[发明专利]一种数字输出且低功耗的接收信号强度指示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种芯片级电路设计，尤其涉及一种用于接收信号强度指示的低功耗数字输出电路，旨在降低集成电路功耗及成本。

背景技术

随着电子信息工业的高速发展，在射频接收端的诸多终端中，为了指示所接收到的信号强度，使用户对使用环境具有清楚的了解。因此信号接受强度指示装置（以下简称RSSI）被广泛应用于设备的电路芯片制造过程中。

RSSI通常解决两个问题：一者指示接收器接收到的信号强度（如手机中的信号强度显示及无线上网时的连接状况显示），能把接收信号强度定量地表示出来。二者检测信号强度，并自动改变接收器的增益。这是因为在增益很大时容易导致信号失真，为了解决这个问题就有了自动增益控制系统，而RSSI的作用就是检测失真信号然后改变通道增益。

在实际应用中RSSI有时精度要求不是很高，检测的范围也不需要很大，而这些指标跟功耗和面积紧密联系在一起。随着现在降低芯片成本和功耗的要求，传统的RSSI由于结构的限制在一些应用中已经渐渐不能满足要求。如图1所示，是RSSI的一种传统电学架构，其工作过程是：若干个限幅放大器对输入信号放大并送到下一级，放大的同时会把信号转换为限幅电流信号。半波整流器把每级的限幅电流整流并叠加后送给一个低通滤波器,经过低通滤波器后获得一个指示信号强度的直流电压，这个直流电压与输入信号强度近似成对数关系。

以上架构虽然具有精度比较高、检测的范围比较大的优点，但同时存在系统较复杂，不适合I/Q四路输出的系统以及运放用的较多、功耗比较大等主要缺点。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的旨在提供一种数字输出且低功耗的接收信号强度指示装置，以实现简化电学架构，解决降低功耗及成本的问题。

本发明解决目的的技术方案是：一种数字输出且低功耗的接收信号强度指示装置，适用于I/Q四路输出的电路系统，其特征在于：所述指示装置在输入侧具有一个四路转二路放大器，所述四路转二路放大器输出二路信号的一部分直接接入一个量化器、另一部分通过幅度放大器接入另一个量化器，两个量化器的输出一并接入逻辑组合器，所述逻辑组合器具有四比特的数字信号输出；其中两个量化器相同，任意一个量化器沿信号走向包括一个双入双出的差分器、五个比较器及与每个比较器分别相连负载电容充放电路，所述差分器输出中的一路与各比较器的一个输入端直接相接，差分器输出中的另一路经分压电路分别与各比较器的另一个输入端相接，各负载电容的非接地端构成量化器的输出。

进一步地，所述量化器在二路信号输入端与差分器的两路中分别设有用于消除直流失调的耦合电路。

进一步地，所述负载电容充放电路包括一个功率开关器件，所述比较器的输出端与功率开关器件的栅极相接，且所述功率开关器件的源极连设有一个电流源，所述负载电容的非接地端与功率开关器件的漏极相接。

进一步地，所述分压电路为由五个电阻相串联构成的电路，所述五个电阻的阻值递增。

本发明指示装置的研制与应用，大大简化了RSSI的电学架构，降低了芯片所占面积的大小，同时也降低了实现功能所需的能耗及成本，并且为I/Q四路输出的电路系统的应用设计提供了技术上的保障。

附图说明

图1是传统RSSI的系统架构示意图。

图2是本发明RSSI的系统架构示意图。

图3是本发明RSSI中量化器的电路结构示意图。

具体实施方式

本发明针对传统RSSI系统架构上的电路复杂、功耗加大以及无法满足I/Q四路输出的电路的系统的缺陷，针对性地提出了一种数字输出且低功耗的接收信号强度指示装置，以实现简化电学架构，解决降低功耗及成本的问题。

如图2和图3所示，该种数字输出且低功耗的接收信号强度指示装置的系统架构示意图及其量化器的电路结构示意图。该指示装置在输入侧具有一个四路转二路放大器，其作用把中频的I/Q四路（即IIP/IIN/QIP/QIN）转成差分两路输出；该四路转二路放大器输出二路信号的一部分直接接入一个量化器、另一部分通过幅度放大器接入另一个量化器，此处的幅度放大器作用是把弱的信号强度放大以提高RSSI分辨率，量化器用于把信号强度量化为数字信号；两个量化器的输出一并接入逻辑组合器，该逻辑组合器用于将前一级的量化结果组合成四比特的数字信号输出；其中两个量化器相同。