[发明专利]与温度无关的CMOS射频功率检测器

说明书

相关申请案交叉申请

本发明要求2012年12月31日递交的发明名称为“与温度无关的CMOS射频功率检测器(A Temperature Independent CMOS Radio Frequency Power Detector)”的第13/731815号美国非临时申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引用的方式并入本文。

关于由联邦政府赞助

研究或开发的声明

不适用。

参考缩微胶片附录

不适用。

背景技术

本发明大体涉及射频(RF)功率检测器，具体而言，涉及互补金属氧化物半导体(CMOS)RF功率检测器。RF功率检测器可在无线RF通信系统中用于监控RF发射器的输出功率和/或RF接收器的输入功率。RF检测器可产生指示RF信号功率的电压信号。无论工作温度如何，需要RF功率检测器为同一测得的RF功率产生一致的电压。重申，需要RF功率检测器的输出可能与温度无关。

由于温度的变化，传统RF功率检测器的输出往往会改变。而且，由于大多数现代通信系统为手持式和/或在极端环境中操作，所以经常遇到高温工作条件。该问题的当前解决方案可能涉及在多种温度下测试RF功率检测器以得到与该RF功率检测器相关的偏移系数。这些偏移系数可通过该功率检测器被加载到设备中以在RF功率检测器工作期间使用。这些偏移系数可由设备用于校正在不同温度下测得的RF功率。然而，该解决方案可能需要在RF功率检测器制造完毕后对其进行广泛测试并且需要进行计算和存储偏移系数等额外任务，使得这些系数与合适的RF功率检测器关联。

发明内容

在一项实施例中，本发明包括一种功率检测器电路，所述功率检测器电路包括用于接收射频(RF)输入信号并生成第一电压的第一部分，其中所述第一电压包括与所述RF输入信号的均方成正比的电压和所述第一部分的电压特性的总和，所述第一电压是第三部分的输入；用于生成第二电压的第二部分，其中所述第二电压包括输出电压和与所述第一部分的所述电压特性成正比的电压的组合，所述输出电压与所述RF输入信号的均方根成正比；以及用于通过组合所述第一电压和所述第二电压生成所述输出电压的所述第三部分，其中所述第二部分为所述第三部分产生负反馈回路，所述第三部分生成的所述输出电压是所述功率检测器电路的输出。

在另一项实施例中，本发明包括一种RF功率检测器，所述RF功率检测器包括第一电路，用于接收输入RF信号并在所述第一电路的输出处生成与所述输入RF信号的均方成正比的DC电压和所述第一电路工作的电压特性；第二电路，用于在所述第二电路的输出处生成输出电压和与所述第一电压相等的电压；以及第一运算放大器，具有耦合到所述第一电路的所述输出的第一输入、耦合到所述第二电路的所述输出的第二输入，以及通过跨导体耦合到所述第二电路的所述第一运算放大器的输出，其中所述第一运算放大器的所述输出与所述输出电压成正比，所述输出电压是所述输入RF信号的均方根。

在又一项实施例中，本发明包括一种用于产生RF功率检测器的输出电压的方法，所述方法包括第一电路接收RF输入信号；所述第一电路生成第一电压，所述第一电压包括与所述RF输入信号的均方成正比的DC电压和所述第一电路的温度相关电压特性；所述第二电路生成第二电压，所述第二电压包括输出电压和与所述第一电压相等的电压；运算放大器组合所述第一电压和所述第二电压；所述运算放大器生成所述输出电压，其中所述输出电压与温度无关并且是所述RF输入信号的均方根。

结合附图和权利要求书，可从以下的详细描述中更清楚地理解这些和其它特征。

附图说明

为了更完整地理解本发明，现在参考以下结合附图和详细描述进行的简要描述，其中相同参考标号表示相同部分。

图1示出了使用RF功率检测器的RF发射器实施例。

图2是传统RF均方根(RMS)功率检测器的实施例的电路图。

图3是与温度无关的CMOS RF功率检测器的实施例的电路图。

图4是图示用于生成与温度无关的RF RMS功率检测器输出的方法的实施例的方框图。

具体实施方式

最初应理解，尽管下文提供一个或多个实施例的说明性实施方案，但可使用任意数目的当前已知或现有的技术来实施所公开的系统和/或方法。本发明决不应限于下文所说明的所述说明性实施方案、图式和技术，包含本文所说明并描述的示范性设计和实施方案，而是可以在所附权利要求书的范围以及其均等物的完整范围内修改。