[发明专利]直流偏移校正电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种直流偏移校正电路及方法。

背景技术

近几年无线通讯产品非常流行，而这些产品多半要求微小化与多模的设计。对于这类的要求，将产品的射频(Radio Frequency，RF)部分采用以直接转换(direct conversion)系统或低中频(low IntermediateFrequency，low IF)系统取代传统的超差(Superhet erodyne)系统已成为目前的趋势。直接转换系统之所以被广泛地使用，是因为不需要经过中频(Intermediate Frequency，IF)讯号处理，而是直接把RF讯号转换成基频(baseband)讯号。由于省略了I F讯号处理这部份，直接转换系统的复杂度将会比超外差系统简单的多，而且对于芯片的设计来说，其面积可以缩小且可以采用多模设计。

在直接转换系统的接收机中，最基本的直流偏移是由本地震荡器与输入讯号自混频(self-mixing)而产生，而直流偏移量则是根据本地震荡器与输入讯号的能量与频率来决定，另一个原因是工艺中混频器负载的不匹配。其它导致直流偏移的原因是起于放大器与滤波器组件工艺时的不匹配，其直流偏移变化量会随着滤波器的截止频率与增益放大器的增益值变化。

早期的电路会在讯号路径中放置高通滤波器(High pass Filter，HPF)以去除讯号路径上的直流偏移。图1是依照美国专利US 6968172 B2所绘示的直流偏移校正电路，由图1可知，虽然采用高通滤波器110及130的架构可去除放大器120的讯号路径上的直流偏移部份，但是近低频的讯号也会被滤除。

图2是依照美国专利US6968172 B2所绘示的广泛被使用来补偿直流偏移的电路。请参照图2，此电路是将放大器210输出讯号的直流偏移经由比较器220及低通滤波器230负反馈到放大器210以补偿其输出讯号的直流偏移。其实此电路可看成一个高通滤波器(HPF)电路，也就是说，对于低 频讯号而言，当其经过此电路时才会被滤除，而且讯号要经过反馈，其直流偏移才会被补偿，此做法将使得电路对讯号的反应速率比较慢。

图3是依照美国专利US6968172 B2所绘示的已知直流偏移校正的电路架构。请参照图3，此为目前用在直接转换通讯系统上常见的直流偏移补偿方式的一，此电路同样使用比较器320来检测直流偏移量，再使用模拟数字转换器(Analog to Digital Converter，ADC)330把直流偏移量转换成数字讯号，而将数据送到数字讯号处理器(Digital Signal Processor，DSP)340做运算处理，DSP处理完之后就会知道直流偏移量是多少，而再经由数字模拟数字转换器(Digital to Analog Converter，DAC)350来补偿放大器310的直流偏移量。

发明内容

有鉴于此，依据本发明的范例提供一种直流偏移校正电路，采用以1位量化器结合控制逻辑单元的逐次逼近架构来求取直流偏移的补偿值，可缩小直流偏移校正电路的面积。

本发明的范例提供一种直流偏移校正方法，藉由二分搜寻的方式逐次逼近直流偏移的补偿值，以快速取得用以校正直流偏移的正确值。

本发明提出一种直流偏移校正电路，用以校正讯号处理单元输出的输出讯号中的直流偏移部份，此直流偏移校正电路包括1位(1-bit)量化器、控制逻辑单元及数字模拟转换单元。其中，1位量化器耦接至讯号处理单元的输出端，用以接收并检测输出讯号中的直流偏移部份，以获得量化信息。控制逻辑单元耦接至1位量化器，用以依序设定一补偿值的多个位其中之一，并根据量化信息更新所设定的位。数字模拟转换单元则耦接至控制逻辑单元，用以根据补偿值，补偿讯号处理单元的输出讯号中的直流偏移部份。

在本发明的一实施例中，上述的补偿值包括M位，其中M为正整数，而控级逻辑单元则包括由补偿值的最高有效位(Most Significant Bit，MSB)开始，逐位进行设定及更新，直到补偿值的最低有效位(Least Significant Bit，LSB)设定并更新完毕为止。

在本发明的一实施例中，上述的讯号处理单元包括N级讯号处理电路，其中N为正整数，而上述的直流偏移校正电路还包括N个开关，其中各个 开关配置于各个讯号处理电路与直流偏移校正电路之间，用以在这些讯号处理电路间切换，以进行直流偏移校正。

在本发明的一实施例中，在对这些讯号处理电路其中之一或其组合进行直流偏移校正时，包括开启各个讯号处理电路对应的开关，并关闭其余开关，以进行直流偏移校正。