[发明专利]一种接收信号强度检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种接收信号强度检测电路(Receive Signal Strength Indicator，简称RSSI)。

背景技术

在无线收发机结构中，接收信号强度检测电路的作用在于检测链路中信号的强度，将检测结果输出到模拟/数字转换器(A/D)、基带处理电路，进而产生控制信号，调整链路中相关模块(如低噪声放大器、功率放大器、PGA等)的工作状态，确保系统能够正常的工作。

接收信号强度检测电路的主要指标包括监测信号的动态范围、对链路的影响、线性、稳定性。监测信号动态范围应该尽可能的大，覆盖链路中信号的整个变化范围。对链路影响应该小，不影响链路的正常工作。具有优良的线性，避免产生检测误差。具有好的稳定性，避免电路工作状态受外界环境的影响，如温度。

一般的接收信号强度检测电路可以根据信号检测模式分类，包括峰值检测、RMS检测和功率检测。峰值检测是指对接收信号的峰值进行检测。RMS检测是指对信号的均方根值进行检测。功率检测是指对信号的功率(即dBm值)进行检测。

基于对数放大器的接收信号强度检测电路是针对信号的功率检测，主要是根据dBm值计算公式：

Power(dBm)=10log10(V2rms/501mw)]]>

由公式可见，dBm值与信号幅度呈对数关系，所以可以利用对数放大器实现接收信号强度检测电路。

传统的基于对数放大器的接收信号强度检测电路，如参考文献《A CMOS Logarithmic IF Amplifier with Unbalanced Source-Coupled Pairs》所介绍，采用非平衡的源级耦合对、交叉耦合的输入级和平行连接的输出级。非平衡的源级耦合对中的晶体管采用两种不同尺寸(β和Kβ)，根据K值的不同，得到不同的输入输出关系曲线。对数放大器的输入输出关系在输入信号的一定范围内呈现对数关系，这个范围即接收信号强度检测电路的工作范围。

实际应用时可以将多组不同尺寸(β)的非平衡的源级耦合对并联，扩展接收信号强度检测电路的检测范围。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种宽动态范围、线性度优良、稳定性好的的新型接收信号强度检测电路。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种接收信号强度检测电路，采用非平衡源级交叉耦合对、局部正反馈负载和输出端钳位电路三部分级联，在检测范围内，使输入信号强度(dBm)和输出直流电平(V)之间实现线性关系。该接收信号强度检测电路主要包括非平衡源级交叉耦合对电路、局部正反馈负载电路和输出端钳位电路三部分：

所述非平衡源级交叉耦合对电路包括第一PMOS晶体管、第二PMOS晶体管、第三PMOS晶体管、第四PMOS晶体管、第五PMOS晶体管、第六PMOS晶体管、第七PMOS晶体管；

所述局部正反馈负载电路包括第八NMOS晶体管、第九NMOS晶体管、第十NMOS晶体管、第十一NMOS晶体管、第十二NMOS晶体管、第十三NMOS晶体管、第十四NMOS晶体管、第十五NMOS晶体管、第十六NMOS晶体管、第十七NMOS晶体管、第十八NMOS晶体管、第十九NMOS晶体管、第二十PMOS晶体管、第二十一PMOS晶体管、第二十二NMOS晶体管、第二十三NMOS晶体管；

所述输出端钳位电路包括负载电阻、第二十四PMOS晶体管、运算放大器和实现对非平衡源级交叉耦合对电路以及局部正反馈负载电路的复制的输出偏置电位提供电路Replica；