關SW11、SW12、SW21、SW22、SW31及SW32的狀態，即兩端電性連接至彼此的狀態（接通（ON））或兩端彼此電性斷開的狀態（關斷（OFF））。儘管以下主要闡述藉由對正的TX輸入訊號TXin+進行轉換來產生負的TX電壓訊號TXv-的路徑，然而應理解其說明以相同的方式或相似的方式適用於藉由對負的TX輸入訊號TXin-進行轉換來產生正的TX電壓訊號TXv+的路徑。
參照圖4，電流對電壓轉換器250’’可包括第一RC電路 251_1’、第二RC電路 251_2’、TIA 252’、第一電流源254_1’、第二電流源254_2’以及所述多個開關SW11、SW12、SW21、SW22、SW31及SW32。第一RC電路251_1’可包括並聯連接至彼此的第一電阻器R1及第一電容器C1，且第二RC電路251_2’可包括並聯連接至彼此的第二電阻器R2及第二電容器C2。參照圖4，第一RC電路251_1’可具有分別連接至TIA 252’的輸入端子及輸出端子的第一端及第二端。
所述多個開關SW11、SW12、SW21、SW22、SW31及SW32中的每一者可根據開關控制訊號C_SW而處於接通狀態或關斷狀態。在所述多個開關SW11、SW12、SW21、SW22、SW31及SW32中，第一開關SW11及SW12可以相同的方式來控制，第二開關SW21及SW22可以相同的方式來控制，且第三開關SW31及SW32可以相同的方式來控制。參照圖4，第一開關SW11可連接在與TIA 252’的輸入端子連接的第一RC電路251_1’的第一端和輸出負的TX電壓訊號TXv-的負輸出節點之間。第二開關SW21可連接在與TIA 252’的輸出端子連接的第一RC電路251_1’的第二端和接地之間。第三開關SW31可連接在第一RC電路251_1’的第二端與負輸出節點之間。
參照圖5，在時間t1之前的寬頻寬模式中，第一開關SW11及SW12可處於關斷狀態，第二開關SW21及SW22亦可處於關斷狀態，且第三開關SW31及SW32可處於接通狀態。因此，可形成圖3A所示第一轉換電路CKTa，可由TIA 252’將TX輸入訊號TXin+、TXin-轉換成TX電壓訊號TXv+、TXv-，且第一RC電路251_1’及第二RC電路251_2’可位於回饋路徑上。
在時間t1之後的窄頻寬模式中，第一開關SW11及SW12可處於接通狀態，第二開關SW21及SW22亦可處於接通狀態，且第三開關SW31及SW32可處於關斷狀態。因此，可形成圖3B所示第二轉換電路CKTb，且可由第一RC電路251_1’及第二RC電路251_2’將TX輸入訊號TXin+、TXin-轉換成TX電壓訊號TXv+、TXv-。
圖6A至圖6D是示出根據示例性實施例的圖2所示開關控制器292的實例的圖。如以上參照圖2闡述，圖6A至圖6D所示開關控制器292a、292b、292c及292d可根據控制訊號CTR輸出開關控制訊號C_SW，且可分別被稱為模式控制器。以下參照作為圖2所示電流對電壓轉換器250’的實例的圖4所示電流對電壓轉換器250’’來闡述圖6A至圖6D。
參照圖6A，在一些實施例中，圖4所示電流對電壓轉換器250’’中所包括的所述多個開關SW11、SW12、SW21、SW22、SW31及SW32中的每一者可包括電晶體。根據控制訊號CTR，開關控制器292a可輸出閘極電壓VG10、VG20及VG30作為開關控制訊號C_SW，閘極電壓VG10、VG20及VG30被提供至電晶體。舉例而言，當所述多個開關SW11、SW12、SW21、SW22、SW31及SW32中的每一者包括NMOS電晶體時，開關控制器292a可藉由輸出具有高位準的閘極電壓來接通開關，且可藉由輸出具有低位準的閘極電壓來關斷開關。如以上參照圖4闡述，第一開關SW11及SW12可以相同的方式來控制，第二開關SW21及SW22可以相同的方式來控制，且第三開關SW31及SW32可以相同的方式來控制。因此，第一閘極電壓VG10可提供至第一開關SW11及SW12，第二閘極電壓VG20可提供至第二開關SW21及SW22，且第三閘極電壓VG30可提供至第三開關SW31及SW32。
參照圖6B，根據控制訊號CTR，開關控制器292b可輸出第一閘極電壓VG10及第三閘極電壓VG30作為開關控制訊號C_SW。如以上參照圖5闡述，所述多個開關SW11、SW12、SW21、SW22、SW31及SW32中的第一開關SW11及SW12以及第二開關SW21及SW22在寬頻寬模式中處於關斷狀態，而在窄頻寬模式中處於接通狀態，且因此可以相同的方式來控制。因此，開關控制器292b可僅輸出第一閘極電壓VG10及第三閘極電壓VG30，且第一閘極電壓VG10可共同地提供至第一開關SW11及SW12以及第二開關SW21及SW22。
參照圖6C，根據控制訊號CTR，開關控制器292c可不僅輸出開關控制訊號C_SW且亦輸出電流源控制訊號C_CS。如以上參照圖3A及圖3B闡述，圖4所示第一電流源254_1’及第二電流源254_2’可在寬頻寬模式中提取TX輸入訊號TXin+、Txin-的共模電流，且可能在窄頻寬模式中不利於電流對電壓轉換器250”的轉換操作。
第一電流源254_1’及第二電流源254_2’可共同地自開關控制器292c接收電流源控制訊號C_CS。舉例而言，開關控制器292c可因應於指示寬頻寬模式的控制訊號CTR而輸出被激活的電流源控制訊號C_CS，且第一電流源254_1’及第二電流源254_2’可因應於被激活的電流源控制訊號C_CS而提取TX輸入訊號TXin+、TXin-的共模電流。另一方面，開關控制器292c可因應於指示窄頻寬模式的控制訊號CTR而輸出未激活的電流源控制訊號C_CS，且第一電流源254_1’及第二電流源254_2’可因應於未激活的電流源控制訊號C_CS而停止提取電流，例如藉由掉電來停止提取電流。
參照圖6D，根據控制訊號CTR，開關控制器292d可不僅輸出開關控制訊號C_SW及電流源控制訊號C_CS且亦輸出TIA控制訊號C_TIA。如以上參照圖3A及圖3B闡述，圖4所示TIA 252’可在寬頻寬模式中基於自正供應電壓VDD及接地電壓提供的功率執行放大操作，且可能在窄頻寬模式中不利於電流對電壓轉換器250”的轉換操作。
TIA 252’可自開關控制器292d接收TIA控制訊號C_TIA。舉例而言，開關控制器292d可因應於指示寬頻寬模式的控制訊號CTR而輸出被激活的TIA控制訊號C_TIA，且TIA 252’可因應於被激活的TIA控制訊號C_TIA而執行放大操作。另一方面，開關控制器292d可因應於指示窄頻寬模式的控制訊號CTR而輸出未激活的TIA控制訊號C_TIA，且TIA 252’可因應於未激活的TIA控制訊號C_TIA而停止放大操作，例如藉由掉電停止放大操作。在一些實施例中，TIA 252’可包括添加至電流在電源供應電壓VDD與接地電壓之間移動的路徑的電源開關，且電源開關可因應於被激活的TIA控制訊號C_TIA而被接通，且可因應於未激活的TIA控制訊號C_TIA而被關斷。
圖7是示出根據示例性實施例的由圖6D所示開關控制器292d輸出的訊號的實例的時序圖。在圖7所示實例中，自開關控制器292d接收開關控制訊號C_SW的開關假設為NMOS電晶體，且被激活的訊號及未激活的訊號假設分別具有高位準及低位準。以下參照圖4所示電流對電壓轉換器250’’及圖6D所示開關控制器292d來闡述圖7。
參照圖7，在時間t71之前的寬頻寬模式中，第一閘極電壓VG10及第二閘極電壓VG20可維持低位準，而第三閘極電壓VG30可維持高位準。因此，圖4所示第一開關SW11及SW12以及第二開關SW21及SW22可維持關斷狀態，而第三開關SW31及SW32可維持接通狀態。另外，電流源控制訊號C_CS及TIA控制訊號C_TIA可在時間t71之前維持高位準，且因此第一電流源254_1’及第二電流源254_2’可提取TX輸入訊號TXin+、TXin-的共模電流，且TIA 252’可執行放大操作。
在時間t71之後的窄頻寬模式中，第一閘極電壓VG10及第二閘極電壓VG20可維持高位準，而第三閘極電壓VG30可維持低位準。因此，圖4所示第一開關SW11及SW12以及第二開關SW21及SW22可維持接通狀態，而第三開關SW31及SW32可維持關斷狀態。另外，電流源控制訊號C_CS及TIA控制訊號C_TIA可維持低位準，且因此第一電流源254_1’、第二電流源254_2’及TIA 252’可能不利於電流對電壓轉換器250”的轉換操作。
在一些實施例中，用於接通開關的閘極電壓可等於或大於正供應電壓（例如，VDD），以減小接通狀態開關的接通電阻。舉例而言，可分別提供大於正供應電壓的閘極電壓VG10及VG30，以接通圖4所示第一開關SW11及SW12以及第三開關SW31及SW32。在一些實施例中，由於TIA 252’的輸出，即TX電壓訊號TXv-、TXv+的共模電壓，用於接通第三開關SW31及SW32的閘極電壓VG30可大於用於接通第一開關SW11及SW12的閘極電壓VG10。
圖8是示出根據示例性實施例的設備20的方塊圖。如圖1所示，設備20可包括訊號處理器600及收發器700。相較於圖1所示設備10，在圖8所示設備20中，收發器700可包括RC控制器794，且RC控制器794可自訊號處理器600的控制器730接收調整訊號ADJ。以下省略了與圖1所示設備10的說明重複的圖8所示設備20的說明，且以下參照圖4所示電流對電壓轉換器250”來闡述圖8所示電流對電壓轉換器750。
訊號處理器600可包括DAC 720及控制器730。DAC 720可將具有可變電流位準的TX輸入訊號TXin提供至收發器700。控制器730可不僅將用於設定頻寬模式的控制訊號CTR且亦將用於調整電流對電壓轉換器750中所包括的電阻器及/或電容器的電阻值及/或電容值的調整訊號ADJ提供至收發器700。舉例而言，如圖8所示，控制器730可包括校準資料CAL且可基於校準資料CAL產生調整訊號ADJ，校準資料CAL包括關於電流對電壓轉換器750中所包括的電阻器及/或電容器的多個電阻值及/或多個電容值的資訊。
在一些實施例中，校準資料CAL可能在設備20的製造製程期間由設備20執行的校準操作的結果而產生，且可能包括在控制器730中。在一些實施例中，校準資料CAL可能在設備20的製造製程期間預先定義，且可能注入（例如，預先加載）至控制器730。在一些實施例中，控制器730可包括非揮發性記憶體（例如，快閃記憶體），且校準資料CAL可儲存於非揮發性記憶體中。在一些實施例中，與圖8所示不同，校準資料CAL可儲存於控制器730外部或訊號處理器600外部的儲存器中，且控制器730可藉由存取所述儲存器而獲得校準資料CAL。
收發器700可包括電流對電壓轉換器750、開關控制器792及RC控制器794。電流對電壓轉換器750可藉由對TX輸入訊號TXin進行轉換來輸出TX電壓訊號TXv。另外，電流對電壓轉換器750可自開關控制器792接收開關控制訊號C_SW，且可自RC控制器794接收RC控制訊號C_RC。開關控制器792可藉由根據控制訊號CTR輸出開關控制訊號C_SW來設定電流對電壓轉換器750的頻寬模式。
RC控制器794可根據調整訊號ADJ輸出RC控制訊號C_RC。電流對電壓轉換器750中所包括的電阻器（例如，圖4所示R1、R2）及/或電容器（例如，圖4所示C1、C2）的電阻值及/或電容值可根據RC控制訊號C_RC來改變。舉例而言，TX輸入訊號TXin的傳播所沿循的圖案的寄生電容值可因裝置而異，且當電流對電壓轉換器750藉由半導體製程來製造時，電流對電壓轉換器750的特徵（例如，增益、頻寬等）可根據製程電壓溫度（process voltage temperature，PVT）變化而改變。因此，可藉由調整電流對電壓轉換器750的電阻器及/或電容器的電阻值及/或電容值來獲得電流對電壓轉換器750的期望特徵。
在一些實施例中，控制器730可根據電流對電壓轉換器750的頻寬模式不僅產生控制訊號CTR且亦產生調整訊號ADJ。舉例而言，圖3A所示第一轉換電路CKTa中的第一電容器C1及第二電容器C2的電容值可與圖3B所示第二轉換電路CKTb中的第一電容器C1及第二電容器C2的電容值不同。因此，控制器730可根據頻寬模式產生調整訊號ADJ，以容許第一電容器C1及第二電容器C2具有適當的電容值。以下參照圖9闡述根據頻寬模式來改變電流對電壓轉換器750中所包括的電容器的電容值的實例。
圖9是示出根據示例性實施例的根據頻寬模式來改變電流對電壓轉換器中所包括的電容器的電容值的實例的時序圖。具體而言，圖9示出改變圖4所示第一電容器C1及第二電容器C2的電容值的實例。如以上參照圖8闡述，第一電容器C1及第二電容器C2的電容值可根據RC控制訊號C_RC而改變。
參照圖9，在時間t91之前的寬頻寬模式中，第一電容器C1及第二電容器C2的電容值可處於相對低的第一範圍VAL1內。在時間t91之後的窄頻寬模式中，第一電容器C1及第二電容器C2的電容值可處於相對高（即，高於VAL1）的第二範圍VAL2內。在一些實施例中，第一電容器C1及第二電容器C2可共同地接收RC控制訊號C_RC，且在一些實施例中，可藉由分別接收RC控制訊號C_RC中所包括的兩個訊號而被相互獨立地控制。儘管圖9示出第一範圍VAL1與第二範圍VAL2彼此不交疊，然而，在一些實施例中，第一範圍VAL1與第二範圍VAL2可至少部分地彼此交疊。
圖10是示出根據示例性實施例的一種設定電流對電壓轉換器的頻寬模式的方法的流程圖。舉例而言，可由圖2所示開關控制器292來執行圖10所示方法。以下參照圖2所示開關控制器292及圖4所示電流對電壓轉換器250”來闡述圖10。
在操作S10中，可執行接收控制訊號CTR的操作。舉例而言，開關控制器292可自訊號處理器100’接收控制訊號CTR。在操作S20中，可判斷控制訊號CTR是否指示寬頻寬模式。當控制訊號CTR指示寬頻寬模式時，隨後可執行操作S31、S32及S33以形成圖3A所示第一轉換電路CKTa，而當控制訊號CTR指示窄頻寬模式時，隨後可執行操作S41、S42及S43以形成圖3B所示第二轉換電路CKTb。在一些實施例中，可以與圖10所示次序不同的次序來執行操作S31、S32及S33，且可同時執行其至少兩個操作。在一些實施例中，可以與圖10所示次序不同的次序來執行操作S41、S42及S43，且可同時執行其至少兩個操作。
在操作S31中，可接通第三開關，且可關斷第一開關及第二開關。舉例而言，可關斷圖4所示第一開關SW11及SW12以及第二開關SW21及SW22，且可接通第三開關SW31及SW32。第一開關、第二開關及第三開關可分別同時或者在彼此不同的時間被接通或關斷。
在操作S32中，可接通直流電流源。舉例而言，開關控制器292可輸出電流源控制訊號（例如，圖6D所示C_CS）以控制圖4所示第一電流源254_1’及第二電流源254_2’，且可因應於已被激活的電流源控制訊號而接通第一電流源254_1’及第二電流源254_2’。在一些實施例中，接通第一電流源254_1’及第二電流源254_2’可以是指將第一電流源254_1’及第二電流源254_2’電性連接至TX輸入訊號TXin+、TXin-的傳播所沿循的路徑。在一些實施例中，接通第一電流源254_1’及第二電流源254_2’可以是指對第一電流源254_1’及第二電流源254_2’加電。因此，第一電流源254_1’及第二電流源254_2’可自TX輸入訊號TXin+、TXin-提取共模電流。
在操作S33中，可執行對TIA加電的操作。舉例而言，開關控制器292可輸出TIA控制訊號（例如，圖6D所示C_TIA）以控制圖4所示TIA 252’，且可因應於被激活的TIA控制訊號而對TIA 252’加電。因此，TIA 252’可執行放大操作，且結果可在電流對電壓轉換器250’中形成圖3A所示第一轉換電路CKTa。
在操作S41中，可關斷第三開關，且可接通第一開關及第二開關。舉例而言，可接通圖4所示第一開關SW11及SW12以及第二開關SW21及SW22，且可關斷第三開關SW31及SW32。第一開關、第二開關及第三開關可分別同時或者在彼此不同的時間被接通或關斷。
在操作S42中，可執行關斷直流電流源的操作。舉例而言，可因應於自開關控制器292接收的未激活的電流源控制訊號（例如，圖6D所示C_CS）而關斷圖4所示第一電流源254_1’及第二電流源254_2’。在一些實施例中，關斷第一電流源254_1’及第二電流源254_2’可以是指與TX輸入訊號TXin+、TXin-移動的路徑電性斷開。在一些實施例中，關斷第一電流源254_1’及第二電流源254_2’可以是指使第一電流源254_1’及第二電流源254_2’掉電。因此，第一電流源254_1’及第二電流源254_2’可停止自TX輸入訊號TXin+、TXin-提取共模電流，且可能不利於TX輸入訊號TXin+、TXin-的轉換操作。另外，當第一電流源254_1’及第二電流源254_2’掉電時，第一電流源254_1’及第二電流源254_2’所造成的功耗相較於寬頻寬模式而言可能降低。
在操作S43中，可執行使TIA掉電的操作。舉例而言，可因應於自開關控制器292接收的未激活的TIA控制訊號（例如，圖6D所示C_TIA）而使圖4所示TIA 252’掉電。因此，TIA 252’可停止放大操作，且可能不利於TX輸入訊號TXin+、TXin-的轉換操作。另外，TIA 252’所造成的功耗相較於寬頻寬模式而言可能降低。結果，可在電流對電壓轉換器250’中形成圖3B所示第二轉換電路CKTb。
圖11是示出根據示例性實施例的一種控制電流對電壓轉換器的方法的流程圖。具體而言，圖11示出一種當經由無線通道傳送訊號時控制排列在收發器的輸入級處的電流對電壓轉換器的方法。舉例而言，圖11所示方法可由圖8所示控制器730來執行，以控制圖8所示收發器700的電流對電壓轉換器750。以下參照圖8來闡述圖11。
在操作S50中，可確定頻寬模式。舉例而言，控制器730可與另一設備共用訊號的頻寬，所述另一設備在無線通訊系統中與設備20進行通訊。在無線通訊系統中可界定多個頻寬，且可確定並共用設備20及所述另一設備二者可能支援的頻寬。
在操作S60中，可確定傳輸增益。舉例而言，控制器730可基於例如無線通道的狀態、所述另一設備所需要的傳輸功率及設備20的功率狀態（power state）等因素來確定傳輸增益。
在操作S70中，可確定RC電路的值。舉例而言，如以上參照圖2等闡述，電流對電壓轉換器750可包括RC電路，所述RC電路包括並聯連接至彼此的電阻器及電容器。RC電路中所包括的電阻器及電容器可為可變電阻器及可變電容器，且因此可基於頻寬模式、傳輸增益及校準資料CAL來確定RC電路中所包括的電阻器及電容器的電阻值及電容值。在一些實施例中，如以上參照9闡述，RC電路的電容器在寬頻寬模式中可被確定出具有低電容值，而在窄頻寬模式中可被確定出具有高電容值。
在操作S80中，可輸出控制訊號及調整訊號。舉例而言，如圖8所示，控制器730可將控制訊號CTR輸出至開關控制器792並將調整訊號ADJ輸出至RC控制器794。
圖12是示出根據示例性實施例的包括電流對電壓轉換器的設備的實例的方塊圖。具體而言，圖12示出基站31與使用者設備32在使用蜂巢網路的無線通訊系統30中彼此無線通訊的實例。基站31及使用者設備32可包括支援多種頻寬模式的收發器，且收發器可包括根據上述示例性實施例的電流對電壓轉換器及控制器。
基站31可為與使用者設備及/或另一基站通訊的固定站。舉例而言，基站31可被稱為節點B、演進節點B（evolved-Node B，eNB）、扇面（sector）、基地台（site）、基地收發站（base transceiver station，BTS）、存取點（access point，AP）、中繼節點（relay node）、遠端無線電站（remote radio head，RRH）、無線電單元（radio unit，RU）、小型蜂巢基地台（small cell）等。使用者設備32可為固定的或行動的，且可在與基站通訊時傳送並接收資料及/或控制資訊。舉例而言，使用者設備32可被稱為終端設備、行動站（mobile station，MS）、行動終端（mobile terminal，MT）、使用者終端（user terminal，UT）、用戶站（subscriber station，SS）、無線裝置、手持裝置等。
如圖12所示，基站31及使用者設備32可各自包括多個天線，且可經由多輸入及多輸出（multiple-input and multiple-output，MIMO）通道33彼此無線通訊。根據示例性實施例的電流對電壓轉換器可包括在分別與所述多個天線對應的收發器中，且可對具有寬頻寬的訊號進行有效地轉換並亦以低功率對具有窄頻寬的訊號進行轉換。
圖13示出根據示例性實施例的包括電流對電壓轉換器的設備的實例。具體而言，圖13示出各種無線通訊裝置在使用WLAN的無線通訊系統中彼此通訊的實例。圖13所示各種無線通訊裝置中的每一者可包括支援多種頻寬模式的收發器，且收發器可包括根據上述示例性實施例的電流對電壓轉換器及控制器。
家用器具41、家用電器42、娛樂裝置43及存取點50可構成物聯網（Internet of Things，IoT）網路系統。家用器具41、家用電器42、娛樂裝置43及存取點50可各自包括根據示例性實施例的收發器作為組件。家用器具41、家用電器42及娛樂裝置43可與存取點50進行無線通訊，且亦可彼此進行無線通訊。
儘管已參照本發明概念的實施例具體示出並闡述了本發明概念，然而應理解，在不背離以下申請專利範圍的精神及範圍的條件下可對其作出形式及細節上的各種變化。
10、10’、20‧‧‧設備
15‧‧‧印刷電路板
30‧‧‧無線通訊系統
31‧‧‧基站
32‧‧‧使用者設備
33‧‧‧多輸入及多輸出（MIMO）通道
41‧‧‧家用器具
42‧‧‧家用電器
43‧‧‧娛樂裝置
50‧‧‧存取點
100、100’、600‧‧‧訊號處理器
110‧‧‧類比-數位轉換器（ADC）
120、120’、720‧‧‧數位-類比轉換器（DAC）
130、130’、730‧‧‧控制器
200、200’、700‧‧‧收發器
210‧‧‧低雜訊放大器
220‧‧‧RX混頻器
230‧‧‧RX電流對電壓轉換器
240‧‧‧RX濾波器
250‧‧‧TX電流對電壓轉換器
250’、250’’、750‧‧‧電流對電壓轉換器
251‧‧‧電阻-電容（RC）電路
251_1’、251_1a、251_1b‧‧‧第一RC電路
251_2’、251_2a、251_2b‧‧‧第二RC電路
252、252’、252a‧‧‧轉阻放大器（TIA）
253‧‧‧開關
254_1、254_1’‧‧‧第一電流源
254_2、254_2’‧‧‧第二電流源
260‧‧‧TX混頻器
270‧‧‧TX濾波器
280‧‧‧功率放大器
292‧‧‧開關控制器
292a、292b、292c、292d、792‧‧‧開關控制器
300‧‧‧開關/雙工器
400‧‧‧天線
794‧‧‧RC控制器
ADJ‧‧‧調整訊號
BW1、BW1’、BW2、BW2’‧‧‧頻寬
C1‧‧‧第一電容器
C2‧‧‧第二電容器
CAL‧‧‧校準資料
CKTa‧‧‧等效電路/第一轉換電路
CKTb‧‧‧等效電路/第二轉換電路
CTR‧‧‧控制訊號
Cp、Cp+、Cp-‧‧‧寄生電容
C_CS‧‧‧電流源控制訊號
C_RC‧‧‧RC控制訊號
C_SW‧‧‧開關控制訊號
C_TIA‧‧‧TIA控制訊號
P10‧‧‧輸出引腳
P20‧‧‧輸入引腳
P21‧‧‧第一輸入引腳
P22‧‧‧第二輸入引腳
R1‧‧‧第一電阻器
R2‧‧‧第二電阻器
RXb‧‧‧RX基頻訊號
RXin‧‧‧接收器（RX）輸入訊號
RXout‧‧‧RX輸出訊號
RXr‧‧‧RX射頻訊號
RXv‧‧‧RX電壓訊號
S10、S20、S31、S32、S33、S41、S42、S43、S50、S60、S70、S80‧‧‧操作
SW11、SW12‧‧‧開關/第一開關
SW21、SW22‧‧‧開關/第二開關
SW31、SW32‧‧‧開關/第三開關
t1、t71、t91‧‧‧時間
TXf‧‧‧TX經濾波訊號
TXin‧‧‧TX輸入訊號
TXin+‧‧‧差分訊號/ TX輸入訊號/正的TX輸入訊號
TXin-‧‧‧差分訊號/ TX輸入訊號/負的TX輸入訊號
TXout‧‧‧傳送器（TX）輸出訊號
TXr‧‧‧TX射頻訊號
TXv‧‧‧TX電壓訊號
TXv+‧‧‧差分訊號/TX電壓訊號/正的TX電壓訊號
TXv-‧‧‧差分訊號/TX電壓訊號/負的TX電壓訊號
VAL1‧‧‧第一範圍
VAL2‧‧‧第二範圍
VDD‧‧‧正供應電壓/電源供應電壓
VG10‧‧‧閘極電壓/第一閘極電壓
VG20‧‧‧閘極電壓/第二閘極電壓
VG30‧‧‧閘極電壓/第三閘極電壓
藉由結合附圖閱讀以下對示例性實施例的詳細說明，以上及/或其他態樣將變得顯而易見且更易於理解，在附圖中：
圖1是示出根據示例性實施例的包括電流對電壓轉換器的設備的方塊圖。
圖2是示出根據示例性實施例的圖1所示設備的實例的圖。
圖3A及圖3B是示出根據示例性實施例的圖2所示電流對電壓轉換器中的等效電路的電路圖。
圖4是示出根據示例性實施例的電流對電壓轉換器的方塊圖。
圖5是示出取決於頻寬模式的圖4所示電流對電壓轉換器中所包括的多個開關的狀態的時序圖。
圖6A至圖6D是示出根據示例性實施例的圖2所示開關控制器的實例的圖。
圖7是示出根據示例性實施例的由圖6D所示開關控制器輸出的訊號的實例的時序圖。
圖8是示出根據示例性實施例的設備的方塊圖。
圖9是示出根據示例性實施例的根據頻寬模式來改變電流對電壓轉換器中所包括的電容器的電容值的實例的時序圖。
圖10是示出根據示例性實施例的一種設定電流對電壓轉換器的頻寬模式的方法的流程圖。
圖11是示出根據示例性實施例的一種控制電流對電壓轉換器的方法的流程圖。
圖12是示出根據示例性實施例的包括電流對電壓轉換器的設備的實例的方塊圖。
圖13示出根據示例性實施例的包括電流對電壓轉換器的設備的實例。

Claims (24)

  1. 一種用於將電流訊號轉換成電壓訊號的電流對電壓轉換器，所述電流對電壓轉換器包括： 轉阻放大器，包括輸入端子及輸出端子； 電阻-電容（RC）電路，包括： 第一端及第二端，分別連接至所述轉阻放大器的所述輸入端子及所述輸出端子，以及 電阻器及電容器，在所述第一端與所述第二端之間並聯連接至彼此；以及 多個開關，被配置成形成以下中的至少一者： 第一轉換電路，其被配置成在寬頻寬模式中經由所述轉阻放大器及所述電阻-電容電路對所述電流訊號進行轉換，以及 第二轉換電路，其被配置成在窄頻寬模式中經由所述電阻-電容電路對所述電流訊號進行轉換。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電流對電壓轉換器，其中所述第一轉換電路更被配置成在所述電阻-電容電路的所述第二端處輸出所述電壓訊號，且 其中所述第二轉換電路更被配置成在所述電阻-電容電路的所述第一端處輸出所述電壓訊號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的電流對電壓轉換器，其中，在所述第二轉換電路中，所述電阻-電容電路的所述第二端連接至接地。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的電流對電壓轉換器，其中所述轉阻放大器被配置成在所述窄頻寬模式中掉電。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的電流對電壓轉換器，更包括輸入引腳，所述輸入引腳被配置成自所述電流對電壓轉換器外部接收所述電流訊號。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的電流對電壓轉換器，更包括電流源，所述電流源被配置成在所述寬頻寬模式中自所述輸入引腳提取直流。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的電流對電壓轉換器，其中所述多個開關包括： 第一開關，連接在所述電阻-電容電路的所述第一端與用於所述電壓訊號的輸出節點之間； 第二開關，連接在所述電阻-電容電路的所述第二端與接地之間；以及 第三開關，連接在所述電阻-電容電路的所述第二端與所述輸出節點之間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的電流對電壓轉換器，其中所述第一開關及所述第二開關被配置成在所述寬頻寬模式中關斷而在所述窄頻寬模式中接通，且 其中所述第三開關被配置成在所述寬頻寬模式中接通而在所述窄頻寬模式中關斷。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的電流對電壓轉換器，其中所述第一開關、所述第二開關及所述第三開關中的每一者包括各自的電晶體，所述電晶體被配置成根據閘極電壓將兩端彼此電性連接。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的電流對電壓轉換器，其中所述電容器包括可變電容器，且 其中所述電容器在所述寬頻寬模式中具有第一電容值而在所述窄頻寬模式中具有第二電容值，所述第一電容值小於所述第二電容值。
  11. 一種用於將電流訊號轉換成電壓訊號的電流對電壓轉換器，所述電流對電壓轉換器包括： 轉阻放大器； 電阻-電容（RC）電路，包括並聯連接至彼此的電阻器及電容器；以及 多個開關，被配置成執行以下中的至少一者： 在寬頻寬模式中應用所述電阻-電容電路作為所述轉阻放大器的回饋，以及 在窄頻寬模式中應用所述電阻-電容電路作為所述電流訊號與接地之間的分流器。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的電流對電壓轉換器，其中所述轉阻放大器被配置成在所述寬頻寬模式中輸出所述電壓訊號，且 其中所述分流器被配置成在所述窄頻寬模式中輸出所述電壓訊號。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的電流對電壓轉換器，其中所述轉阻放大器被配置成在所述窄頻寬模式中掉電。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的電流對電壓轉換器，更包括輸入引腳，所述輸入引腳被配置成自所述電流對電壓轉換器外部接收所述電流訊號。
  15. 如申請專利範圍第11項所述的電流對電壓轉換器，其中所述電阻-電容電路的兩端分別連接至所述轉阻放大器的輸入端子及輸出端子。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的電流對電壓轉換器，其中所述多個開關包括： 第一開關，被配置成在所述窄頻寬模式中將所述轉阻放大器的所述輸入端子連接至用於所述電壓訊號的輸出節點； 第二開關，被配置成在所述窄頻寬模式中將所述轉阻放大器的所述輸出端子連接至所述接地；以及 第三開關，被配置成在所述寬頻寬模式中將所述轉阻放大器的所述輸出端子連接至所述輸出節點。
  17. 一種設備，包括： 訊號處理器，被配置成在基頻中輸出控制訊號及電流訊號；以及 傳送器，包括電流對電壓轉換器，所述電流對電壓轉換器被配置成根據所述控制訊號在寬頻寬模式及窄頻寬模式中的至少一者中操作，並將所述電流訊號轉換成電壓訊號，所述傳送器被配置成基於所述電壓訊號輸出射頻（RF）訊號， 其中所述電流對電壓轉換器包括： 轉阻放大器，其被配置成在所述窄頻寬模式中掉電；以及 電阻-電容（RC）電路，其包括並聯連接至彼此的電阻器及電容器，並被配置成在所述寬頻寬模式及所述窄頻寬模式中的每一者中容許所述電流訊號的至少一部分通過。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的設備，其中所述電流對電壓轉換器更包括多個開關，所述多個開關被配置成執行以下中的至少一者： 在所述寬頻寬模式中應用所述電阻-電容電路作為所述轉阻放大器的回饋，以及 在所述窄頻寬模式中應用所述電阻-電容電路作為所述電流訊號與接地之間的分流器。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的設備，其中所述傳送器更包括開關控制器，所述開關控制器被配置成因應於所述控制訊號控制所述多個開關。
  20. 如申請專利範圍第17項所述的設備，其中所述電阻-電容電路的兩端分別連接至所述轉阻放大器的輸入端子及輸出端子。
  21. 如申請專利範圍第20項所述的設備，其中所述電流對電壓轉換器更包括： 第一開關，被配置成在所述窄頻寬模式中將所述轉阻放大器的所述輸入端子連接至用於所述電壓訊號的輸出節點； 第二開關，被配置成在所述窄頻寬模式中將所述轉阻放大器的所述輸出端子連接至接地；以及 第三開關，被配置成在所述寬頻寬模式中將所述轉阻放大器的所述輸出端子連接至所述輸出節點。
  22. 如申請專利範圍第17項所述的設備，其中所述訊號處理器更被配置成根據所述寬頻寬模式及所述窄頻寬模式中的至少一者輸出調整訊號，且 其中所述傳送器更包括電阻-電容控制器，所述電阻-電容控制器被配置成根據所述調整訊號改變所述電阻器的電阻值及所述電容器的電容值中的至少一者。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的設備，其中所述訊號處理器包括校準資料且更被配置成基於所述校準資料輸出所述調整訊號，所述校準資料包括關於所述電阻器的多個電阻值及所述電容器的多個電容值的資訊。
  24. 如申請專利範圍第17項所述的設備，更包括： 基板，所述訊號處理器及所述傳送器安裝於所述基板上， 其中所述電流訊號經由所述基板的圖案自所述訊號處理器傳送至所述傳送器。
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Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6404281B1 (en) 2000-11-14 2002-06-11 Sirenza Microdevices, Inc. Wide dynamic range transimpedance amplifier
US7274915B2 (en) 2003-08-29 2007-09-25 Broadcom Corporation Low-noise transmitter system and method
TW200928300A (en) * 2007-12-28 2009-07-01 Univ Far East Heterodyne interferometer
CN201188619Y (zh) * 2008-05-06 2009-01-28 深圳新飞通光电子技术有限公司 一种高速数字光模块接收电路
US8111097B1 (en) * 2009-05-10 2012-02-07 Cypress Semiconductor Corporation Device with reconfigurable continuous and discrete time functionality
JP2011250126A (ja) * 2010-05-26 2011-12-08 Sumitomo Electric Ind Ltd トランスインピーダンスアンプ及び光レシーバ
EP2613451A1 (en) * 2010-06-03 2013-07-10 Broadcom Corporation Saw-less receiver with RF Frequency translated BPF
KR101214761B1 (ko) 2011-09-19 2013-01-09 삼성전기주식회사 다중대역 증폭기 및 다중대역 증폭방법
US8610495B2 (en) * 2011-12-16 2013-12-17 Intel Mobile Communications GmbH Adaptive filtering of blocker signals in demodulators
US8750818B2 (en) * 2012-04-13 2014-06-10 Mediatek Inc. Signal processing circuit with circuit induced noise cancellation
US8643432B1 (en) * 2012-07-27 2014-02-04 Hong Kong Applied Science & Technology Research Institute Company Ltd. Op-Amp sharing by swapping trans-conductance cells
US9219507B2 (en) 2012-08-13 2015-12-22 Broadcom Corporation Blocker-tolerant wideband noise-canceling receivers
US9344124B2 (en) 2013-05-01 2016-05-17 Qualcomm Incorporated Jammer resistant noise cancelling receiver front end
CN103532503A (zh) * 2013-09-18 2014-01-22 清华大学 功率放大器
CN103516371B (zh) * 2013-09-18 2015-10-21 清华大学 可配置无线发射机
US9124246B2 (en) 2013-09-25 2015-09-01 Qualcomm Incorporated Baseband processing circuitry
KR20150042512A (ko) 2013-10-11 2015-04-21 삼성전자주식회사 전자 장치에서 수신기의 동작 모드 제어 방법 및 장치
US9419573B2 (en) * 2014-06-27 2016-08-16 Nxp, B.V. Variable gain transimpedance amplifier
US10063251B2 (en) * 2016-07-15 2018-08-28 Mediatek Inc. Low-noise current-in class D amplifier with slew rate control mechanism
CN106018926B (zh) * 2016-08-05 2018-08-31 电子科技大学 一种微电流检测电路
US9991875B2 (en) 2016-08-12 2018-06-05 Qualcomm Incorporated Reconfigurable radio frequency (RF) bandstop/intermediate frequency (IF) bandpass filter
CN106712786B (zh) * 2016-12-15 2018-10-23 东南大学 一种带宽连续可调的宽带接收机前端电路

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