[发明专利]衰减器电路、电子装置及相关方法

说明书

本发明公开了具有可调增益和可调输入阻抗的宽带宽衰减器电路的实施例。在一些实施例中，宽带衰减器电路包括串联电容器，该串联电容器通过多个电路单元分流到地，这些电路单元并联连接且可切换地耦接到衰减器的输出节点。每个电路单元都具有一个可调电阻，其可被设置为导通状态(“启用的”)或高阻抗状态(“禁用的”)。并联连接的且被启用的电路单元的数量用于编程衰减器增益和衰减器阻抗。

技术领域

本申请通常涉及一种衰减器电路(attenuator circuit)。具体地，本发明涉及一种可编程的衰减器电路，其能够用于宽频带范围的信号。

背景技术

衰减器是用于改变电信号的特性的电路。衰减器可以通过衰减器增益来表征，衰减器增益由输出信号的特性和输入信号的特性之间的比率定义。例如，衰减器增益可以是电压增益，其由输出信号的电压幅度(amplitude)与输入信号的电压幅度之间的比率定义。衰减器增益可以是功率增益，由输出信号的功率与输入信号的功率的比率定义。衰减器增益也可以是输出信号和输入信号之间的复传递函数(complex transfer function)的复数表示。衰减器增益与时变输入信号成比例，使得由输入信号的波形表示的调制信息保留在输出信号中，即使输出信号与输入信号相比具有不同的幅度或功率。

衰减器的一种应用是用在具有发送器和接收器的通信装置中。接收器可以具有第一级组件，该第一级组件可以是放大器、均衡器或缓冲器中的任何一个。放大器可以是传统放大器，因为它在很宽的频带范围内提供信号增益。均衡器可以是连续时间线性均衡器(continuous-time linear equalizer，CTLE)，其选择性地放大或衰减特定频带中的信号。缓冲器是放大倍数基本为1或更小的电路。不管接收器中的第一级组件的性质如何，该组件具有用于输入信号的线性放大的有限动态范围。例如，当接收到幅度超过动态范围的高功率信号时，放大器不再具有线性增益，这会导致失真。在数字通信系统中，当放大器的信号被进一步处理以提取数字信息时，这种失真会导致高的误码率(bit error rate，BER)。在来自发送器的信号被接收器中的放大器处理之前，可以在接收器中提供衰减器以调整或“调节”来自发送器的信号，使得衰减后的信号的幅度或功率处于后续电路的最佳或理想范围内。

图1示出了包括衰减器电路120的电子通信系统100的一般框图。衰减器电路120用于改变在输入节点122处接收到的从发送器110至衰减器电路120的输入信号121的特性，以及，在输出节点124处提供输出信号123给放大器130。衰减器电路120和放大器130可以是接收器150的一部分。在图1中，V1和R1分别是代表发送器110的戴维南等效电压(Theveninequivalent voltage)和戴维南等效电阻(Thevenin equivalent resistance)。在这样的示例中，衰减器电路120可以改变或衰减输入信号121的幅度或功率，使得输出信号123具有不同的、且通常更适合放大器130的操作的较低幅度或功率。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种可编程的衰减器电路、电子装置以及用于操作衰减器电路的方法，其能够用于宽频带范围的信号。

第一方面，本发明提供了一种衰减器电路，包括：输入节点、输出节点以及多个电路单元，该多个电路单元并联连接在该输出节点和参考电压节点之间，该多个电路单元中的各个电路单元包括与可调电阻串联的电容器。

在一些实施例中，通过将该多个电路单元的一些或所有电路单元中的该可调电阻设置为处于具有预定电阻值的导通状态以及将该多个电路单元的其余电路单元中的该可调电阻设置为处于高阻抗状态，该衰减器电路的衰减器增益是可编程的。

在一些实施例中，针对该一些或所有电路单元中的每个电路单元，该预定电阻值被选择为使得该衰减器增益在第一频率处的第一增益值和该衰减器增益在第二频率处的第二增益值之间的差异不超过1dB，该第二频率不同于该第一频率。

在一些实施例中，该第一频率低于1GHz，以及，该第二频率高于1GHz。