[发明专利]其晶体管都是双极结型晶体管的功率侦测器

说明书

一种功率侦测器包含信号输入端、N个限制放大器、N个整流器以及信号输出端。N为大于1的整数。信号输入端用以接收一输入信号，而信号输出端用以输出一侦测信号。N个限制放大器根据具有不同衰减量的N个衰减信号，产生N个放大信号。每一个限制放大器接收上述N个衰减信号中的一衰减信号并输出所述N个放大信号中的一放大信号。每一个整流器接收一对应的放大信号并输出一整流信号。其中侦测信号与N个整流器所输出的N个整流信号的和有关，且该功率侦测器的所有晶体管都是双极结型晶体管。

技术领域

本发明是关于一种功率侦测器，尤指一种其晶体管都是双极结型晶体管的功率侦测器。

背景技术

于无线通讯领域，功率侦测器(power detector)的效能至为关键。目前可见的功率侦测器结构，可包含一组放大器以级联(cascade)结构相连，其中第一级的放大器的输入端，可连接于天线，以接收一接收信号。举例而言，当所使用的放大器为差动放大器，每一放大器可具有两输入端及两输出端。根据目前的功率侦测器架构，可将每一放大器的两输入端耦接到对应的一整流器，因此，现有的功率侦测器架构可具有多个整流器，每一整流器可将其接收的交流信号转为直流信号，再以一汇整单元将该些直流信号收集累加，转换为侦测信号，从而计算该接收信号的强度。此种功率侦测器架构虽堪用，但仍有缺失如下。将多个放大器予以级联后，级联效应(cascade effect)将导致功率侦测器的带宽大为受限。举例而言，当每一放大器的3dB带宽为带宽fs，则N个放大器级联，整体的3dB带宽可降为带宽ft，其关系式可为ft＝fs×(2^1/N-1)^1/2，故当级数越高，整体的带宽将越下降。为提高带宽，可将每级放大器皆选用高带宽的放大器，但此将造成耗电量过大。此外，由于每级放大器的节点所对应的带宽不同，越后级的放大器应选用带宽越大的放大器，故难以达成放大器的对称性，不利于设计。此外，当每一放大器的增益(gain)为As，N个放大器级联的增益可为At，其关系式可为At＝(As)^N，故各级放大器的增益误差(gain error)会逐级累积，导致增益的精确性极易受到温度或工艺差异(process variation)影响。

此外，目功率侦测器有些是采用二极管类型(diode-type)功率侦测器的设计，但二极管类型功率侦测器具有动态范围不足及对数线性(logarithmic linearity)不足的问题。此外，部分的功率侦测器采用互补式金氧半导体(CMOS)或双载子互补式金氧半导体(BiCMOS)的工艺制造，但目前市面上仍缺乏其全部的晶体管都是双极结型晶体管(BJT)的功率侦测器的设计。此外，部分的功率侦测器须使用设置在功率放大器的输出端以及功率侦测器的输入端的功率联结器(power coupler)，但功率联结器却有尺寸庞大或占用太多布线面积的缺点。另外，部分的功率侦测器使用了具有维持电流(standby current)的全波整流器(Full-Wave Rectifier)，但现有具有全波整流器的功率侦测器却有因其维持电流过大以致耗电的问题。

发明内容

本发明提供一种功率侦测器。功率侦测器包含一信号输入端、N个限制放大器、N个整流器以及信号输出端。信号输入端用以接收一输入信号，而信号输出端用以输出一侦测信号。N个限制放大器用以根据具有不同衰减量的N个衰减信号，产生N个放大信号，而N为大于1的整数。其中，N个衰减信号与输入信号有关。每一个限制放大器包含第一输入端及第一输出端，第一输入端用以接收N个衰减信号中的一衰减信号，而第一输出端用以输出放大信号。N个整流器耦接N个限制放大器。每一个整流器包含第一输入端及输出端，每一个整流器的第一输入端用以接收N个限制放大器中一对应的限制放大器的第一输出端所输出的放大信号，而每一个整流器的输出端用以输出一整流信号。其中侦测信号与N个整流器所输出的N个整流信号的和有关，且功率侦测器的所有晶体管都是双极结型晶体管(BipolarJunction Transistor；BJT)。

附图说明

图1A为本发明一实施例的功率侦测器的功能模块图。

图1B为本发明另一实施例的功率侦测器的功能模块图。