TWI692207B - 頻率偵測器及射頻電路 - Google Patents

頻率偵測器及射頻電路 Download PDF

Info

Publication number
TWI692207B
TWI692207B TW108133916A TW108133916A TWI692207B TW I692207 B TWI692207 B TW I692207B TW 108133916 A TW108133916 A TW 108133916A TW 108133916 A TW108133916 A TW 108133916A TW I692207 B TWI692207 B TW I692207B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
circuit
impedance
signal
impedance circuit
frequency
Prior art date
Application number
TW108133916A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202114353A (zh
Inventor
惠慶 簡
陳智聖
林昭毅
許瀞文
Original Assignee
立積電子股份有限公司
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 立積電子股份有限公司 filed Critical 立積電子股份有限公司
Priority to TW108133916A priority Critical patent/TWI692207B/zh
Priority to CN201911029038.0A priority patent/CN112543024B/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI692207B publication Critical patent/TWI692207B/zh
Priority to US16/945,916 priority patent/US11601100B2/en
Priority to EP20193565.7A priority patent/EP3796561B1/en
Publication of TW202114353A publication Critical patent/TW202114353A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits
    • H04B1/18—Input circuits, e.g. for coupling to an antenna or a transmission line
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/56—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/16—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/18—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08—Details of the phase-locked loop
    • H03L7/085—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
    • H03L7/089—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal the phase or frequency detector generating up-down pulses
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

頻率偵測器包含第一阻抗電路及第二阻抗電路。第一阻抗電路的第一端接收輸入訊號，而第一阻抗電路的第二端輸出分壓訊號。第二阻抗電路的第一端耦接於第一阻抗電路之第二端，而第二阻抗電路的第二端耦接於系統電壓端。第一阻抗電路及第二阻抗電路具有相異之頻率響應。第一阻抗電路之阻抗值、第二阻抗電路之阻抗值及分壓訊號係隨著輸入訊號之頻率而變化。

Description

頻率偵測器及射頻電路
本發明是有關於一種射頻電路，特別是一種具有頻率偵測器的射頻電路。
隨著網路通訊應用的發展越發多元，電子裝置也需要支援較寬的頻段來支援不同的應用。甚至在現有技術中，也有些電子裝置會同時支援兩個以上的不同的頻段，例如有些應用在無線網路的電子裝置就可以同時支援2.4G赫茲的頻段及5G赫茲的頻段。
然而，由於電子裝置內部的電子元件在不同頻率下會有不同的頻率響應，因此即使是設計成能夠支援較大頻寬的電子裝置，也難以在所有頻段上都維持相同的訊號品質。舉例來說，當電子裝置透過放大電路將輸入訊號放大時，由於放大電路中各元件的頻率響應有所差異，因此對於部分頻段的訊號會具有較差的線性度，造成訊號失真，並使電子裝置的通訊品質下降。
本發明的一實施例提供一種頻率偵測器。頻率偵測器包含第一阻抗電路及第二阻抗電路。
第一阻抗電路具有第一端及第二端，第一阻抗電路的第一端接收輸入訊號，而第一阻抗電路的第二端輸出分壓訊號。第二阻抗電路具有第一端及第二端，第二阻抗電路的第一端耦接於第一阻抗電路之第二端，而第二阻抗電路的第二端耦接於第一系統電壓端。
第一阻抗電路及第二阻抗電路具有相異之頻率響應。第一阻抗電路之阻抗值、第二阻抗電路之阻抗值及分壓訊號係隨著輸入訊號之頻率而變化。
本發明的另一實施例提供一種射頻電路。射頻電路包含頻率偵測器及訊號處理單元。
頻率偵測器包含第一阻抗電路及第二阻抗電路。第一阻抗電路具有第一端及第二端，第一阻抗電路的第一端接收輸入訊號，而第一阻抗電路的第二端輸出分壓訊號。第二阻抗電路具有第一端及第二端，第二阻抗電路的第一端耦接於第一阻抗電路之第二端，而第二阻抗電路的第二端耦接於第一系統電壓端。
訊號處理單元處理輸入訊號，並根據偵測訊號調整訊號處理單元之頻率響應。
第一阻抗電路及第二阻抗電路具有相異之頻率響應。第一阻抗電路之阻抗值、第二阻抗電路之阻抗值及分壓訊號係隨著輸入訊號之頻率而變化。
100、200、300:頻率偵測器
110:第一阻抗電路
120:第二阻抗電路
112:虛部阻抗電路
R1至R8、244、RB1、RB2:電阻
C0、C1、C2、246、C3、C4、C5、C1A、C2A、C3A:電容
L1、L2、L1A、L2A、L3A:電感
SIGIN:輸入訊號
SIGOUT:輸出訊號
SIGDVS:分壓訊號
L110:實線
L120:虛線
NV1:第一系統電壓端
NV2:第二系統電壓端
230:軌對軌放大電路
240:訊號整流電路
SIGDTC:偵測訊號
232:反相器
320:回授放大器
30、40、50:射頻電路
32、42、52:訊號處理單元
34:耦合元件
OP1至OPN:放大器
CMP1、CMP2、CMP3:比較器
SW1:開關
FB:回授單元
BC1:偏壓電路
VB0、VB1、VB2:偏壓
Vref:參考電壓
242、M1至M9:電晶體
521:旁通電路
第1圖是本發明一實施例之頻率偵測器的示意圖。
第2圖是第1圖之第一阻抗電路及第二阻抗電路的頻率響應圖
第3圖是本發明另一實施例之頻率偵測器的示意圖。
第4圖是本發明另一實施例的頻率偵測器的示意圖。
第5圖是本發明一實施例之射頻電路的示意圖。
第6圖是本發明另一實施例之射頻電路的示意圖。
第7圖是本發明另一實施例之射頻電路的示意圖。
第1圖是本發明一實施例之頻率偵測器100的示意圖。頻率偵測器100包含第一阻抗電路110及第二阻抗電路120。
第一阻抗電路110具有第一端及第二端，第一阻抗電路110的第一端可接收輸入訊號SIGIN，例如為射頻訊號，而第一阻抗電路110的第二端可輸出分壓訊號SIGDVS。第二阻抗電路120具有第一端及第二端，第二阻抗電路120的第一端可耦接於第一阻抗電路110之第二端，而第二阻抗電路120的第二端可耦接於第一系統電壓端NV1。
在有些實施例中，第一阻抗電路110及第二阻抗電路120可具有相異的頻率響應。也就是說，當輸入訊號SIGIN的頻率產生變化時，第一阻抗電路110的阻抗值及第二阻抗電路120的阻抗值也會隨之變化，導致分壓訊號SIGDVS的電壓也會隨之變化。也就是說，分壓訊號SIGDVS的電壓變化會與輸入訊號SIGIN的頻率相關，因此頻率偵測器100可以透過分壓訊號SIGDVS來偵測輸入訊號SIGIN的頻率。
在本發明的有些實施例中，若在頻率偵測器100的待測頻段中，第一阻抗電路110的阻抗對頻率的變化趨勢與第二阻抗電路120的阻抗對頻率的變化趨勢相反，就可以確保在其待測頻段中，分壓訊號SIGDVS的電壓隨輸入訊號SIGIN的頻率的變化趨勢保持同向，亦即在待測頻段內，當輸入訊號SIGIN的頻率越高時，分壓訊號SIGDVS的電壓會隨之越高或者隨之越低，如此一來，就可以較為明 確地判斷輸入訊號SIGIN的頻率。
第2圖是本發明一實施例之第一阻抗電路110及第二阻抗電路120的頻率響應圖，其中縱軸表示阻抗，橫軸表示頻率，實線L110為第一阻抗電路110的頻率響應，而虛線L120為第二阻抗電路120的頻率響應。在第2圖中，在5G赫茲至5.5G赫茲的頻率區間內，第一阻抗電路110的阻抗會隨著輸入訊號SIGIN的頻率上升而增加，而第二阻抗電路120的阻抗則會隨著輸入訊號SIGIN的頻率上升而降低。在此情況下，若輸入訊號SIGIN的平均電壓維持在2V，則當輸入訊號SIGIN的頻率自5G赫茲上升至5.5G赫茲時，分壓訊號SIGDVS的電壓就可能會從1.5V降低至0.6V，如此一來，根據分壓訊號SIGDVS的電壓就可以推知輸入訊號SIGIN的頻率大小。
在第1圖中，第一阻抗電路110可包含串聯在第一阻抗電路110之第一端及第二端之間的電阻R1、電容C0及虛部阻抗單元112。虛部阻抗單元112可包含彼此並聯之電感L1及電容C1。此外，第二阻抗電路120可包含串聯在第二阻抗電路120之第一端及第二端之間的電容C2及電感L2。在此情況下，透過選擇適當的電阻R1、電感L1、L2及電容C0、C1及C2，就可以在待測頻段內設計出具有所需頻率響應的阻抗電路110及120，而根據阻抗電路110及120的頻率響應，就可以推知分壓訊號SIGDVS的電壓與輸入訊號SIGIN的頻率之間的關係。
此外，第1圖所示的第一阻抗電路110及第二阻抗電路120是用以作為例示性的說明，而在本發明的其他實施例中，第一阻抗電路110及第二阻抗電路120也可能包含其他的電子元件，或者以其他的結構來實作。
第3圖是本發明一實施例之頻率偵測器200的示意圖。頻率偵測器200與頻率偵測器100具有相似的結構，並且可以根據相似的原理操作，然而頻率偵測器200還可包含訊號調整電路及訊號整流電路240。在本實施例中，訊號調整電路可以例如是軌對軌(rail to rail)放大電路230。
在第3圖的實施例中，由於輸入訊號SIGIN中包含載波，因此電壓振幅變化較大，若直接利用第一阻抗電路110及第二阻抗電路120來分壓，所得出的分壓訊號SIGDVS會具有較大的雜訊。在此情況下，軌對軌放大電路230可耦接於第一阻抗電路110之第一端，而頻率偵測器200可以透過軌對軌放大電路230來調整輸入訊號SIGIN的波形，而第一阻抗電路110之第一端便可接收調整過後的輸入訊號SIGIN。由於調整過後的輸入訊號SIGIN可具有較規則的電壓振幅變化，因此分壓訊號SIGDVS的電壓變化能夠與輸入訊號SIGIN的頻率較為準確地對應。
此外，頻率偵測器200還可透過訊號整流電路240將分壓訊號SIGDVS整流成電壓變化更加穩定的偵測訊號SIGDTC，以便後續的電路做進一步的判別及應用。
在第3圖中，訊號整流電路240可耦接於第一阻抗電路110之第二端，訊號整流電路240可接收分壓訊號SIGDVS，並對分壓訊號SIGDVS進行整流以輸出偵測訊號SIGDTC。訊號整流電路240可包含電晶體242、電阻244及電容246。電晶體242具有第一端、第二端及控制端，電晶體242的第一端可耦接於第二系統電壓端NV2，而電晶體242的控制端可耦接於第一阻抗電路110之第二端。在此實施例中，電晶體242可以是金氧半場效電晶體，其功能為源極隨耦器，然而在其他實施例中，電晶體242也可以是雙極性接面電晶體，並可作為射極隨耦器。
電阻244具有第一端及第二端，電阻244的第一端可耦接於電晶體242之第二端，而電阻244的第二端可耦接於第一系統電壓端NV1。電容246具有第一端及第二端，電容246的第一端可耦接於電晶體242之第二端，而電容246的第二端可耦接於第一系統電壓端NV1。透過訊號整流電路240，就可以將分壓訊號SIGDVS轉變為電壓波動(ripple)較小的偵測訊號SIGDTC。
由於訊號整流電路240只有在分壓訊號SIGDVS具有高電壓的工作週 期內會被充電，因此第3圖的訊號整流電路240可視為半波整流器，然而在本發明的其他實施例中，也可利用全波整流器來實作訊號整流電路240以使偵測訊號SIGDTC的電壓更加穩定。舉例來說，訊號整流電路240也可以利用差動對的結構來達到全波整流的效果。
在第3圖的實施例中，軌對軌(rail to rail)放大電路230可包含複數個串接的反相器232。在此情況下，軌對軌放大電路230調整後所得到的輸入訊號SIGIN可例如為方波，因此分壓訊號SIGDVS的波形也會類似於方波。然而，在本發明的其他實施例中，頻率偵測器200也可以利用其他的電路來調整輸入訊號SIGIN的波形。舉例來說，頻率偵測器200可以根據系統的需求，將訊號調整電路以透過回授放大器(Cherry Hooper Amplifier)的方式實施，來調整輸入訊號SIGIN的波形。
第4圖是本發明一實施例的頻率偵測器300的示意圖。頻率偵測器300與頻率偵測器200具有相似的結構並且可以根據相似的原理操作，然而頻率偵測器300可包含回授放大器320來調整輸入訊號SIGIN的波型。
回授放大器320包含電晶體M1至M8、電阻R3至R8及電容C4及C5。電阻R3具有第一端及第二端，電阻R3的第一端可耦接於第二系統電壓端NV2。電晶體M1具有第一端、第二端及控制端，電晶體M1的第一端可耦接於電阻R3的第一端，而電晶體M1的控制端可耦接於電阻R3的第二端。電阻R7具有第一端及第二端，而電阻R7的第一端可耦接於電晶體M1的第二端。電阻R5具有第一端及第二端，而電阻R5的第一端可耦接於電晶體M1的控制端。電晶體M3具有第一端、第二端及控制端，電晶體M3的第一端可耦接於電阻R5的第二端，而電晶體M3的控制端可耦接於電阻R7的第二端。電晶體M5具有第一端、第二端及控制端，電晶體M5的第一端可耦接於電阻R7的第二端，而電晶體M5的控制端可接收輸入訊號SIGIN。電晶體M7具有第一端、第二端及控制端，電晶體M7的第一端可耦接於電晶體M5的第二端，電晶體M7的第二端可耦接於第一系統電壓端 NV1，而電晶體M7的控制端可接收偏壓VB2。電晶體M8具有第一端、第二端及控制端，電晶體M8的第一端可耦接於電晶體M3的第二端，電晶體M8的第二端可耦接於第一系統電壓端NV1，而電晶體M8的控制端可接收偏壓VB2。
電阻R4具有第一端及第二端，電阻R4的第一端可耦接於第二系統電壓端NV2。電晶體M2具有第一端、第二端及控制端，電晶體M2的第一端可耦接於電阻R4的第一端，而電晶體M2的控制端可耦接於電阻R4的第二端。電阻R8具有第一端及第二端，而電阻R8的第一端可耦接於電晶體M2的第二端。電阻R6具有第一端及第二端，而電阻R6的第一端可耦接於電晶體M2的控制端，而電阻R6的第二端可耦接至第一阻抗單元110的第一端。電晶體M4具有第一端、第二端及控制端，電晶體M4的第一端可耦接於電阻R6的第二端，電晶體M4的第二端可耦接於電晶體M3的第二端，而電晶體M4的控制端可耦接於電阻R8的第二端。電晶體M6具有第一端、第二端及控制端，電晶體M6的第一端可耦接於電阻R8的第二端，電晶體M6的第二端可耦接於電晶體M5的第二端，而電晶體M6的控制端可耦接至系統電壓端NV1。此外，電容C4可耦接於電晶體M4的控制端及第二端之間，而電容C5可耦接於電晶體M2的控制端及第二端之間。
第5圖是本發明一實施例之射頻電路30的示意圖。射頻電路30包含頻率偵測器200及訊號處理單元32。在第5圖的實施例中，射頻電路30可以利用頻率偵測器200來偵測輸入訊號SIGIN的頻率，然而在有些其他實施例中，射頻電路30也可以利用頻率偵測器100或300來偵測輸入訊號SIGIN的頻率。
此外，射頻電路30可以透過訊號處理單元32來處理輸入訊號SIGIN，並且根據偵測訊號SIGDTC調整訊號處理單元32的頻率響應特性。舉例來說，訊號處理單元32可包含放大器OP1，且放大器OP1可以用來放大輸入訊號SIGIN。然而一般來說，放大器OP1在不同頻段的線性表現可能有所差異，因此當輸入訊號SIGIN的頻率在不同的頻段之間變換時，放大器OP1所輸出的放大訊號就可能產 生失真。在此情況下，訊號處理單元32可以根據偵測訊號SIGDTC來調整放大器OP1的匹配阻抗。
舉例來說，訊號處理單元32可以透過比較器CMP1將偵測訊號SIGDTC與預設的參考電壓Vref相比較。當偵測訊號SIGDTC的電壓大於參考電壓Vref時，表示輸入訊號SIGIN可能處於較為低頻的區段，此時比較器CMP1可輸出低電壓訊號以截止開關SW1，而部分輸入訊號SIGIN會流入電容C3及電阻R2所形成的路徑。反之，當偵測訊號SIGDTC的電壓小於參考電壓Vref時，表示輸入訊號SIGIN可能處於較為高頻的區段，此時比較器CMP1可輸出高電壓訊號以導通開關SW1，而大部分的輸入訊號SIGIN將不再流入電容C3及電阻R2所形成的路徑，而會流入開關SW1導通後所產生的路徑。如此一來，就可以在輸入訊號SIGIN較為高頻時，減少放大器OP1的輸入阻抗，使得放大器OP1在輸入訊號頻率不同的情況下，能夠維持穩定的線性表現。
也就是說，射頻電路30可以根據輸入訊號SIGIN的頻率來調整訊號處理單元32的匹配阻抗，因此當輸入訊號SIGIN的頻率產生變化時，訊號處理單元32中的放大器OP1仍然可以維持穩定的線性表現。
在有些實施例中，放大器OP1還可能包含其他用以調整阻抗的開關，而射頻電路30也可以利用比較器CMP1來控制這些開關以達到根據輸入訊號SIGIN之頻率來調整匹配阻抗的功效。再者，在有些實施例中，射頻電路30也可包含多個比較器，並將偵測訊號SIGDTC與多個參考電壓作比較，以更精確地得知輸入訊號SIGIN的頻率所屬的頻率區段，並針對所對應的頻率區段來控制不同的開關以調整放大器OP1的阻抗。
此外，在有些實施例中，射頻電路30也可透過耦合元件34接收輸入訊號SIGIN並分送至頻率偵測器200及訊號處理單元32，以避免頻率偵測器200在偵測頻率的過程干擾到訊號處理單元32所欲處理的輸入訊號SIGIN。舉例而言， 耦合元件34可以是但不限於習知的耦合器(coupler)。
在第5圖中，在訊號處理單元32接收輸入訊號SIGIN的路徑上還可設置電感L3A及電容C1A以阻隔低頻雜訊。另外，放大器OP1則可經由電感L1A及L2A分別耦接至偏壓VB1及第一系統電壓端NV1，以減少高頻雜訊。再者，放大器OP1可經由電容C2A輸出輸出訊號SIGOUT，以阻隔直流訊號。
此外，在有些實施例中，訊號處理單元32還可以根據偵測訊號SIGDTC來調整放大器OP1所接受的偏壓VB1，使得放大器OP1在處理不同頻率的訊號時，能夠維持穩定的線性度表現。第6圖是本發明一實施例之射頻電路40的示意圖。射頻電路40包含頻率偵測器200及訊號處理單元42。在第6圖中，訊號處理單元42可包含偏壓電路BC1及放大器OP1。偏壓電路BC1可包含放大器CMP2、電晶體M9及回授單元FB。放大器CMP2的第一輸入端可耦接於回授單元FB，放大器CMP2的第二輸入端可接收偵測訊號SIGDTC，而放大器CMP2的輸出端可耦接至電晶體M9的控制端。
電晶體M9的第一端可接收偏壓VB0，而電晶體M9的第二端可輸出偏壓VB1並耦接至回授單元FB。在第6圖中，回授單元FB可例如以分壓電阻RB1及RB2來實作。舉例來說，電阻RB1的第一端可耦接於電晶體M9的第二端，而電阻RB1的第二端可耦接於放大器CMP2的第一輸入端。電阻RB2的第一端可耦接於放大器CMP2的第一輸入端，而電阻RB2的第二端可耦接於第一系統電壓端NV1。此外，在第6圖中，訊號處理單元42還可包含電容C3A以減少偏壓VB1中的高頻雜訊。電容C3A可具有第一端及第二端，電容C3A的第一端可耦接於偏壓電路BC1中電晶體M9的第二端，而電容C3A的第二端可耦接至第一系統電壓端NV1。
也就是說，訊號處理單元42可以根據偵測訊號SIGDTC調整放大器OP1所接受的偏壓VB1。在有些實施例中，射頻電路40也可包含射頻電路30中的放大 器CMP1，並可調整放大器OP1的匹配阻抗，也就是說，在有些實施例中，射頻電路40可以同時根據偵測訊號SIGDTC來調整放大器OP1的匹配阻抗以及放大器OP1所接收的偏壓VB1。
第7圖是本發明一實施例之射頻電路50的示意圖。射頻電路50包含頻率偵測器200及訊號處理單元52。在第7圖的實施例中，訊號處理單元52可包含複數個放大器OP1至OPN，N為正整數，而訊號處理單元52則可以根據偵測訊號SIGDTC啟用對應數量之放大器。
舉例來說，當訊號處理單元52根據偵測訊號SIGDTC判斷目前輸入訊號SIGIN的頻率屬於相對高頻的區段時，例如當偵測訊號SIGDTC大於參考電壓Vref時，比較器CMP3可輸出低電壓，此時旁通電路521截止，因此輸入訊號SIGIN可經由N個放大器OP1至OPN放大以產生輸出訊號SIGOUT。反之，當訊號處理單元52根據偵測訊號SIGDTC判斷目前輸入訊號SIGIN的頻率屬於相對低頻的區段時，比較器CMP3可輸出高電壓，此時訊號處理單元52便可將放大器OP1的旁通電路521導通，而輸入訊號SIGIN將可經由旁通電路521傳送至放大器OP2至放大器OPN輸出，以使得訊號處理單元52的放大倍率降低。如此一來，就可以根據輸入訊號SIGIN所屬的頻段來調整訊號處理單元52放大輸入訊號SIGIN的倍率，使得射頻電路50的操作更有效率。
綜上所述，本發明的實施例所提供的頻率偵測器及射頻電路可以透過頻率響應相異的阻抗電路來偵測輸入訊號的頻率，並且可以根據輸入訊號的頻率來調整射頻電路中訊號處理單元的頻率響應特性，例如但不限於匹配阻抗及放大倍率，使得射頻電路在接收到不同頻率的輸入訊號時，能夠有穩定的線性表現，近而提升通訊品質。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
200:頻率偵測器
110:第一阻抗電路
120:第二阻抗電路
112:虛部阻抗電路
R1、244:電阻
C0、C1、C2、246:電容
L1、L2:電感
SIGIN:輸入訊號
SIGDVS:分壓訊號
NV1:第一系統電壓端
NV2:第二系統電壓端
230:軌對軌放大電路
240:訊號整流電路
SIGDTC:偵測訊號
242:電晶體
232:反相器

Claims (20)

  1. 一種頻率偵測器，包含：一第一阻抗電路，具有一第一端接收一輸入訊號，及一第二端用以輸出一分壓訊號，該第一阻抗電路包含串聯在該第一阻抗電路之該第一端及該第二端之間的一電阻、一電容及一虛部阻抗單元；及一第二阻抗電路，具有一第一端耦接於該第一阻抗電路之該第二端，及一第二端耦接於一第一系統電壓端；其中：該第一阻抗電路及該第二阻抗電路具有相異之頻率響應；及該第一阻抗電路之阻抗值、該第二阻抗電路之阻抗值及該分壓訊號係隨著該輸入訊號之頻率而變化。
  2. 如請求項1所述之頻率偵測器，其中在一待測頻段中，該第一阻抗電路之一阻抗對頻率的變化趨勢與該第二阻抗電路之一阻抗對頻率的變化趨勢相反。
  3. 如請求項1所述之頻率偵測器，其中該虛部阻抗單元包含彼此並聯之一第一電感及一第一電容。
  4. 一種頻率偵測器，包含：一第一阻抗電路，具有一第一端接收一輸入訊號，及一第二端用以輸出一分壓訊號；及一第二阻抗電路，具有一第一端耦接於該第一阻抗電路之該第二端，及一第二端耦接於一第一系統電壓端，該第二阻抗電路包含串聯在該第二 阻抗電路之該第一端及該第二端之間的一第二電容及一第二電感；其中：該第一阻抗電路及該第二阻抗電路具有相異之頻率響應；及該第一阻抗電路之阻抗值、該第二阻抗電路之阻抗值及該分壓訊號係隨著該輸入訊號之頻率而變化。
  5. 一種頻率偵測器，包含：一第一阻抗電路，具有一第一端接收一輸入訊號，及一第二端用以輸出一分壓訊號；一第二阻抗電路，具有一第一端耦接於該第一阻抗電路之該第二端，及一第二端耦接於一第一系統電壓端；及一訊號調整電路，耦接於該第一阻抗電路之該第一端，用以調整該輸入訊號之一波形，以使調整過後的該輸入訊號具有較規則的電壓振幅變化，且該第一阻抗電路之該第一端係接收調整過後之該輸入訊號；其中：該第一阻抗電路及該第二阻抗電路具有相異之頻率響應；及該第一阻抗電路之阻抗值、該第二阻抗電路之阻抗值及該分壓訊號係隨著該輸入訊號之頻率而變化。
  6. 如請求項5所述之頻率偵測器，其中該訊號調整電路包含：一軌對軌(rail to rail)放大電路，耦接於該第一阻抗電路之該第一端，用以調整該輸入訊號之一波形，以使該第一阻抗電路之該第一端接收調整過後之該輸入訊號；或一回授放大器(Cherry Hooper Amplifier)，耦接於該第一阻抗電路之該第一 端，用以調整該輸入訊號之一波形，以使該第一阻抗電路之該第一端接收調整過後之該輸入訊號。
  7. 如請求項1、4或5所述之頻率偵測器，另包含一訊號整流電路，耦接於該第一阻抗電路之該第二端，用以接收該分壓訊號，並對該分壓訊號進行整流以輸出一偵測訊號。
  8. 如請求項7所述之頻率偵測器，其中該訊號整流電路包含：一電晶體，具有一第一端耦接於一第二系統電壓端，一第二端，及一控制端耦接於該第一阻抗電路之該第二端；一電阻，具有一第一端耦接於該電晶體之該第二端，及一第二端耦接於該第一系統電壓端；及一電容，具有一第一端耦接於該電晶體之該第二端，及一第二端耦接於該第一系統電壓端。
  9. 如請求項7所述之頻率偵測器，其中該訊號整流電路係為一半波整流器或一全波整流器。
  10. 一種射頻電路，包含：一頻率偵測器，包含：一第一阻抗電路，具有一第一端接收該輸入訊號，及一第二端用以輸出一分壓訊號，其中該頻率偵測器係根據該分壓訊號輸出一偵測訊號；及一第二阻抗電路，具有一第一端耦接於該第一阻抗電路之該第二端， 及一第二端耦接於一第一系統電壓端；及一訊號處理單元，用以處理該輸入訊號，及根據該偵測訊號調整該訊號處理單元之一頻率響應；其中，該第一阻抗電路及該第二阻抗電路具有相異之頻率響應；及該第一阻抗電路之阻抗值、該第二阻抗電路之阻抗值及該分壓訊號係隨著該輸入訊號之頻率而變化。
  11. 如請求項10所述之射頻電路，其中在一待測頻段中，該第一阻抗電路之一阻抗對頻率的一變化趨勢與該第二阻抗電路之一阻抗對頻率的一變化趨勢相反。
  12. 如請求項10所述之射頻電路，其中該第一阻抗電路包含串聯在該第一阻抗電路之該第一端及該第二端之間的一電阻、一電容及一虛部阻抗單元。
  13. 如請求項12所述之射頻電路，其中該虛部阻抗單元包含彼此並聯之一第一電感及一第一電容。
  14. 如請求項10所述之射頻電路，其中該第二阻抗電路包含串聯在該第二阻抗電路之該第一端及該第二端之間的一第二電容及一第二電感。
  15. 如請求項10所述之射頻電路，另包含：一訊號調整電路，耦接於該第一阻抗電路之該第一端，用以調整該輸入訊 號之一波形，以使調整過後的該輸入訊號具有較規則的電壓振幅變化，且該第一阻抗電路之該第一端係接收調整過後之該輸入訊號。
  16. 如請求項10所述之射頻電路，其中該頻率偵測器另包含一訊號整流電路，耦接於該第一阻抗電路之該第二端，用以接收該分壓訊號，並對該分壓訊號進行整流以輸出該偵測訊號。
  17. 如請求項16所述之射頻電路，其中該訊號整流電路包含：一電晶體，具有一第一端耦接於一第二系統電壓端，一第二端，及一控制端耦接於該第一阻抗電路之該第二端；一電阻，具有一第一端耦接於該電晶體之該第二端，及一第二端耦接於該第一系統電壓端；及一電容，具有一第一端耦接於該電晶體之該第二端，及一第二端耦接於該第一系統電壓端。
  18. 如請求項10所述之射頻電路，其中該訊號處理單元包含一放大器，且該訊號處理單元係用以根據該偵測訊號調整該放大器之一匹配阻抗。
  19. 如請求項10所述之射頻電路，其中該訊號處理單元包含複數個放大器，且該訊號處理單元係用以根據該偵測訊號啟用一對應數量之放大器以調整該訊號處理單元放大該輸入訊號的一放大倍率。
  20. 如請求項10所述之射頻電路，其中該訊號處理單元包含一放大器，且該訊號處理單元係用以根據該偵測訊號調整該放大器所接受之一偏壓。
TW108133916A 2019-09-20 2019-09-20 頻率偵測器及射頻電路 TWI692207B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108133916A TWI692207B (zh) 2019-09-20 2019-09-20 頻率偵測器及射頻電路
CN201911029038.0A CN112543024B (zh) 2019-09-20 2019-10-28 频率侦测器及射频电路
US16/945,916 US11601100B2 (en) 2019-09-20 2020-08-02 Radio frequency circuit
EP20193565.7A EP3796561B1 (en) 2019-09-20 2020-08-31 Frequency detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108133916A TWI692207B (zh) 2019-09-20 2019-09-20 頻率偵測器及射頻電路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI692207B true TWI692207B (zh) 2020-04-21
TW202114353A TW202114353A (zh) 2021-04-01

Family

ID=71134584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108133916A TWI692207B (zh) 2019-09-20 2019-09-20 頻率偵測器及射頻電路

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11601100B2 (zh)
EP (1) EP3796561B1 (zh)
CN (1) CN112543024B (zh)
TW (1) TWI692207B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI710223B (zh) * 2019-07-15 2020-11-11 立積電子股份有限公司 射頻訊號傳輸電路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007081348A2 (en) * 2005-01-18 2007-07-19 Checkpoint Systems, Inc. Multiple frequency detection system
CN203180933U (zh) * 2013-04-16 2013-09-04 成都世旗电子科技有限公司 一种无线电频率嗅探器
CN104198891A (zh) * 2014-09-15 2014-12-10 昆明理工大学 一种利用恢复电压延时半周期叠加检测拍频的瞬时性故障判别方法
CN108206628A (zh) * 2016-12-16 2018-06-26 意法半导体亚太私人有限公司 用于进行动态峰值电流控制的频率检测

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6333677B1 (en) * 2000-10-10 2001-12-25 Rf Micro Devices, Inc. Linear power amplifier bias circuit
DE102008015160B4 (de) * 2008-03-20 2010-03-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Detektoreinrichtung und korrespondierendes Verfahren

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007081348A2 (en) * 2005-01-18 2007-07-19 Checkpoint Systems, Inc. Multiple frequency detection system
CN203180933U (zh) * 2013-04-16 2013-09-04 成都世旗电子科技有限公司 一种无线电频率嗅探器
CN104198891A (zh) * 2014-09-15 2014-12-10 昆明理工大学 一种利用恢复电压延时半周期叠加检测拍频的瞬时性故障判别方法
CN108206628A (zh) * 2016-12-16 2018-06-26 意法半导体亚太私人有限公司 用于进行动态峰值电流控制的频率检测

Also Published As

Publication number Publication date
CN112543024B (zh) 2024-08-30
CN112543024A (zh) 2021-03-23
TW202114353A (zh) 2021-04-01
US20210091727A1 (en) 2021-03-25
EP3796561B1 (en) 2024-07-17
US11601100B2 (en) 2023-03-07
EP3796561A1 (en) 2021-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8554267B2 (en) Broadband input frequency adaptive technique for filter tuning and quadrature generation
US6836156B2 (en) High frequency signal peak detector
US7843267B2 (en) Operational-based compensation of a power amplifier
Chen et al. A 4.5 μW 2.4 GHz wake-up receiver based on complementary current-reuse RF detector
US7525358B1 (en) Duty-cycle correction for clock receiver
US20180131333A1 (en) Systems and methods providing loadline modulation of a power amplifier
TWI692207B (zh) 頻率偵測器及射頻電路
TWI811577B (zh) 偵測器電路及用於偵測本地振盪器洩漏及影像音調的方法
US7751857B2 (en) Radio-frequency amplifier system
US7307478B2 (en) Adjustable power amplifier and applications thereof
US20230308053A1 (en) Dynamically biased power amplification
TWI716988B (zh) 對數功率偵測器
TW201824767A (zh) 訊號偵測器
US20050208923A1 (en) High frequency peak detector and applications thereof
TW202023190A (zh) 電容器電路及電容式倍增濾波器
CN117639826A (zh) 功率检测装置及射频前端组件
CN110190823B (zh) 一种片上匹配自修复系统
US11994548B2 (en) RF peak detector circuit
KR101040544B1 (ko) 전력 검출기
TWI692197B (zh) 混頻模組
TWI704767B (zh) 放大裝置
US20220376661A1 (en) Amplification device
EP3909127A1 (en) Bias circuit and power amplifier circuit
US10135404B2 (en) Calibration of push-pull amplifier to a low second order distortion
CN114208025A (zh) 可重新配置的放大器