[发明专利]具有自校准功能的ASK调制器

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域及集成电路设计领域，具体地，涉及一种具有自校准功能的ASK调制器。

背景技术

无线通信技术随着个人消费类移动终端市场的迅速发展得到了极为广泛的应用。为了可靠有效的传输信息，需要对原始数据进行调制，在无线通信技术中，针对数字信号的传输，ASK是一种简单而应用广泛的调制方式，ASK调制器在发射器和收发器芯片中普遍应用。ASK调制是将二进制信息调制到载波幅度上，其中OOK是ASK最简单和最常见的一种形式。

在收发器或发射器结构中，数字基带对发射数据进行处理，通过ASK调制器对VCO或分频器产生的射频载波信号进行幅度键控调制，调制后的信号经过功率放大器输出片外经过天线进行发射，完成数字信号的无线传输。

ASK调制器有两种实现方式，一种是转换为模拟调制，一种是数字直接调制。

转换为模拟调制的方式在传统的发射器或收发器发射链路结构中应用较为广泛。数字基带信号经过数模转换器（DAC）将发射数据转换为模拟信号形式，通过AM调制器将其与载波信号调制，从而获得ASK调制信号。这类结构由于对模拟信号进行调制，因此对调制器输入信号动态范围、直流工作点范围等提出了限制，同时对DAC模块的信噪比、静态特性等参数指标也有对应要求。

数字直接调制是将数字基带信号作为控制信号调节调制器增益级数量等来改变调制器增益，从而实现幅度调制。论文中，均采用了此类结构。这种方式与第一种方式相比，减少了模数转换器以及对级联到调制器上的模拟信号动态范围等性能的要求，但与此同时由于输入增益级个数较多，因此差分对寄生电容较大，对载波信号产生衰减，并且会耗费较大面积。

在集成电路设计中，工艺偏差、电压波动、环境温度（PVT）等因素会对电路性能和一致性造成较大影响，因此需要电路具有较强的鲁棒性以及抑制PVT等因素影响的校正电路。ASK调制器有两个功能，一个是实现ASK调制，另一个是实现对调制信号的第一级放大，调制并放大后的信号再经过PA放大由天线发射传输。ASK调制器的输入载波信号幅度以及调制器自身增益都受到温度漂移、工艺偏差等因素的影响，因此，信号幅度表现出较大的不稳定性和较差的一致性。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种具有自校准功能的ASK调制器，以实现消除温度漂移、工艺偏差等因素的影响，使调制输出的信号具有稳定性和一致性的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种具有自校准功能的ASK调制器，包括ASK调制电路、幅度检测电路和逻辑控制电路， 

所述ASK调制电路输出端信号作为幅度检测电路的输入端信号，所述幅度检测电路的输出信号连接到逻辑控制电路的输入端，所述逻辑控制电路在时钟信号CLK作用下，产生多位输出，该输出信号作为增益控制信号调节ASK调制电路的增益；

所述幅度检测电路和逻辑控制电路构成自校准反馈回路，自校准触发信号同时作为幅度检测电路和逻辑控制电路的输入控制信号，通过上升沿信号触发电路工作；

所述逻辑控制电路在自校准操作完成后输出自校准结束标志信号，作为幅度检测电路和逻辑控制电路的控制信号，将电路关断。

根据本发明的优选实施例，所述ASK调制电路：包括耦合电容、差分电路、电流舵阵列和编码器；

载波信号通过耦合电容C6和耦合电容C7输入到差分电路，所述第一电流舵阵列和第二电流舵阵列并联在差分电路的共源端，所述差分电路的漏极端连接负载电路；

所述第一编码器和第二编码器分别将BCD码形式的TX数据和BCD码形式的增益控制字转换为温度计码形式的数据控制第一电流舵阵列和第二电流舵阵列。

根据本发明的优选实施例，所述负载电路为串联的片上电感L1、片上电感L2和电容调谐阵列。

根据本发明的优选实施例，所述电容调谐阵列，包含N个电容调谐单元，所述电容调谐单元包括开关管、高值电阻R1、高值电阻R2、调谐电容C1、调谐电容C2、反相器X1和反相器X2，所述开关管为晶体管NM1和晶体管NM2，该晶体管NM1的源极和晶体管NM2的源极连接，该晶体管NM1的漏极和晶体管NM2的漏极连接，该开关管的栅极通过反相器X1连接在AFC调节电路上，其源极和漏极分别串联高值电阻R1和高值电阻R2，所述高值电阻R1和高值电阻R2并联在反相器X2的输出端上，反相器X2的输入端串联在反相器X1的输出端，所述开关管的源极和调谐电容C1串联在电压VON上，所述开关管的漏极和调谐电容C2串联在电压VOP上。