專利名稱：接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接收器，諸如例如包括能夠應(yīng)用于電視調(diào)諧器等等的低噪聲放大 器的無線通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
低噪聲放大器用于以電視調(diào)諧器為代表的無線接收器中。日本專利特許公開No. 2008-17058公開了一種用于低噪聲放大器等等的線性化 的失真(strain)補(bǔ)償電路。圖1是示出實(shí)現(xiàn)構(gòu)成低噪聲放大器的差分放大器、及失真補(bǔ)償功能二者的配置的 例子的電路圖。如圖1所示，低噪聲放大器1包括構(gòu)成差分對(duì)晶體管11的η溝道MOS (NMOS)晶體 管NTl和ΝΤ2、及電流源12。失真補(bǔ)償器2包括構(gòu)成差分對(duì)晶體管21的NMOS晶體管ΝΤ3和ΝΤ4、和電流源22。下面，將描述圖1所示的電路的操作原理。在由兩個(gè)MOS晶體管(每個(gè)MOS晶體管作為符合平方特性的絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)晶體 管)構(gòu)成的差分對(duì)中，在恒定輸入振幅下，三階失真(three orderstrain)分量的振幅IM3、 過驅(qū)動(dòng)電壓(Vgs-Vth)、及晶體管尺寸W之間的關(guān)系由表達(dá)式(1)表示
————- ……(1)其中α為器件工藝(device process)特有的比例系數(shù)。關(guān)于失真補(bǔ)償建立條件，由失真補(bǔ)償器2生成的三階失真分量的振幅IM3等于由 低噪聲放大器1生成的三階分量的振幅IM3。因此，當(dāng)失真補(bǔ)償器2的晶體管尺寸與低噪聲 放大器1的晶體管尺寸的比率根據(jù)表達(dá)式(1)設(shè)置為1 M時(shí)，在電流比率之間建立下面 的關(guān)系表達(dá)式(表達(dá)式(2))Ic = IdXM3 ......(2)其中Id是補(bǔ)償電路中的消耗電流，Ic是低噪聲放大器中的消耗電流。而且，補(bǔ)償建立狀態(tài)中的總增益根據(jù)電路配置而如表達(dá)式(3)所示地減小
……(3)其中G是比率補(bǔ)償階段中的增益。

發(fā)明內(nèi)容
圖1所示電路中的固有問題是，由于生成的器件(device)噪聲通過使用失真補(bǔ)償 器2而增大，而增益根據(jù)表達(dá)式(3)而減小，因此噪聲因子(noisefactor)特性通過執(zhí)行失 真補(bǔ)償而劣化。另外，表面上，從表達(dá)式(3)看起來似乎增益的減小能夠通過最小化數(shù)值M來避
然而，當(dāng)在實(shí)際電路中實(shí)現(xiàn)這樣的條件時(shí)，如根據(jù)表達(dá)式(2)明顯的是，過驅(qū)動(dòng) 電壓在失真補(bǔ)償器2和低噪聲放大器1之間顯著不同。由此，數(shù)值M的下限受工藝離散 (process dispersion)、溫度特性、或頻率特性的限制。作為結(jié)果，可能無法避免噪聲因子 特性的劣化。為了解決上述問題而做出本發(fā)明，因而可以希望提供一種接收器，其中，失真補(bǔ)償 能夠精確執(zhí)行，而噪聲因子特性的劣化被抑制，由此接收器的動(dòng)態(tài)范圍能夠提高。為了實(shí)現(xiàn)上述的希望，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供一種接收器，包括放大器，用于放 大所接收信號(hào)；失真補(bǔ)償器，具有從來自放大器的輸出信號(hào)中根據(jù)基于偏置信號(hào)控制的失 真補(bǔ)償量來補(bǔ)償在來自放大器的輸出信號(hào)中生成的失真的功能；以及失真補(bǔ)償量控制部 分，用于生成偏置信號(hào)并向失真補(bǔ)償器輸出該偏置信號(hào)，從而以與所接收信號(hào)的強(qiáng)度相對(duì) 應(yīng)的補(bǔ)償量來執(zhí)行失真補(bǔ)償。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，失真補(bǔ)償能夠精確執(zhí)行，而噪聲因子特性的劣化被抑制， 因此接收器的動(dòng)態(tài)范圍能夠提高。


圖1是示出實(shí)現(xiàn)構(gòu)成低噪聲放大器的差分放大器、及失真補(bǔ)償功能二者的電路的 配置的例子的示意電路圖；圖2是部分地以模塊示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接收器的配置的電路圖；圖3是示出增益控制信號(hào)的電壓和所接收信號(hào)的電功率之間的關(guān)系的圖形表示；圖4是示出構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接收器的接收部分的低噪聲放大器、失真補(bǔ) 償器、及失真補(bǔ)償量控制部分的具體配置的電路圖；圖5是示出被使得流經(jīng)失真補(bǔ)償器的電流對(duì)于所接收信號(hào)的電功率的依賴性的 曲線圖；圖6是示出噪聲因子對(duì)于所接收信號(hào)的電功率的依賴性的曲線圖；圖7是示出當(dāng)使希望波的電功率對(duì)于干擾波的電功率的比率恒定時(shí)信號(hào)相對(duì)于 拍子(beat)的比率的曲線圖；以及圖8A至8C分別是解釋當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于在圖2所示的接收器接收電視廣播波的情 況時(shí)的效果的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。注意，描述將按照下列順序在下面給出。1.接收器的整體配置2.失真補(bǔ)償系統(tǒng)的具體配置1.接收器的整體配置圖2是部分地以模塊示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的接收器的配置的電路圖。本實(shí)施例的接收器100包括RF信號(hào)輸入到的接收部分110、和解調(diào)部分120。接收部分110包括低噪聲放大器111、失真補(bǔ)償器112、本地振蕩器113、用作頻率轉(zhuǎn)換部分的混頻器114、IF濾波器115、IF可變?cè)鲆娣糯笃?16、及失真補(bǔ)償量控制部分 117。低噪聲放大器111以預(yù)定增益放大具有例如46至886MHz的頻率并且在天線(未 示出)處接收的RF信號(hào)，并將如此放大的RF信號(hào)輸出至混頻器114。低噪聲放大器111的增益根據(jù)從解調(diào)部分120供給的增益控制信號(hào)SGC而被調(diào)整 到最佳值。低噪聲放大器111布置在接收部分110的第一級(jí)中。由此，具體地，具有優(yōu)異S/N 比的放大器，即具有低噪聲因子(NF)的低噪聲放大器被用作低噪聲放大器111，以用于即 使當(dāng)輸入信號(hào)電平低時(shí)仍然確保聲音質(zhì)量、圖像質(zhì)量等等。失真補(bǔ)償器112具有如下功能通過從來自低噪聲放大器111的輸出電流中，減去 根據(jù)從失真補(bǔ)償量控制部分117供給的偏置信號(hào)S117控制的補(bǔ)償電流(失真補(bǔ)償量)，來 補(bǔ)償在來自低噪聲放大器111的輸出電流中生成的三階失真。本實(shí)施例的接收器100具有根據(jù)所接收信號(hào)的強(qiáng)度來改變對(duì)其進(jìn)行失真補(bǔ)償?shù)?低噪聲放大器111的失真補(bǔ)償量的功能，由此使得可以確保接收器100的更寬的動(dòng)態(tài)范圍。另外，本實(shí)施例的無線通信設(shè)備(接收器)100具有使得與所接收信號(hào)的強(qiáng)度相對(duì) 應(yīng)的補(bǔ)償量可變的功能，由此使得可以優(yōu)化與接收環(huán)境相對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)范圍。注意，稍后將詳細(xì)描述用于實(shí)現(xiàn)上述功能的低噪聲放大器111、失真補(bǔ)償器112、 及失真補(bǔ)償量控制部分117的具體配置及功能。本地振蕩器113生成與具有預(yù)定頻率且從PLL電路(未示出)發(fā)送的振蕩信號(hào)相 對(duì)應(yīng)的本地振蕩信號(hào)SL0，將由此生成的本地振蕩信號(hào)SLO供給至混頻器114?；祛l器114導(dǎo)出在從低噪聲放大器111供給的所接收的RF信號(hào)和從本地振蕩器 113供給的本地振蕩信號(hào)SLO之間的頻率差，將如此導(dǎo)出的頻率差通過頻率轉(zhuǎn)換而轉(zhuǎn)換為 基帶，生成中頻(IF)信號(hào)，并將如此生成的IF信號(hào)輸出至IF濾波器115。IF濾波器115從IF信號(hào)中衰減具有除IF信號(hào)的頻帶之外的頻帶的任何信號(hào)，減 小IF信號(hào)中包含的任何噪聲，并把所獲得的模擬基帶信號(hào)輸出至IF可變?cè)鲆娣糯笃?16。IF可變?cè)鲆娣糯笃?16以與在解調(diào)部分120中生成的增益控制信號(hào)SGC相對(duì)應(yīng) 的增益來放大輸入到其中的模擬基帶信號(hào)，并將如此放大的模擬基帶信號(hào)輸出至解調(diào)部分 120。解調(diào)部分120對(duì)于基帶信號(hào)執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理，由此把從接收部分110輸出的模 擬基帶信號(hào)SllO轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，把所得的數(shù)字信號(hào)作為視頻/音頻信號(hào)輸出至在解調(diào)部 分120的下一級(jí)中的信號(hào)處理系統(tǒng)。解調(diào)部分120具有以下功能基于根據(jù)從接收部分110輸出的模擬基帶信號(hào)SllO 而被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的基帶信號(hào)，檢測(cè)所接收信號(hào)的電功率的電平(level)。解調(diào)部分120根據(jù)所接收信號(hào)的電功率的電平的檢測(cè)結(jié)果，以模擬信號(hào)的形式把 據(jù)以控制IF可變?cè)鲆娣糯笃?16的可變?cè)鲆娴脑鲆婵刂菩盘?hào)SGC輸出至接收部分110。輸入至接收部分110的增益控制信號(hào)SGC然后輸入至低噪聲放大器111、IF可變 增益放大器116、及失真補(bǔ)償量控制部分117的每個(gè)。2.失真補(bǔ)償系統(tǒng)的具體配置如已經(jīng)描述的，對(duì)于本實(shí)施例的無線通信系統(tǒng)(接收器)100，對(duì)其執(zhí)行失真補(bǔ)償?shù)牡驮肼暦糯笃?11的失真補(bǔ)償量根據(jù)所接收信號(hào)的強(qiáng)度而改變，從而使得可以提高接收 器100的動(dòng)態(tài)范圍。用于主要實(shí)現(xiàn)上述功能的低噪聲放大器111、失真補(bǔ)償器112、及失真補(bǔ)償量控制 部分117的具體配置和功能將在下文詳細(xì)描述。對(duì)于接收器100，當(dāng)所接收信號(hào)的電功率的電平被檢測(cè)為低時(shí)，對(duì)于接收部分110 要求低噪聲因子。另一方面，當(dāng)所接收信號(hào)的電功率的電平被檢測(cè)為高時(shí)，對(duì)于接收部分 110要求高線性。另外，圖2所示的接收部分110的增益根據(jù)從解調(diào)部分120輸出的增益控制信號(hào) (電壓信號(hào))SGC而被控制，以便變?yōu)楦鶕?jù)所接收信號(hào)的強(qiáng)度的合適的值。因此，能夠根據(jù)增益控制信號(hào)SGC的電壓來區(qū)分所接收信號(hào)的強(qiáng)度。圖3是示出增益控制信號(hào)的電壓和所接收信號(hào)的電功率之間的關(guān)系的圖形表示。在圖3中，橫軸代表增益控制信號(hào)SGC的電壓，縱軸代表所接收信號(hào)的電功率。在本實(shí)施例的接收器100中，根據(jù)圖3所示的增益控制信號(hào)SGC的電壓和所接收 信號(hào)的電功率之間的關(guān)系，通過把增益控制信號(hào)SGC的電壓用作所接收信號(hào)的強(qiáng)度的判斷 基準(zhǔn)，來控制失真補(bǔ)償量。下面將參照?qǐng)D4詳細(xì)描述低噪聲放大器111、失真補(bǔ)償器112、及失真補(bǔ)償量控制 部分117的具體配置及功能。圖4是示出構(gòu)成根據(jù)本實(shí)施例的接收器的接收部分的低噪聲放大器、失真補(bǔ)償 器、及失真補(bǔ)償量控制部分的具體配置的電路圖。圖4所示的低噪聲放大器111包括構(gòu)成第一差分對(duì)晶體管DTlll的NMOS晶體管 MNl和MN2、及電流源1111。NMOS晶體管MNl對(duì)應(yīng)于第一晶體管，NMOS晶體管MN2對(duì)應(yīng)于第二晶體管。注意，在圖4中，參考標(biāo)號(hào)TIl和TI2分別表示輸入端子，參考標(biāo)號(hào)TOl和T02分 別表示輸出端子。NMOS晶體管麗1的源極端子和NMOS晶體管麗2的源極端子彼此連接，從而構(gòu)成第 一差分對(duì)晶體管DTlll。NMOS晶體管麗1和麗2的源極端子之間的連接點(diǎn)連接至電流源Illl的一個(gè)端子， 電流源Illl的另一端子連接至基準(zhǔn)電勢(shì)，例如地GND。NMOS晶體管MNl的柵極端子連接至輸入端子TI2，NMOS晶體管MN2的柵極端子連 接至輸入端子TIl。低噪聲放大器111的第一輸入端子由NMOS晶體管MNl的柵極端子形成，低噪聲放 大器111的第二輸入端子由NMOS晶體管麗2的柵極端子形成。NMOS晶體管麗1的漏極端子連接至輸出端子TOl，NMOS晶體管麗2的漏極端子連 接至輸出端子T02。低噪聲放大器111的第一輸出端子由NMOS晶體管MNl的漏極端子形成，低噪聲放 大器111的第二輸出端子由NMOS晶體管MN2的漏極端子形成。失真補(bǔ)償器112包括構(gòu)成第二差分對(duì)晶體管DTl 12的NMOS晶體管麗3和MN4、以 及構(gòu)成電流源1112的NMOS晶體管麗5。NMOS晶體管MN3對(duì)應(yīng)于第三晶體管，NMOS晶體管MN4對(duì)應(yīng)于第四晶體管，NMOS晶體管MN5對(duì)應(yīng)于第五晶體管。而且，NMOS晶體管MN5的柵極端子對(duì)應(yīng)于控制端子。NMOS晶體管麗3的源極端子和NMOS晶體管MN4的源極端子彼此連接，從而構(gòu)成第 二差分對(duì)晶體管DT112。NMOS晶體管麗3和MN4的源極端子之間的連接點(diǎn)連接至構(gòu)成電流源1112的NMOS 晶體管麗5的漏極端子。而且，NMOS晶體管麗5的源極端子連接至基準(zhǔn)電勢(shì)，例如地GND。NMOS晶體管MN3的柵極端子連接至輸入端子TI1，NMOS晶體管MN4的柵極端子連 接至輸入端子TI2。失真補(bǔ)償器112的第一輸入端子由NMOS晶體管MN3的柵極端子形成，失真補(bǔ)償器 112的第二輸入端子由NMOS晶體管MN4的柵極端子形成。NMOS晶體管麗3的漏極端子連接至輸出端子TOl，NMOS晶體管MN4的漏極端子連 接至輸出端子T02。失真補(bǔ)償器112的第一輸出端子由NMOS晶體管MN3的漏極端子形成，失真補(bǔ)償器 112的第二輸出端子由NMOS晶體管MN4的漏極端子形成。而且，構(gòu)成電流源1112的NMOS晶體管麗5的柵極端子(控制端子)連接至電源 線，通過該電源線，偏置信號(hào)S117從失真補(bǔ)償量控制部分117而被供給至失真補(bǔ)償器112。如先前所述，失真補(bǔ)償器112通過從來自低噪聲放大器111的輸出電流中減去根 據(jù)從失真補(bǔ)償量控制部分117供給的偏置信號(hào)S117來控制的補(bǔ)償電流(失真補(bǔ)償量)，來 補(bǔ)償在低噪聲放大器111的輸出電流中生成的三階失真。具體地，在失真補(bǔ)償器112中，根據(jù)偏置信號(hào)Sl 17控制用作電流源1112的NMOS 晶體管MN5的柵極端子處的電平，從而控制電流量。失真補(bǔ)償量控制部分117包括第一和第二基準(zhǔn)電流源1113和I114、NM0S晶體管 麗6至MN14，ρ溝道MOS (PMOS)晶體管MPl和MP2、電阻器Rl至R5、及運(yùn)算放大器OPAl。而且，補(bǔ)償量控制電路1171由基準(zhǔn)電流源1113和1114、匪OS晶體管麗6至麗10、 及PMOS晶體管MPl構(gòu)成。另外，所接收信號(hào)強(qiáng)度判斷部分1172由NMOS晶體管麗11至麗14、PMOS晶體管 MP2、電阻器Rl至R5、及運(yùn)算放大器OPAl構(gòu)成。參照?qǐng)D4，參考標(biāo)號(hào)TGl表示用于柵極控制信號(hào)SGC的輸入端子，參考標(biāo)號(hào)TRl表 示用于參考電壓Vref的輸入端子。而且，參考標(biāo)號(hào)TCl表示用于控制信號(hào)A的輸入端子， 參考標(biāo)號(hào)TC2表示用于控制信號(hào)B的輸入端子，參考標(biāo)號(hào)TC3表示用于控制信號(hào)C的輸入 端子，參考標(biāo)號(hào)TC4表示用于控制信號(hào)D的輸入端子。補(bǔ)償量控制電路1171的構(gòu)成元件被布置為以后文所述方式相連接?；鶞?zhǔn)電流源1113的一個(gè)端子和基準(zhǔn)電流源1114的一個(gè)端子中的每一個(gè)連接至電 源 VDD。NMOS晶體管MN6的漏極端子和柵極端子的每個(gè)連接至基準(zhǔn)電流源1113的另一端 子，NMOS晶體管MN6的漏極端子和柵極端子之間的連接點(diǎn)連接至構(gòu)成失真補(bǔ)償器112的電 流源1112的NMOS晶體管MN5的柵極端子。NMOS晶體管MN5的源極端子連接至作為基準(zhǔn)電 勢(shì)的地GND。而且，電流鏡電路⑶Rl由匪OS晶體管麗6和匪OS晶體管麗5構(gòu)成。NMOS晶體管MN7的漏極端子連接至第一基準(zhǔn)電流源1113的另一端子與NMOS晶體管MN6的漏極端子和柵極端子之間的連接點(diǎn)。而且，NMOS晶體管麗7的源極端子連接至地 GND。NMOS晶體管MN7的柵極端子連接至NMOS晶體管MN8的柵極端子和漏極端子的每 個(gè)。NMOS晶體管MN8的柵極端子和漏極端子的每個(gè)連接至第二基準(zhǔn)電流源1114的另一端 子。而且，NMOS晶體管MN8的源極端子連接至地GND。電流鏡電路⑶R2由匪OS晶體管麗7和匪OS晶體管麗8構(gòu)成。NMOS晶體管MN9的漏極端子連接至第二基準(zhǔn)電流源1114的另一端子與NMOS晶體 管MN8的漏極端子和柵極端子之間的連接點(diǎn)。而且，NMOS晶體管MN9的源極連接至地GND。NMOS晶體管MN9的柵極端子連接至NMOS晶體管MNlO的柵極端子和漏極端子的每 個(gè)。NMOS晶體管麗10的柵極端子和漏極端子的每個(gè)連接至用作電流源的PMOS晶體管MPl 的漏極端子。而且，NMOS晶體管麗10的源極端子連接至地GND。PMOS晶體管MPl的漏極 端子連接至電源VDD。電流鏡電路⑶R3由匪OS晶體管MN9和匪OS晶體管MNlO構(gòu)成。在補(bǔ)償量控制電路1171中，使來自第一基準(zhǔn)電流源1113的第一基準(zhǔn)電流IRl分 散地(divergingly)流經(jīng)在電流鏡電路⑶Rl側(cè)的路徑a和在電流鏡電路⑶R2側(cè)的路徑b。而且，當(dāng)來自路徑b側(cè)上的電流鏡電路⑶R2的電流量降低時(shí)，來自路徑a側(cè)上的 電流鏡電路CURl的電流量增大。另一方面，當(dāng)來自路徑b側(cè)上的電流鏡電路CUR2的電流量增大時(shí)，來自路徑a側(cè) 上的電流鏡電路CURl的電流量降低。使來自第二基準(zhǔn)電流源1114的第二基準(zhǔn)電流IR2分散地流經(jīng)在電流鏡電路⑶R2 側(cè)的路徑c和在電流鏡電路CUR3側(cè)的路徑d。而且，當(dāng)來自路徑d側(cè)上的電流鏡電路⑶R3的電流量降低時(shí)，來自路徑c側(cè)上的 電流鏡電路CUR2的電流量增大。另一方面，當(dāng)來自路徑d側(cè)上的電流鏡電路CUR3的電流量增大時(shí)，來自路徑c側(cè) 上的電流鏡電路CUR2的電流量降低。另外，從構(gòu)成電流源的PMOS晶體管MPl至電流鏡電路⑶R3的電流量根據(jù)來自運(yùn) 算放大器OPAl的輸出而增大或減小。所接收信號(hào)強(qiáng)度判斷部分1172的構(gòu)成元件被布置為以后文所述方式相連接。運(yùn)算放大器OPAl的反相輸入端子(_)連接至用于增益控制信號(hào)SGC的輸入端子 TG1，運(yùn)算放大器OPAl的非反相輸入端子(+)連接至電阻器Rl的一個(gè)端子。而且，節(jié)點(diǎn)NDl 由運(yùn)算放大器OPAl的非反相輸入端子(+)和電阻器Rl的一個(gè)端子之間的連接點(diǎn)形成。電阻器Rl的另一端子連接至參考電壓Vref的輸入端子TR1。運(yùn)算放大器OPAl的輸出端子連接至PMOS晶體管MPl和MP2的柵極的每個(gè)。PMOS晶體管MP2的源極端子連接至電源VDD，PMOS晶體管MP2的漏極端子連接至 節(jié)點(diǎn)NDl。PMOS晶體管MP2使得與來自運(yùn)算放大器OPAl的輸出信號(hào)的電平相對(duì)應(yīng)的電流 IVR2 ( = IVR1)流經(jīng)節(jié)點(diǎn)NDl側(cè)。電阻器R2的一個(gè)端子連接至節(jié)點(diǎn)ND1，電阻器R2的另一端子連接至用作開關(guān)的 匪OS晶體管麗14的漏極端子。匪OS晶體管麗14的源極端子連接至地GND，匪OS晶體管 MN14的柵極端子連接至用于控制信號(hào)A的輸入端子TCl。
電阻器R3的一個(gè)端子連接至節(jié)點(diǎn)ND1，電阻器R3的另一端子連接至用作開關(guān)的 匪OS晶體管麗13的漏極端子。匪OS晶體管麗13的源極端子連接至地GND，匪OS晶體管 MN13的柵極端子連接至用于控制信號(hào)B的輸入端子TC2。電阻器R4的一個(gè)端子連接至節(jié)點(diǎn)ND1，電阻器R4的另一端子連接至用作開關(guān)的 匪OS晶體管麗12的漏極端子。匪OS晶體管麗12的源極端子連接至地GND，匪OS晶體管 MN12的柵極端子連接至用于控制信號(hào)C的輸入端子TC3。電阻器R5的一個(gè)端子連接至節(jié)點(diǎn)ND1，電阻器R5的另一端子連接至用作開關(guān)的 匪OS晶體管麗11的漏極端子。匪OS晶體管麗11的源極端子連接至地GND，匪OS晶體管 MNll的柵極端子連接至用于控制信號(hào)D的輸入端子TC4。在本實(shí)施例的接收器100中，電阻器R2、R3、R4、及R5的電阻值分別設(shè)置為不同的值。另外，控制信號(hào)A、B、C、及D的任意一個(gè)例如根據(jù)規(guī)格(specification)設(shè)置為高 電平(H)。而且，NMOS晶體管麗11至麗14的任意一個(gè)根據(jù)設(shè)置為高電平的控制信號(hào)A、B、 C、及D的任意一個(gè)而導(dǎo)通。參考電壓Vref由具有連接至其中任何一個(gè)導(dǎo)通的NMOS晶體管 麗14、麗13、麗12、及麗11的漏極端子的另一端子的電阻器R2、R3、R4、及R5的任意一個(gè)分 壓，通過該分壓獲得的作為結(jié)果的電壓被輸入至運(yùn)算放大器OPAl的非反相輸入端子(+)。下面，包括以上述方式配置的低噪聲放大器111、失真補(bǔ)償器112、及失真補(bǔ)償量 控制部分117的電路的操作將關(guān)注于失真補(bǔ)償量控制部分117的操作。注意，圖5是示出被使得流經(jīng)失真補(bǔ)償器的電流對(duì)于所接收信號(hào)的電功率的依賴 性的曲線圖。在圖5中，橫軸表示所接收信號(hào)的電功率，縱軸表示被使得流經(jīng)失真補(bǔ)償器112的 電流。將輸入至運(yùn)算放大器OPAl的反相輸入端子㈠的增益控制信號(hào)SGC與通過以由 電阻器Rl和電阻器R2至R5的組構(gòu)成的電阻分壓器的分壓比來對(duì)參考電壓Vref進(jìn)行分壓 而獲得并在節(jié)點(diǎn)NDl出現(xiàn)的電壓相比較。當(dāng)增益控制信號(hào)SGC大于經(jīng)分壓的參考電壓時(shí)，使與增益控制信號(hào)SGC成比例的 電流IVRl流經(jīng)PMOS晶體管MPl和MP2的每個(gè)。NMOS晶體管麗10和MN9 二者從來自第二基準(zhǔn)電流源1114的第二基準(zhǔn)電流IR2中 減去電流IVRl。另外，NMOS晶體管麗7和MN8 二者從來自第一基準(zhǔn)電流源1113的第一基準(zhǔn)電流 IRl中減去通過相減而獲得的第二基準(zhǔn)電流。作為結(jié)果，使圖5的曲線圖中所示的電流流經(jīng)失真補(bǔ)償器112，以便與所接收信號(hào) 的強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)。例如，當(dāng)被使得流經(jīng)PMOS晶體管MPl的電流根據(jù)在運(yùn)算放大器OPAl中進(jìn)行的比 較的結(jié)果而增大時(shí)，被使得流經(jīng)路徑d的電流減小，而被使得經(jīng)由路徑c流經(jīng)電流鏡電路 ⑶R2的電流增大。作為結(jié)果，被使得流經(jīng)路徑b的電流減小，而被使得經(jīng)由路徑a流經(jīng)電流鏡電路 ⑶Rl的電流增大。
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另一方面，當(dāng)被使得流經(jīng)PMOS晶體管MPl的電流根據(jù)在運(yùn)算放大器OPAl中進(jìn)行 的比較的結(jié)果而減小時(shí)，被使得流經(jīng)路徑d的電流增大，而被使得經(jīng)由路徑c流經(jīng)電流鏡電 路⑶R2的電流減小。作為結(jié)果，被使得流經(jīng)路徑b的電流增大，而被使得經(jīng)由路徑a流經(jīng)電流鏡電路 ⑶Rl的電流減小。另外，控制信號(hào)A至D是每個(gè)均設(shè)置在CMOS電平(level)的信號(hào)，并且除上述操 作外，還具有改變由電阻器Rl和電阻器R2至R5構(gòu)成的電阻分壓器的分壓比的作用。作為結(jié)果，例如，可以使失真補(bǔ)償量對(duì)于輸入電功率的依賴性具有取決于在所希 望的CN方面彼此不同的調(diào)制格式的適當(dāng)值。圖6是示出噪聲因子對(duì)于所接收信號(hào)的電功率的依賴性的曲線圖。在圖6中，橫軸表示所接收信號(hào)的電功率，縱軸表示噪聲因子。另外，在圖6中，分別由X、Y、Z表示的曲線與執(zhí)行失真補(bǔ)償?shù)那闆r相對(duì)應(yīng)，并且示 出失真補(bǔ)償量對(duì)于電場(chǎng)的依賴性受控制的情況下的特性。當(dāng)被使得流經(jīng)失真補(bǔ)償器112的電流減小時(shí)，電路的增益增大，如圖6所示，噪聲 因子特性隨著所接收信號(hào)的強(qiáng)度降低而提高。另外，從圖6的曲線圖可以理解，通過改變失真補(bǔ)償量對(duì)于輸入信號(hào)電功率的依 賴性而改變?cè)肼曇蜃娱_始以上述機(jī)制提高時(shí)的輸入信號(hào)的電平。注意，雖然失真補(bǔ)償量隨著所接收信號(hào)的強(qiáng)度的降低而減小，但是因?yàn)樗邮招?號(hào)的強(qiáng)度降低，因此失真補(bǔ)償本身同時(shí)減小。因此，由于噪聲因子提高的貢獻(xiàn)，信號(hào)質(zhì)量未 受損。圖7是示出當(dāng)使希望波的電功率對(duì)于干擾波的電功率的比率恒定時(shí)信號(hào)相對(duì)于 拍子的比率的曲線圖。在圖7中，橫軸表示所接收信號(hào)的電功率，縱軸表示信號(hào)相對(duì)于拍子的比率。另外，在圖7中，分別由X、Y、Z表示的曲線與執(zhí)行失真補(bǔ)償?shù)那闆r相對(duì)應(yīng)，并且示 出失真補(bǔ)償量對(duì)于電場(chǎng)的依賴性受控制的情況下的特性。從圖7的曲線圖可以理解，類似于噪聲因子特性的情況，通過改變失真補(bǔ)償量對(duì) 于輸入信號(hào)電功率的依賴性而改變信號(hào)相對(duì)于拍子的比率開始以上述機(jī)制提高時(shí)的輸入 信號(hào)的電平。圖8A至8C分別是解釋當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于在圖2所示的接收器接收電視廣播波的情 況時(shí)的效果的示意圖。而且，圖8A至8C示出當(dāng)在接收器100接收電視廣播波時(shí)的例子。在圖8A至8C中，區(qū)域ARAl是因?yàn)榻邮掌?00位置接近電視廣播塔200因此所接 收信號(hào)的強(qiáng)度高的區(qū)域。另外，區(qū)域ARA2是因?yàn)榻邮掌?00位置遠(yuǎn)離電視廣播塔200因此所接收信號(hào)的強(qiáng) 度低的區(qū)域。而且，圖8A示出當(dāng)電視機(jī)210不具有失真補(bǔ)償功能時(shí)電視機(jī)210中的圖像的顯示 狀態(tài)。圖8B示出當(dāng)電視機(jī)210具有失真補(bǔ)償功能時(shí)電視機(jī)210中的圖像的顯示狀態(tài)。圖8C示出當(dāng)電視機(jī)210如在本實(shí)施例中那樣具有失真補(bǔ)償和信號(hào)強(qiáng)度判斷功能時(shí)電視機(jī)210中的圖像的顯示狀態(tài)。當(dāng)電視機(jī)210不具有失真補(bǔ)償功能時(shí)，如圖8A所示，在作為電視機(jī)210位置接近 廣播塔200因而所接收信號(hào)的強(qiáng)度高的區(qū)域的區(qū)域ARAl中的電視機(jī)210中不顯示圖像(廣 播狀態(tài)不好)。在作為電視機(jī)210位置遠(yuǎn)離廣播塔200因而所接收信號(hào)的強(qiáng)度低的區(qū)域的區(qū)域 ARA2中的電視機(jī)210的屏幕上顯示圖像。當(dāng)電視機(jī)210具有失真補(bǔ)償功能時(shí)，如圖8B所示，在作為電視機(jī)210位置接近廣 播塔200因而所接收信號(hào)的強(qiáng)度高的區(qū)域的區(qū)域ARAl中的電視機(jī)210的屏幕上顯示圖像。另一方面，在作為電視機(jī)210位置遠(yuǎn)離廣播塔200因而所接收信號(hào)的強(qiáng)度低的區(qū) 域的區(qū)域ARA2中的電視機(jī)210中不顯示圖像。當(dāng)電視機(jī)210具有所述失真補(bǔ)償和信號(hào)強(qiáng)度判斷功能時(shí)，如圖8C所示，在作為電 視機(jī)210位置接近廣播塔200因而所接收信號(hào)的強(qiáng)度高的區(qū)域的區(qū)域ARAl中的電視機(jī)210 的屏幕上顯示圖像。另外，在作為電視機(jī)210位置遠(yuǎn)離廣播塔200因而所接收信號(hào)的強(qiáng)度低的區(qū)域的 區(qū)域ARA2中的電視機(jī)210的屏幕上也顯示圖像。如上文所述，根據(jù)本實(shí)施例，失真補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用于接收器，將失真補(bǔ)償量與增益控 制電壓相比較以便執(zhí)行希望的控制。增益控制電壓與所接收信號(hào)的強(qiáng)度成比例。由此，當(dāng)所接收信號(hào)的強(qiáng)度低時(shí)，噪聲 因子特性改進(jìn)，而當(dāng)所接收信號(hào)的強(qiáng)度高時(shí)，失真特性改進(jìn)。作為結(jié)果，可以提高接收器的動(dòng)態(tài)范圍。本申請(qǐng)包含與2009年6月1日在日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP 2009-131849號(hào)中公開的主題相關(guān)的主題，其全部?jī)?nèi)容通過引用包含于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素而進(jìn)行各種修改、組合、 子組合及替換，只要它們?cè)谒綑?quán)利要求或其等同內(nèi)容的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種接收器，包括放大器，用于放大所接收信號(hào)；失真補(bǔ)償器，具有從來自所述放大器的輸出信號(hào)中根據(jù)基于偏置信號(hào)控制的失真補(bǔ)償量來補(bǔ)償在來自所述放大器的輸出信號(hào)中生成的失真的功能；以及失真補(bǔ)償量控制部分，用于生成所述偏置信號(hào)并向所述失真補(bǔ)償器輸出該偏置信號(hào)，從而以與所接收信號(hào)的強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償量來執(zhí)行失真補(bǔ)償。
2.按照權(quán)利要求1所述的接收器，還包括解調(diào)部分，用于檢測(cè)所接收信號(hào)的電平，根據(jù)所接收信號(hào)的電平來生成據(jù)以控制所接 收信號(hào)的放大增益的增益控制信號(hào)，以及至少向所述失真補(bǔ)償量控制部分供給該增益控制 信號(hào)；其中，所述失真補(bǔ)償量控制部分把可變?cè)鲆嫘盘?hào)的電平和與先前設(shè)置的參考電壓相對(duì) 應(yīng)的信號(hào)相互比較，生成偏置信號(hào)以便當(dāng)可變?cè)鲆嫘盘?hào)的電平高于與參考電壓相對(duì)應(yīng)的信 號(hào)的電平時(shí)，以與所接收信號(hào)的強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償量來執(zhí)行失真補(bǔ)償，并且向所述失真補(bǔ) 償器輸出該偏置信號(hào)。
3.按照權(quán)利要求1所述的接收器，還包括頻率轉(zhuǎn)換部分，用于根據(jù)本地振蕩信號(hào)來對(duì)由所述放大器放大的所接收信號(hào)進(jìn)行頻率 轉(zhuǎn)換；可變?cè)鲆娣糯笃?，用于以與增益控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的增益來調(diào)整由所述頻率轉(zhuǎn)換部分進(jìn) 行了頻率轉(zhuǎn)換的所接收信號(hào)的電平；以及解調(diào)部分，用于檢測(cè)所接收信號(hào)的電平，根據(jù)所接收信號(hào)的電功率來生成據(jù)以控制所 接收信號(hào)的放大增益的增益控制信號(hào)，以及至少向所述可變?cè)鲆娣糯笃骱退鍪д嫜a(bǔ)償量 控制部分供給該增益控制信號(hào)；其中，所述失真補(bǔ)償量控制部分把可變?cè)鲆嫘盘?hào)的電平和與先前設(shè)置的參考電壓相對(duì) 應(yīng)的信號(hào)相互比較，生成偏置信號(hào)以便當(dāng)可變?cè)鲆嫘盘?hào)的電平高于與參考電壓相對(duì)應(yīng)的信 號(hào)的電平時(shí)，以與所接收信號(hào)的強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償量來執(zhí)行失真補(bǔ)償，并且向所述失真補(bǔ) 償器輸出該偏置信號(hào)。
4.按照權(quán)利要求2所述的接收器，其中，當(dāng)可變?cè)鲆嫘盘?hào)的電平高于與所述參考電壓 相對(duì)應(yīng)的信號(hào)的電平時(shí)，所述失真補(bǔ)償量控制部分生成與增益控制信號(hào)成比例的電流，并 且根據(jù)如此生成的電流來生成偏置信號(hào)。
5.按照權(quán)利要求4所述的接收器，其中，所述失真補(bǔ)償量控制部分包括第一基準(zhǔn)電流源，用于供給第一基準(zhǔn)電流；以及第二基準(zhǔn)電流源，用于供給第二基準(zhǔn)電流；從第二基準(zhǔn)電流中減去與增益控制信號(hào)成比例的電流，從第一基準(zhǔn)電流減去如此減去 的第二基準(zhǔn)電流，并且將與如此減去的第一基準(zhǔn)電流相對(duì)應(yīng)的電流作為偏置信號(hào)供給至所 述失真補(bǔ)償器；以及使與所接收信號(hào)的強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的電流流經(jīng)所述失真補(bǔ)償器。
6.按照權(quán)利要求2所述的接收器，其中，所述失真補(bǔ)償量控制部分使與參考電壓相對(duì) 應(yīng)的信號(hào)的電平可變。
7.按照權(quán)利要求1所述的接收器，其中， 所述放大器包括第一差分對(duì)晶體管，由第一晶體管和第二晶體管構(gòu)成，和 電流源，連接至所述第一差分對(duì)晶體管；以及 所述失真補(bǔ)償器包括第二差分對(duì)晶體管，由第三晶體管和第四晶體管構(gòu)成，和第五晶體管，連接至所述第二差分對(duì)晶體管，并用作具有控制端子的電流源，偏置信號(hào) 被供給至該控制端子；公共第一輸入信號(hào)被供給至所述第一晶體管和所述第四晶體管的控制端子的每個(gè)； 公共第二輸入信號(hào)被供給至所述第二晶體管和所述第三晶體管的每個(gè)； 所述第一晶體管的輸出端子和所述第三晶體管的輸出端子相互連接；以及 所述第二晶體管的輸出端子和所述第四晶體管的輸出端子相互連接。
全文摘要
在此公開一種接收器，包括放大器，用于放大所接收信號(hào)；失真補(bǔ)償器，具有從來自放大器的輸出信號(hào)中根據(jù)基于偏置信號(hào)控制的失真補(bǔ)償量來補(bǔ)償在來自放大器的輸出信號(hào)中生成的失真的功能；以及失真補(bǔ)償量控制部分，用于生成偏置信號(hào)并向失真補(bǔ)償器輸出該偏置信號(hào)，從而以與所接收信號(hào)的強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償量來執(zhí)行失真補(bǔ)償。
文檔編號(hào)H03F1/32GK101902233SQ20101018940
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月1日
發(fā)明者吉川直人 申請(qǐng)人:索尼公司