[发明专利]一种增益自动控制解调电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种解调电路，尤其涉及一种增益自动控制解调电路，属于射频集成电路领域。

背景技术

随着集成电路(Integrated Circuits，IC)工艺技术的发展，半导体器件的尺寸不断缩小，集成电路的性能不断提升，主要表现在工作频率越来越快、集成度越来越高、可实现的功能越来越复杂。器件的缩小本身会增大漏电流，工作频率的提升增大节点电容充放电引起的功耗，功能的复杂化更是往往以功耗为牺牲。尤其是当工艺节点发展至深亚微米的130、90nm，器件的截止频率f_T上升至70GHz、100GHz及以上，电路工作频率上升至GHz甚至10GHz量级，高性能和低功耗越来越成为需要折中考虑的一对矛盾指标。

功耗引起的温度升高会使器件性能退化甚至烧毁，另一个更为严重的问题是在电池技术无显著进步的前提下，功耗将直接限制移动终端的使用时间。射频(Radio Frequency，RF)电路作为无持续电源供给的无线通信和个人数据终端中的一个重要模块，其功耗也日益增大成为影响系统功耗中的重要因素。低功耗(Low Power，LP)设计随之成为集成电路设计的一个重要考虑。在数字电路中，各种低功耗技术早已被广泛使用，如多电压技术，多阈值电压技术，流水线技术，并行技术，预计算技术等，这些技术已被系统研究并被广泛使用在数字电路的系统级设计和电子设计自动化(Electronic Design Automation，EDA)综合工具中。对于模拟和射频电路的超低功耗设计，目前并无系统化的设计流程。其低功耗设计和研究除在全局整体考虑功耗，设计人员应在每一个电路细节优化功耗指标。

在数字通信中，接收信号经过射频前端模块的放大以及滤波器的滤波和镜像抑制后，在模拟基带部分进一步放大，并交给解调模块接收后得到最终的数据“1”、“0”信号。传统的去载波解调方式包括相干解调和非相干解调两种。前者需要本地产生与载波相干的本地振荡信号将接收信号混频至低中频或零中频，后者一般仅包含波形的幅度检测。相比而言，前者需要本地锁相环路产生与载波频率和相位严格同步的本地振荡信号，故电路实现起来较为复杂，并且当存在干扰和信号衰减时，更难达到要求；而后者一般仅需包络检测(如频移键控)或相位检测(如差分相移键控)，代价是信噪比的3dB损失。无论是传统的相干解调方法，还是非相干解调方法，一般实现比较复杂，功耗较大。

发明内容

针对当前解调环路的功耗问题，本发明的目的在于提供一种增益自动控制解调电路，本发明适用于超低功耗无线通讯领域。

由于相干解调电路实现复杂，功耗一般极大，本发明提出一种新的非相干去载波解调方式。将经过低噪声放大器、混频器下变频、滤波器滤波后的I、Q四路信号，经本发明电路中的可变增益放大器(Variable Gain Amplifier，VGA)放大后，由平方电路实现去载波和解调，VGA的增益由本发明提供的方法控制。

本发明的技术方案为：

一种增益自动控制解调电路，其特征在于包括可变增益放大器、解调环路、缓冲器、电荷泵；其中，所述可变增益放大器的输出端与所述解调环路的输入端连接、所述解调环路的输出端与所述缓冲器的输入端连接、所述缓冲器的输出端与所述电荷泵的输入端连接、所述可变增益放大器的控制端与所述电荷泵的输出端连接。

进一步的，包括两组差分输入、差分输出的可变增益放大器，所述解调环路为平方去载波解调环路；两组所述可变增益放大器的输出端分别与所述平方去载波解调环路的输入端连接，且两组所述可变增益放大器的增益控制端分别与所述电荷泵的输出端连接。

进一步的，所述平方去载波解调环路包括电流镜1、电流镜2、MOS管M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7和一电阻R；其中M1、M2、M3、M4为尺寸相同的4个MOS管、且M5的宽长比为M1宽长比的4倍；所述M1、M2、M3、M4的栅极分别与所述可变增益放大器的一输出端连接，且所述M1、M2、M3、M4的源极分别与地线连接、漏极分别与所述M6的源极连接，所述M6的漏极与所述电流镜1的一端连接，且所述M6的栅极与所述M7的栅极连接，所述M7的漏极与所述电流镜1的另一端连接，且所述M7的源极与所述M5的漏极连接，所述M5的栅极与一偏置电流端连接，且其源极与地线连接，所述M6的漏极与所述电流镜2的一端连接，所述电流镜2的另一端分别与所述电阻R的一端以及所述缓冲器的输入端连接，所述电阻R的另一端与地线连接。

进一步的，所述电流镜1为PMOS共源共栅的电流镜。

进一步的，所述电流镜2为PMOS共源共栅的电流镜。