本公開一般地涉及接口，并且更具體地涉及一種發(fā)射器數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)-基帶濾波器(BBF)共模接口。

背景技術(shù)：

高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)通常利用互補電流信號被實施。在一種情況下，發(fā)射器DAC能夠被配置為向發(fā)射器模擬基帶濾波器(BBF)饋送滿量程從0mA至2mA(或從0.4mA至2.4mA)范圍的互補電流?；パa電流包括共模電流和差模電流。然而，可取的是防止共模電流流到BBF中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開提供了從DAC互補電流信號去除共模電流并且維持恰當(dāng)?shù)倪\算放大器輸入偏置電壓和線性度。

在一個實施例中，公開了一種用于從一對互補電流信號去除共模電流的電路。該電路包括：發(fā)生器單元，被配置為生成包括至少第一電流信號和第二電流信號的該對互補電流信號的共模電壓；以及測量單元，被配置為測量并輸出差異電壓，該差異電壓被配置為從第一電流信號和第二電流信號去除共模電流，其中差異電壓基于由發(fā)生器單元生成的共模電壓與共模參考電壓之間的差異。

在另一實施例中，公開了一種用于從一對互補電流信號去除共模電流的方法。該方法包括：生成包括至少第一電流信號和第二電流信號的該對互補電流信號的共模電壓；測量并輸出所生成的共模電壓與共模參考電壓之間的差異電壓；以及基于差異電壓從第一電流信號和第二電流信號去除共模電流的至少一部分。

在另一實施例中，公開了一種用于從一對互補電流信號去除共模電流的裝置。該裝置包括：用于生成包括至少第一電流信號和第二電流信號的該對互補電流信號的共模電壓的部件；用于測量并輸出所生成的共模電壓與共模參考電壓之間的差異電壓的部件；以及用于基于差異電壓從第一電流信號和第二電流信號去除共模電流的部件。

在又另一實施例中，公開了一種用于從一對互補電流信號去除共模電流的電路，該對互補電流信號從數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)被接收并且被發(fā)送給發(fā)射器的基帶濾波器(BBF)。該電路包括：第一節(jié)點，用以從DAC接收該對互補電流信號中的第一電流信號，第一節(jié)點耦合到BBF中的運算放大器的正端子；第二節(jié)點，用以從DAC接收該對互補電流信號中的第二電流信號，第二節(jié)點耦合到BBF中的運算放大器的負(fù)端子；第一電阻器，耦合到第一節(jié)點以從第一電流信號去除共模電流；以及第二電阻器，耦合到第二節(jié)點以從第二電流信號去除共模電流。

本公開的其他特征和優(yōu)點從通過示例的方式說明了本公開的多個方面的本描述來看應(yīng)當(dāng)是明顯的。

附圖說明

本公開關(guān)于其結(jié)構(gòu)和操作這兩者的細(xì)節(jié)可以通過研究進(jìn)一步附帶的附圖而部分地被收集，在附圖中，相似的參考標(biāo)號指代相似的部分，并且在附圖中：

圖1是與無線通信系統(tǒng)通信的示例性無線設(shè)備；

圖2是作為圖1的無線設(shè)備的一個實施例的無線設(shè)備的示例性設(shè)計的框圖；

圖3A是根據(jù)本公開的一個實施例的耦合到從DAC接收互補DAC電流的基帶濾波器(BBF)的共模電流去除單元的詳細(xì)示意圖；

圖3B是根據(jù)本公開的一個實施例的共模電流去除單元的詳細(xì)示意圖；以及

圖4是根據(jù)本公開的另一實施例的耦合到從DAC接收互補DAC電流的基帶濾波器(BBF)的共模電流去除單元的詳細(xì)示意圖。

具體實施方式

因為數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)的互補輸出電流的范圍是可變的，所以輸出電流能夠被用于控制發(fā)射器信號路徑的增益。如上文所描述的，互補DAC電流(I₊/I_-或Q₊/Q_-)包括共模電流和差模電流，它們能夠表達(dá)如下：

I₊＝I_cm+I_dm (1)

I_-＝I_cm-I_dm (2)

Q₊＝Q_cm+Q_dm (3)

Q_-＝Q_cm-Q_dm (4)

進(jìn)一步地，差模電流流到基帶濾波器(BBF)中并且產(chǎn)生有用的信號電壓，因為這些電流攜帶調(diào)制信息。然而，流到BBF反饋電阻器中的共模電流可能使得輸入共模電壓與輸出共模電壓不同。因此，可取的是防止DAC共模電流流到BBF中并在BBF輸入處潛在地引起高電壓。

如本文所描述的若干實施例提供了從DAC互補電流信號去除共模電流并且維持恰當(dāng)?shù)倪\算放大器輸入偏置電壓和線性度。在閱讀這一描述之后，如何在各種實施方式和應(yīng)用中實施本公開將變得明顯。雖然本文將描述本公開的各種實施方式，但是將理解這些實施方式僅通過示例而不是限制的方式被提出。如此，各種實施方式的這一詳細(xì)描述不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制本公開的范圍或?qū)挾取?/p>

圖1是與無線通信系統(tǒng)100通信的示例性無線設(shè)備110。無線系統(tǒng)100可以為長期演進(jìn)(LTE)系統(tǒng)、碼分多址(CDMA)系統(tǒng)、全球移動通信(GSM)系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)(WLAN)系統(tǒng)、或某種其他無線系統(tǒng)。CDMA系統(tǒng)可以實施寬帶CDMA(WCDMA)、CDMA 1X、演進(jìn)數(shù)據(jù)優(yōu)化(EVDO)、時分同步CDMA(TD-SCDMA)、或CDMA的某種其他版本。為了簡單，圖1A示出了包括兩個基站102和104以及一個系統(tǒng)控制器106的無線系統(tǒng)100。一般而言，無線系統(tǒng)可以包括任何數(shù)目的基站和任何集合的網(wǎng)絡(luò)實體。

無線設(shè)備110也可以被稱為用戶設(shè)備(UE)、移動站、終端、接入終端、訂戶單元、站等。無線設(shè)備110可以為蜂窩電話、智能電話、平板、無線調(diào)制解調(diào)器、個人數(shù)字助理(PDA)、手持設(shè)備、膝上型計算機、智能本、上網(wǎng)本、無繩電話、無線本地環(huán)路(WLL)站、藍(lán)牙設(shè)備等。無線設(shè)備110可以與無線系統(tǒng)100通信。無線設(shè)備110還可以接收來自廣播站(例如，廣播站108)的信號、來自一個或多個全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)中的衛(wèi)星(例如，衛(wèi)星112)的信號等。無線設(shè)備110可以支持用于無線通信的一種或多種無線電技術(shù)，諸如LTE、WCDMA、CDMA 1X、EVDO、TD-SCDMA、GSM、802.11等。

圖2是作為圖1的無線設(shè)備110的一個實施例的無線設(shè)備200的示例性設(shè)計的框圖。在這一示例性設(shè)計中，無線設(shè)備200包括耦合到天線222的收發(fā)器228、以及數(shù)據(jù)處理器/控制器224。收發(fā)器228包括天線接口電路254、接收器路徑230、以及發(fā)射器路徑240。天線接口電路254可以包括開關(guān)、雙工器、發(fā)射濾波器、接收濾波器、匹配電路等。數(shù)據(jù)處理器/控制器224可以執(zhí)行用于無線設(shè)備200的各種功能。例如，數(shù)據(jù)處理器/控制器224可以執(zhí)行針對經(jīng)由接收器路徑230接收的數(shù)據(jù)和經(jīng)由發(fā)射器路徑240發(fā)射的數(shù)據(jù)的處理。數(shù)據(jù)處理器/控制器224可以控制收發(fā)器228內(nèi)的各種電路的操作。存儲器226可以存儲用于數(shù)據(jù)處理器/控制器224的程序代碼和數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理器/控制器224可以被實施在一個或多個專用集成電路(ASIC)和/或其他IC上。接收器路徑230包括低噪放大器(LNA)232、混頻器234、鎖相環(huán)(PLL)236、以及基帶濾波器238。模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)250被放置在基帶濾波器238之后，以將基帶信號數(shù)字化。發(fā)射器路徑240包括基帶濾波器248、PLL 246、混頻器244、驅(qū)動器放大器(DA)256、以及功率放大器(PA)242。數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)252被放置在數(shù)據(jù)處理器/控制器224與基帶濾波器248之間，以將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬基帶信號。在圖2的所圖示的實施例中，接收器路徑230包括PLL 236并且發(fā)射器路徑240包括PLL 246，以向混頻器234、244提供本地振蕩器信號。然而，在其他實施例中，接收器路徑230和發(fā)射器路徑240這兩者能夠使用單個共用PLL。在一個實施例中，基帶濾波器238、248是低通濾波器。

對于數(shù)據(jù)接收，天線222從基站和/或其他發(fā)射器站接收信號并且提供所接收的射頻(RF)信號，所接收的RF信號通過天線接口電路254被路由并且作為輸入RF信號被呈獻(xiàn)給接收器路徑230。在接收器路徑230內(nèi)，LNA 232放大輸入RF信號并且向混頻器234提供輸出RF信號。PLL 236生成本地振蕩器信號?；祛l器234將輸出RF信號與PLL生成的本地振蕩器信號混頻，以將輸出RF信號從RF下變頻到基帶?；鶐V波器238對下變頻的信號濾波以向ADC 250提供模擬輸入信號，ADC 250將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并且向數(shù)據(jù)處理器/控制器224提供數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。接收器路徑230可以包括其他元件，諸如匹配電路、振蕩器等。

對于數(shù)據(jù)發(fā)射，數(shù)據(jù)處理器/控制器224處理(例如，編碼并調(diào)制)將被發(fā)射的數(shù)據(jù)并且向DAC 252提供數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，DAC 252將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬輸出信號并且向發(fā)射器路徑240提供所轉(zhuǎn)換的模擬輸出信號。在發(fā)射器路徑240內(nèi)，基帶濾波器248放大模擬輸出信號并且對其濾波。PLL 246生成本地振蕩器信號?；祛l器244將經(jīng)濾波的模擬輸出信號與PLL生成的本地振蕩器信號混頻，以將經(jīng)濾波的模擬輸出信號從基帶上變頻到RF并且提供經(jīng)調(diào)制的RF信號。發(fā)射器路徑240可以包括其他元件，諸如匹配電路、振蕩器等。DA 256和PA 242接收并放大經(jīng)調(diào)制的RF信號，并且提供具有恰當(dāng)輸出功率電平的發(fā)射RF信號。發(fā)射RF信號通過天線接口電路254被路由并且經(jīng)由天線222被發(fā)射。

圖3A是根據(jù)本公開的一個實施例的耦合到從DAC 330接收互補DAC電流的基帶濾波器(BBF)320的共模電流去除單元310的詳細(xì)示意圖。在圖3A的所圖示的實施例中，該示圖包括DAC 330、BBF 320、以及共模電流去除單元310。在操作中，DAC 330供給互補電流(例如，I₊和I_-)，其中的每個互補電流包括共模電流(I_cm)和差模電流(I_dm)(參見上面示出的等式(1)和(2))。BBF 320包括op amp 322、反饋電阻器326、328、以及反饋電容器360、362。op amp 322包括嵌入式共模反饋傳感器324，嵌入式共模反饋傳感器324測量(由每個具有值R_cm的共模電阻器350、352提供的)輸出共模電壓與共模參考電壓(V_{cm_ref})之間的差異。

在圖3A的所圖示的實施例中，共模電流去除單元310被配置為從互補DAC電流(例如，I₊和I_-)中的每個去除共模電流。共模電流去除單元310包括發(fā)生器單元340、一對電流去除單元314、316、以及被配置有運算放大器(op amp)312的測量單元。在圖3A所示出的一個實施例中，發(fā)生器單元340包括一對電阻器342、344，它們被配置為生成該對互補電流信號的共模電壓。在操作中，op amp 312測量由共模電阻器342、344(每個具有值R_cm)在op amp 312的正輸入端子處提供的輸入共模電壓(V_{cm_input})與在op amp 312的負(fù)輸入端子處提供的共模參考電壓(V_{cm_ref})之間的差異。op amp 312然后驅(qū)動該對電流去除單元314、316分別從互補DAC電流I₊和I_-中的每個去除或降低共模電流(I_cm)。

在一個實施例中，共模電流去除單元310能夠被概括為用于從一對互補電流信號去除共模電流的電路，其包括發(fā)生器單元340、一對第一和第二電流去除單元314、316、以及測量單元312。發(fā)生器單元340被配置為生成輸入到濾波器(例如，BBF 320)的該對互補電流信號(包括第一(I₊)和第二(I_-)電流信號)的共模電壓。測量單元312被配置為測量并輸出由發(fā)生器單元340生成的共模電壓(V_{cm_input})與共模參考電壓(V_{cm_ref})之間的差異信號。測量單元312的輸出處的差異信號驅(qū)動第一電流去除單元314從第一電流信號(I₊)去除共模電流，并且驅(qū)動第二電流去除單元316從第二電流信號(I_-)去除共模電流。

圖3B是根據(jù)本公開的一個實施例的共模電流去除單元310的詳細(xì)示意圖。在圖3B的所圖示的實施例中，包括電阻器342、344的發(fā)生器單元340生成該對互補電流信號(I₊和I_-)的共模輸入電壓(V_{cm_input})。在其他實施例中，發(fā)生器單元340被配置有除了電阻器之外的元件，諸如場效應(yīng)晶體管(FET)電阻器、電感器、或電容器。被配置為op amp 312的測量單元測量輸入共模電壓(V_{cm_input})與共模參考電壓(V_{cm_ref})之間的差異。在備選實施例中，可以利用能夠測量輸入共模電壓與共模參考電壓之間的差異的任何(多個)元件來替換op amp 312。因此，在一個示例中，基于晶體管的比較器能夠被用來測量該差異。

在圖3B中，op amp 312驅(qū)動場效應(yīng)晶體管314和316分別從互補電流信號I₊和I_-中的每個去除或降低共模電流(I_cm)。因此，通過利用互補信號線路上的共模電壓與共模參考電壓之間的差異信號來驅(qū)動晶體管314、316的柵極，由晶體管314、316所去除的電流與差異信號成比例。因此，所去除的電流量大致等于互補電流信號中的共模電流(I_cm)。

圖4是根據(jù)本公開的另一實施例的耦合到從DAC 430接收互補DAC電流的基帶濾波器(BBF)420的共模電流去除單元410的詳細(xì)示意圖。在圖4的所圖示的實施例中，該示圖包括DAC 430、BBF 420、以及共模電流去除單元410。DAC 430供給互補電流(例如，I₊和I_-)，其中的每個互補電流包括共模電流和差模電流(參見等式(1)和(2))。BBF 420包括op amp 422、反饋電阻器426、428、以及反饋電容器460、462。op amp 422包括嵌入式共模反饋傳感器424，嵌入式共模反饋傳感器424測量(由每個具有值R_cm的共模電阻器450、452提供的)輸出共模電壓與共模參考電壓(V_{cm_ref})之間的差異。

在圖4的所圖示的實施例中，共模電流去除單元410被配置為從互補DAC電流(例如，I₊和I_-)中的每個去除共模電流。在共模電流去除單元410中，兩個電阻器212和214(每個具有相同值R_cm)被配置為分別從互補DAC電流I₊和I_-中的每個去除或降低共模電流(I_cm)。因此，電阻器412被配置為從DAC電流I₊降低共模電流I_cm，而電阻器414被配置為從DAC電流I_-降低共模電流I_cm。電阻器412、414的值基于共模參考電壓被選擇，以從DAC電流汲取期望量的共模電流。

如上面所描述的共模電流去除單元310、410的配置提供了若干優(yōu)點。例如，該配置提供了靈活的DAC輸出電流范圍，保持用于基帶濾波器的op amp的理想偏置電壓，在高DAC共模DC電流存在時節(jié)省發(fā)射器信號路徑電流，容許用于發(fā)射器增益控制的大DAC電流變化，并且改進(jìn)濾波器中的諧波失真。

雖然上面描述了本公開的若干實施例，但是本公開的許多變化是可能的。進(jìn)一步地，各種實施例的特征可以在與上面描述的那些組合不同的組合中被組合。此外，為了清楚且簡要的描述，系統(tǒng)和方法的許多描述已經(jīng)被簡化。許多描述使用了具體標(biāo)準(zhǔn)的術(shù)語和結(jié)構(gòu)。然而，所公開的系統(tǒng)和方法是更廣泛地可應(yīng)用的。

技術(shù)人員將意識到，關(guān)于本文所公開的實施例描述的各種說明性塊和模塊能夠以各種形式被實施。一些塊和模塊已經(jīng)在上面一般性地按照它們的功能被描述。如何實施這種功能取決于施加于整個系統(tǒng)的設(shè)計約束。技術(shù)人員能夠針對特定應(yīng)用以不同方式來實施所描述的功能，但是這種實施決策不應(yīng)當(dāng)被解釋為引起與本公開的范圍的偏離。另外，模塊、塊或步驟內(nèi)的功能的分組是為了描述的便利。不偏離本公開，具體功能或步驟能夠從一個模塊或塊被移除。

關(guān)于本文所公開的實施例描述的各種說明性邏輯塊、單元、步驟、組件和模塊能夠利用被設(shè)計為執(zhí)行本文所描述的功能的處理器而被實施或執(zhí)行，諸如通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯設(shè)備、分立門或晶體管邏輯、分立硬件組件、或者它們的任何組合。通用處理器能夠為微處理器，但是在備選方案中，處理器能夠為任何處理器、控制器、微控制器、或狀態(tài)機。處理器還能夠被實施為計算設(shè)備的組合，例如，DSP和微處理器的組合、多個微處理器、一個或多個微處理器結(jié)合DSP核心、或任何其他這種配置。進(jìn)一步地，實施本文所描述的實施例以及功能塊和模塊的電路能夠使用各種晶體管類型、邏輯系列、以及設(shè)計方法而被實現(xiàn)。

所公開的實施例的上述描述被提供以使得本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠制造或使用本公開。對這些實施例的各種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易是明顯的，并且不偏離本公開的精神或范圍，本文所描述的一般原理能夠被應(yīng)用到其他實施例。因此，將理解，本文所提出的描述和附圖表示本公開的目前優(yōu)選的實施例，并且因此表示由本公開廣泛考慮到的主題。進(jìn)一步將理解，本公開的范圍完全涵蓋可以對本領(lǐng)域的技術(shù)人員變得顯而易見的其他實施例，并且本公開的范圍因此不被除了所附權(quán)利要求之外的任何事物所限制。