[发明专利]具有温度补偿的功率检测器

说明书

本申请要求于2012年6月1日提交的题为“POWER DETECTOR WITH TEMPERATURE COMPENSATION(具有温度补偿的功率检测器)”的美国临时申请S/N.61/654,655的优先权，该临时申请已转让给本申请受让人并全部通过引用纳入于此。

背景技术

I.领域

本公开一般涉及电子器件，且更具体而言涉及功率检测器。

II.背景

无线设备(例如，蜂窝电话或智能电话)可传送和接收数据以与无线通信系统进行双向通信。无线设备可包括用于数据传输的发射机以及用于数据接收的接收机。对于数据传送，发射机可用数据来调制发射本地振荡器(LO)信号以获得经调制射频(RF)信号，放大该经调制RF信号以获得具有恰当输出功率电平的输出RF信号，并经由天线将该输出RF信号发射到基站。对于数据接收，接收机可经由天线获得收到RF信号，放大该收到RF信号并用接收LO信号对该收到RF信号进行下变频，并处理该经下变频信号以恢复由基站发送的数据。

无线设备可以包括用以测量RF信号功率的功率检测器。功率检测器可提供可以是输入信号的平方函数的输出信号并且可被称作平方律检波器。功率检测器可以用互补金属氧化物半导体(CMOS)晶体管来实现，并且可以使用CMOS晶体管的漏极电流与栅极电压之间的平方律关系将输入信号功率转换成输出电流。功率检测器与功率检测器增益相关联，功率检测器增益是输出电流与输入信号功率之间的转换增益。功率检测器增益可以与电子迁移率成比例，电子迁移率可以是温度的函数。因此，功率检测器增益将随温度而变，例如，对于某些集成电路(IC)工艺而言改变高达7分贝(dB)。功率检测器增益随温度的变化将不利地影响功率检测器随温度的准确性。

概述

本文公开了具有温度补偿且具有改进的随温度的准确性的功率检测器。这些功率检测器还可以针对IC工艺、电源电压等的变化而被补偿。

在本公开的一个方面，可通过改变功率检测器内的MOS晶体管的栅极电压和漏极电压两者来减小功率检测器增益随温度的变化。在示例性设计中，一种装置(例如，无线设备或IC)可以包括至少一个MOS晶体管，该至少一个MOS晶体管可以接收输入信号，基于功率检测增益来检测该输入信号的功率，以及提供指示该输入信号的功率的输出信号。该输入信号可以包括输入RF信号，并且该输出信号可以包括指示该输入RF信号的功率的包络信号。该至少一个MOS晶体管可以被施加可变栅极偏置电压和可变漏极偏置电压，以减小功率检测增益随温度的变化。该装置可进一步包括耦合到该至少一个MOS晶体管的至少一个附加MOS晶体管。该至少一个附加MOS晶体管可以被施加第二可变栅极偏置电压，并且可以为该至少一个MOS晶体管提供可变漏极偏置电压。

在本公开的另一个方面，功率检测器的功率检测器增益可以被估计，并且可以或者在功率检测器之前或者在功率检测器之后执行补偿以计及功率检测器增益的变化。在示例性设计中，一种装置可以包括功率检测器、增益估计电路以及信号补偿电路。功率检测器可以接收输入信号及提供输出信号，并且可以具有依赖于温度的增益。增益估计电路可以估计功率检测器的增益。信号补偿电路可基于功率检测器的所估计增益来补偿输入信号和/或输出信号。

以下更加详细地描述本公开的各种方面和特征。

附图简述

图1示出无线通信设备的框图。

图2示出功率检测器的示意图。

图3示出具有温度补偿的功率检测器的示意图。

图4A至4C示出具有对温度依赖型功率检测器增益的补偿的功率检测模块的三个示例性设计。

图5示出增益估计电路的示例性设计。

图6示出用于执行功率检测的过程。

图7示出用于执行具有补偿的功率检测的过程。

详细描述

以下阐述的详细描述旨在作为本公开的示例性设计的描述，而无意表示可在其中实践本公开的仅有设计。术语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何设计不必被解释为优于或胜过其他设计。本详细描述包括具体细节以提供对本公开的示例性设计的透彻理解。对于本领域技术人员将明显的是，没有这些具体细节也可实践本文描述的示例性设计。在一些实例中，公知的结构和器件以框图形式示出以免湮没本文中给出的示例性设计的新颖性。