[发明专利]差分信号强度检测装置

说明书

技术领域

本发明属于测量测试技术领域，尤其涉及一种差分信号强度检测装置。

背景技术

在无线通讯等技术领域，差分信号强度的检测具有重要的意义，例如无线 射频发射机的本振泄漏的校准、无线射频接收机信号能量检测等。传统的差分 信号强度检测装置其结构如图1所示，由一个积分器和一个比较器组组成，其中 积分器用于对差分信号(rf+，rf-)进行积分处理，比较器组则将积分器输出 的直流信号电平dc与参考信号电平ref之间的差值进行量化，输出表征该差值的 数字信号DOUT，根据比较器组的输出并结合积分器的总的积分倍数可以得出待 测差分信号的强度，其具体过程为首先根据比较器组的输出以及比较器组输入 输出之间的模数对应关系得出所述积分器输出的直流信号电平与参考信号电平 之间的差值，然后用该差值除以所述积分器的总的积分倍数即可得出待测差分 信号的强度。这里所述积分器输出的直流信号指该积分器差分正端的输出信号， 所述积分器输出的参考信号是指该积分器差分负端的输出信号。

对于上述传统的差分信号强度检测装置而言，由于积分器的积分周期不能 太长，如果积分周期过长，一方面组成积分器的电容可能会放电影响积分的精 度，另一方面，在用于例如本振泄漏校准的场合会导致本振泄漏校准过程延长， 而影响到通信系统的正常工作，因此当输入的差分信号强度较小时，积分器输 出的差分两路信号的电平之差就有可能小于比较器组的分辨门限，如图2所示检 测死区，比较器组便无法准确地对输入其中的差分两路信号的电平之差进行准 确量化，并得出反映待测差分信号强度的数字信号。因而传统的差分信号强度 检测装置的检测范围受到限制，无法准确地对较小的差分信号实施检测，如图2 所示检测死区，要解决该技术问题，即减小直至清除图2所示检测死区，可以采 用提高比较器组量化的分辨能力的方式，即细化图2的纵轴，但是，这样做就对 比较器组模块提出很高的要求，需要有非常大的动态范围，这在集成电路系统 设计中需要大的功耗和面积，成本很高，因而不适于实用。

发明内容

针对背景技术中所述传统的差分信号强度检测装置存在的缺陷，本发明要 解决的技术问题是提供一种适用实用的能够检测大动态范围的差分信号强度的 装置，采用该装置能够对包括较小的差分信号在内的差分信号的强度进行检测。

为解决上述技术问题，本发明差分信号强度检测装置包括：第一积分器、 第二积分器、多路选择器、比较器组和自动控制单元；所述第一积分器用于对 待测信号进行第一次积分处理；所述第二积分器用于对所述第一积分器的输出 信号进行再次积分；所述多路选择器用于在所述第一积分器的输出信号和所述 第二积分器的输出信号中选择一个并将其送入所述比较器组中；所述比较器组 用于对所述多路选择器送入其中的信号进行处理，输出表征该差分两路信号之 间的电压差的数字信号到所述自动控制单元中；所述自动控制单元用于对本发 明装置的检测流程进行自动控制。

本发明差分信号强度检测装置还可以包括缓冲器，所述缓冲器用于对所述 第一积分器和所述第二积分器进行隔离，以使所述第一积分器和所述第二积分 器能够独立和稳定地工作。

由于所述缓冲器本身存在失调，因此本发明装置在使用前需要对所述缓冲 器进行校准，如果采用的校准方案不能确保在校准过程中，所述缓冲器输出的 差分两路信号之间的电压大小关系满足使所述比较器组正常工作的要求，那么 作为本发明的一种改进，本发明差分信号强度检测装置还可以包括翻转器，所 述翻转器用于在所述缓冲器的校准过程中，当所述缓冲器输出的差分两路信号 之间的电压大小关系不能满足使所述比较器组正常工作的要求时，对所述缓冲 器的输出信号进行翻转，即对所述缓冲器输出的差分信号的正负端进行交换。 在使用本发明装置对待测差分信号强度进行检测之前，所述翻转器需要再次翻 转以恢复本发明装置能够对待测差分信号进行正常检测的状态。本发明也可以 通过在所述缓冲器之前增加一个翻转器来实现在所述缓冲器校准流程结束后， 使本发明装置恢复到能够对待测差分信号进行正常检测的状态。

在采用本发明装置对待测信号强度的检测过程中，所述第二积分器可以始 终处于运行状态，也可以仅当所述第一积分器输出的差分两路信号间的电压差 小于所述比较器组的分辨门限时运行，采用后一种方案有利于节省资源。