[發(fā)明專利]一種信號(hào)處理電路和信號(hào)處理器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110449661.9
• 申請(qǐng)日: 2011-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN103187942A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂連國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 炬力集成電路設(shè)計(jì)有限公司
• 主分類號(hào): H03G3/30
• 分類號(hào): H03G3/30
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于集成電路領(lǐng)域，尤其涉及一種信號(hào)處理電路及包含該信號(hào)處理電路的信號(hào)處理器。

背景技術(shù)

在集成電路領(lǐng)域，電壓信號(hào)基本都包括直流電壓分量V_DC和小信號(hào)電壓分量V_in，直流電壓分量是為了保證集成電路里的有源器件正常工作而存在的，只有小信號(hào)分量是攜帶信息的有用載體，所以，集成電路領(lǐng)域，很多時(shí)候需要將電信號(hào)中的直流電壓分量和小信號(hào)電壓分量進(jìn)行分離，進(jìn)而針對(duì)攜帶了信息的小信號(hào)電壓分量進(jìn)行處理。

小信號(hào)電壓分量是模擬信號(hào)，其振幅和頻率是時(shí)變的，是很不規(guī)則的，而在集成電路領(lǐng)域中，很多時(shí)候需要檢測(cè)這種振幅和頻率很不規(guī)則的小信號(hào)電壓分量的方均根值(RMS，Root-mean-square)，即有效值。比如在自動(dòng)增益控制(AGC?automatic?gain?control)電路中，通常采用方均根值驗(yàn)證作為衡量信號(hào)功率的測(cè)試方法。

獲取一個(gè)信號(hào)的方均根值，是通過將這個(gè)信號(hào)先平方，再平均，后開根號(hào)的方法實(shí)現(xiàn)的。因此，獲得信號(hào)的平方值是獲得這個(gè)信號(hào)的方均根值的必要步驟，也是重要的步驟。

目前在CMOS工藝下獲得小信號(hào)電壓分量的平方值的方法是：將電信號(hào)中的直流電壓分量V_DC和小信號(hào)電壓分量V_in一起進(jìn)行平方運(yùn)算，得到一個(gè)仍然包含直流電壓分量和小信號(hào)電壓分量的信號(hào)V_DC²+2V_DCVin+V_in²，因此，需要額外的電路用于消除V_DC²+2V_DCV_in+V_in²這個(gè)信號(hào)中的直流電壓分量的平方值V_DC²與及一次項(xiàng)信號(hào)2V_DCV_in，才能得到小信號(hào)電壓分量的平方值V_in²。

圖1所示是基于這種方法的一種電路實(shí)現(xiàn)，圖1虛線左邊的電路用于將直流電壓分量V_DC和小信號(hào)電壓分量V_in一起進(jìn)行平方運(yùn)算，再去除直流電壓分量的平方值V_DC²，圖1虛線右邊的電路用于去除一次項(xiàng)信號(hào)2V_DCV_in，這種實(shí)現(xiàn)電路其元器件多，電路復(fù)雜，并且其采用后端處理的電路，設(shè)計(jì)出錯(cuò)的可能性更高，并且在出錯(cuò)后檢錯(cuò)和糾錯(cuò)帶來不便，具有一定的設(shè)計(jì)隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種信號(hào)處理電路，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中獲得小信號(hào)電壓分量平方值的實(shí)現(xiàn)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功耗大的問題。

本發(fā)明實(shí)施例的一目的是提供一種信號(hào)處理電路，包括：

一第一NMOS管，該第一NMOS管的柵極連接輸入信號(hào)，該輸入信號(hào)包含直流電壓分量和小信號(hào)電壓分量，第一NMOS管的源極加一偏置電壓，第一NMOS管的漏極輸出一個(gè)與輸入信號(hào)的小信號(hào)電壓分量的平方成正比的電流信號(hào)。

一第二NMOS管，該第二NMOS管的柵極輸入一個(gè)與輸入信號(hào)的直流電壓分量相等的電壓，第二NMOS管的漏極輸入一偏置電流，偏置電流在第二NMOS管的源極產(chǎn)生一個(gè)與第一NMOS管的源極所加偏置電壓相等的電壓，第二NMOS管的源極連接一阻抗通路。

一第一運(yùn)算放大器，該第一運(yùn)算放大器的正向輸入端連接第二NMOS管的源極，第一運(yùn)算放大器的輸出端與反向輸入端連接，第一運(yùn)算放大器的輸出端生成第一NMOS管的源極所加的偏置電壓。

本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種信號(hào)處理器，包括：

一信號(hào)處理電路，該信號(hào)處理電路是上述信號(hào)處理電路，該信號(hào)處理電路的第一NMOS管的柵極連接輸入信號(hào)，第一NMOS管的漏極輸出與所述輸入信號(hào)的小信號(hào)電壓分量的平方成正比的電流信號(hào)。

一濾波運(yùn)算電路，該濾波運(yùn)算電路的輸入端與信號(hào)處理電路的第一NMOS管的漏極連接，用于計(jì)算電流信號(hào)的均值；

一第六NMOS管，該第六NMOS管的源極連接第一運(yùn)算放大器的輸出端，第六NMOS管的漏極與濾波運(yùn)算電路的反饋端連接，第六NMOS管的柵極與濾波運(yùn)算電路的輸出端連接，第六NMOS管的柵極是信號(hào)處理器的輸出端，輸出輸入信號(hào)的小信號(hào)電壓分量的方均根值。

進(jìn)一步的，信號(hào)處理器還包括：一第四運(yùn)算放大器，一第五運(yùn)算放大器，一比較器。