一種信號功率檢測電路及其檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及射頻集成電路技術領域，涉及一種信號功率檢測電路及其檢測方法。
【背景技術】
[0002]隨著集成電路技術的發展，對射頻接收機提出了越來越高的要求，需要射頻前端芯片能夠根據射頻信號的強弱，自動調節射頻通道的增益，這就需要信號功率檢測電路。
[0003]傳統的射頻前端芯片，往往集成模數轉換器(ADC)對信號進行量化處理，在數字域中進行功率檢測，然后反饋至射頻通道控制可變增益放大器(VGA)，調節射頻通道的增益。因為芯片內部集成ADC和數字信號處理電路，導致芯片面積和功耗巨大且存在數字信號對射頻信號的干擾。

【發明內容】

[0004]為了解決現有技術的不足，提出了一種信號功率檢測電路及其檢測方法。
[0005]本發明技術方案是，一種信號功率檢測電路，包括輸入差分源級跟隨器，輸入差分源級跟隨器分別連接有輸入端IP、輸入端IN和電流源偏置電路，輸入差分源級跟隨器的信號輸出端依次連接模擬信號比較器和電荷栗，電荷栗的輸出端連接至電路輸出端Vop;
[0006]輸入差分源級跟隨器，用于接收輸入端IP輸送的正向信號和輸入端IN輸送的反向信號，并對正向信號和反向信號進行電平轉換處理后再分別輸送至模擬信號比較器；
[0007]模擬信號比較器，用于接收經輸入差分源級跟隨器處理后的正向信號和反向信號，并對正向信號和反向信號的電壓值高低進行比較，再將比較結果輸送至電荷栗；
[0008]電荷栗，用于接收模擬信號比較器輸送的比較結果，并根據比較結果控制電路輸出端Vop的輸出電壓值；
[0009]電流源偏置電路，用于為輸入差分源級跟隨器和模擬信號比較器提供偏置電壓。
[0010]進一步的，輸入差分源級跟隨器包括第五MOS晶體管M5和第六MOS晶體管M6;
[0011]第五MOS晶體管M5的漏極連接至電壓源VDD，第五MOS晶體管M5的柵極經第一電阻Rl連接至電壓源VDD，第五MOS晶體管M5的柵極還經第一電容Cl與輸入端IP連接，第五MOS晶體管M5的源級經第三電阻R3分別連接至模擬信號比較器的輸入端和第二 MOS晶體管M2的漏極；
[0012]第六MOS晶體管M6的漏極連接至電壓源VDD，第六MOS晶體管M6的柵極經第二電阻R2連接至電壓源VDD，第六MOS晶體管M6的柵極還經第二電容C2與輸入端IN連接，第六MOS晶體管M6的源級分別連接至模擬信號比較器的輸入端和第四電阻R4的一端，第四電阻R4的另一端連接至第三MOS晶體管M3的漏極；
[0013]第二MOS晶體管M2以及第三MOS晶體管M3的源級均接地，第三MOS晶體管M3的柵極分別與電流源偏置電路的輸出端、第三MOS晶體管M3的柵極和模擬信號比較器2的輸入端連接。
[0014]進一步的，電流源偏置電路包括第一MOS晶體管Ml，第一MOS晶體管Ml的漏極經第一偏置電流源Idcl連接至電壓源VDD，第一 MOS晶體管Ml的漏極與其柵極相連并連接至第二MOS晶體管M2的柵極，第一 MOS晶體管Ml的源級接地。
[0015]進一步的，模擬信號比較器包括第七MOS晶體管M7和第八MOS晶體管M8，第七MOS晶體管M7的源級與第八MOS晶體管M8的源級均連接至第四MOS晶體管M4的漏極；
[0016]第七MOS晶體管M7的漏極經過第五電阻R5連接至電壓源VDD，第七MOS晶體管M7的柵極與第六MOS晶體管M6的源級連接；
[0017]第八MOS晶體管M8的漏極經過第六電阻R6連接至電壓源VDD，第八MOS晶體管M8的漏極還連接至電荷栗的輸入端，第八MOS晶體管M8的柵極與第三電阻R3遠離第五MOS晶體管M5的一端連接；
[0018]第四MOS晶體管M4的源級連接至地，第四MOS晶體管M4的柵極連接至第三MOS晶體管M3的柵極。
[0019]進一步的，電荷栗包括第十MOS晶體管MlO和第九MOS晶體管M9，第十MOS晶體管MlO的柵極和第九MOS晶體管M9的柵極均連接至第八MOS晶體管M8的漏極，第十MOS晶體管MlO的源級通過第三偏置電流源Idc3連接至電壓源VDD，第十MOS晶體管MlO的漏極分別連接至第九MOS晶體管M9的漏極、第三電容C3的一端和電路輸出端Vop，第三電容C3的另一端接地，第九MOS晶體管M9的源級經第二偏置電流源I dc2接地。
[0020]本發明采用的第二種技術方案為，一種信號功率檢測電路的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0021]步驟1、由輸入端IP輸入的正向信號經過輸入差分源級跟隨器中的第五MOS晶體管M5后，在第三電阻R3上產生一個基準壓降Δ V，并將基準壓降Δ V輸送至模擬信號比較器，由輸入端IN輸入的反向信號經過輸入差分源級跟隨器中的第六MOS晶體管M6處理后，得到電壓信號Vin并輸送至模擬信號比較器；
[0022]步驟2、在模擬信號比較器內將基準壓降AV和電壓信號Vin的電壓數值大小進行比較，再將比較結果輸送至電荷栗，并控制電荷栗中的第三電容C3進行充電或放電動作，從而控制電路輸出端Vop的輸出電壓。
[0023]進一步的，步驟2中通過模擬信號比較器對基準壓降AV和電壓信號Vin的電壓數值大小進行比較的具體方法為:
[0024]當電壓信號Vin的功率高于基準電壓AV時，電壓信號Vin為高電平，電荷栗3中的第三電容C3會充電，電路輸出端Vop的輸出電壓會升高；
[0025]當電壓信號Vin的功率低于基準電壓AV時，電壓信號Vin為低電平，電荷栗中的第三電容C3會放電，電路輸出端Vop的輸出電壓會降低。
[0026]本發明的有益效果是，一種信號功率檢測電路由純粹的模擬電路實現，內部沒有集成ADC和數字信號處理電路，結構簡單、面積小且功耗低，大大簡化電路結構，減小芯片面積和功耗。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發明所述的一種信號功率檢測電路原理圖。
[0028]1.差分源級跟隨器，2.模擬信號比較器，3.電荷栗開關，4.電流源偏置電路。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。
[0030]—、本發明提供了一種信號功率檢測電路，參見圖1，包括輸入差分源級跟隨器I，輸入差分源級跟隨器I分別連接有輸入端IP、輸入端IN和電流源偏置電路4，輸入差分源級跟隨器I的信號輸出端依次連接模擬信號比較器2和電荷栗3，電荷栗3的輸出端連接至電路輸出端Vop。
[0031 ] 1、輸入差分源級跟隨器I，包括第二MOS晶體管M2、第三MOS晶體管M3、第五MOS晶體管M5、第六MOS晶體管M6、第一電阻Rl、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電容Cl、第二電容C2、輸入端IP和輸入端IN，用于接收輸入端IP輸送的正向信號和輸入端IN輸送的反向信號，并對正向信號和反向信號進行電平轉換處理后再分別輸送至模擬信號比較器2。
[0032]其中，第二MOS晶體管M2的漏極分別連接至第八MOS晶體管M8的柵級和第三電阻R3的一端；
[0033]第三MOS晶體管M3的漏極連接至第四電阻R4的一端；
[0034]第五MOS晶體管M5的漏極分別連接至電壓源VDD，第五MOS晶體管M5的柵極連接至第一電阻Rl的一端和第一電容Cl的一端，第五MOS晶體管M5的源級連接至第三電阻R3的一端；
[0035]第六MOS晶體管M6的漏極連接至電壓源VDD，第六MOS晶體管M6的柵極連接至第二電阻R2的一端和第二電容C2的一端，第六MOS晶體管M6的源級連接至第四電阻R4的一端和第七MOS晶體管M7的柵極;第五MOS晶體管M5和第六MOS晶體管M6構成輸入差分源級跟隨器；
[0036]第一電阻Rl的一端連接至電源VDD，另一端連接至第一電容Cl相對于正向輸入端IP的另一端和第五MOS晶體管M5的柵極；
[0037]第二電阻R2的一端連接至電源VDD，另一端連接至第二電容C2相對于反向輸入端IN的另一端和第六MOS晶體管M6的柵極；
[0038]第三電阻R3的一端連接至第五MOS晶體管M5的源級，另一端連接至第二 MOS晶體管M2的漏極和第八MOS晶體管M8的柵極；
[0039]第四電阻R4的一端連接至第六MOS晶體管M6的源級和第七MOS晶體管M7的柵極，另一端連接至第三MOS晶體管M3的漏極；
[0040]第一電容Cl的一端連接至正向輸入端IP，另一端連接至第一電阻Rl相對于VDD的另一端和第五MOS晶體管M5的柵極；
[0041 ]第二電容C2的一端連接至反向輸入端IN，另一端連接至第二電阻R2相對于VDD的另一端和第六MOS晶體管M6的柵極。
[0042]2、模擬信號比較器2，包括第四MOS晶體管M4、第七MOS晶體管M7、第八MOS晶體管M8、第五電阻R5和第六電阻R6，用于接收經輸入差分源級跟隨器I處理后的正向信號和反向信號，并對正向信號和反向信號的電壓值高低進行比較，再將比較結果輸送至電荷栗3。
[0043]其中，第四MOS晶體管M4的漏極分別連接至第七MOS晶體管M7的源級和第八MOS晶體管M8的源級，第四MOS晶體管M4的柵極連接至第一 MOS晶體管Ml的柵極、第一 MOS晶體管Ml的漏極、第二 MOS晶體管M2的柵極和第三MOS晶體管M3的柵極，第四MOS晶體管M4的源級連接至地，第四MOS晶體管M4的作用是尾電流源；
[0044]第七MOS晶體管M7的漏極連接至第五電阻R5的一端，第七MOS晶體管M7的柵極連接至第六MOS晶體管M6的源級和第四電阻R4的一端，第七MOS晶體管M7的源級連接至第八MOS晶體管M8的源級和第四MOS晶體管M4的漏極；
[0045]第八MOS晶體管M8的漏極連接至