[發(fā)明專利]具有可變衰減器的電子電路及其操作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310436857.3
• 申請(qǐng)日: 2013-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN103731119B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·斯多丁格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 恩智浦美國(guó)有限公司
• 主分類號(hào): H03H11/24
• 分類號(hào): H03H11/24
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 劉倜

本發(fā)明涉及可變衰減器、具有可變衰減器的電子電路及其操作方法。可變衰減器包括第一和第二可變電阻電路以及多個(gè)附加電阻器。所述第一可變電阻電路具有多個(gè)并聯(lián)地耦接于輸入和輸出端子之間的電流路徑。第一電流路徑包括兩個(gè)串聯(lián)地耦接于輸入和輸出端子之間的第一電阻器，以及具有跨所述兩個(gè)第一電阻器其中一個(gè)耦接的通道的第一開關(guān)。所述多個(gè)附加電阻包括第二和第三電阻器。所述第二電阻器耦接于所述輸入端子和電壓參考端子之間。由開關(guān)控制電路基于數(shù)字輸入控制所述可變衰減器提供的衰減級(jí)別。

技術(shù)領(lǐng)域

實(shí)施例通常涉及可變衰減器（例如，數(shù)字控制的步進(jìn)衰減器），包含可變衰減器的電子電路，及其操作方法。

背景技術(shù)

已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了表現(xiàn)出離散衰減狀態(tài)的電子可調(diào)衰減器，例如，以“pi”、“T”、以及“橋-T”拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，電阻元件被改變以產(chǎn)生期望的衰減量，并且當(dāng)電阻器值被適當(dāng)選擇時(shí)，這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可能表現(xiàn)出良好的回波損耗（在輸入端子和輸出端子處）以及輸入和輸出之間期望的衰減。通常，“pi”和“T”拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中每一個(gè)都包括三個(gè)可變電阻元件，其被調(diào)整以產(chǎn)生期望的衰減量。與此相反，“橋-T”拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)只包括兩個(gè)需要被改變以產(chǎn)生期望的衰減量的電阻元件。

圖1示出了傳統(tǒng)的橋-T型衰減器100的簡(jiǎn)化示意圖，該衰減器包括兩個(gè)可變電阻元件110、150和兩個(gè)固定電阻元件130、140。在衰減器100中，第一可變電阻元件110耦接于輸入和輸出端子102和104之間。兩個(gè)固定電阻元件130和140分別耦接于輸入和輸出端子102和104與中間節(jié)點(diǎn)之間。最后，第二可變電阻元件150耦接于中間節(jié)點(diǎn)和電壓參考端子（例如，地）之間。通過(guò)改變電阻元件110、150，可以調(diào)整輸入端子102處呈現(xiàn)的信號(hào)的衰減以在輸出端子104以期望的衰減量產(chǎn)生信號(hào)。

對(duì)于實(shí)現(xiàn)處于射頻（RF）頻率的衰減器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，特別感興趣的是，實(shí)現(xiàn)可變電阻元件的選擇及方法。例如，使用一種技術(shù)，利用PIN二極管（即，包括夾在P型半導(dǎo)體區(qū)域和N型半導(dǎo)體區(qū)域之間的本征半導(dǎo)體區(qū)域的二極管）實(shí)現(xiàn)可變電阻元件，其電阻與其偏置電流成反比。雖然使用PIN二極管的拓?fù)淇赡芫哂锌山邮艿幕夭〒p耗和衰減，但是這種方法的缺點(diǎn)是每個(gè)PIN二極管消耗了顯著的DC電流。因此，期望用于RF應(yīng)用的衰減器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表現(xiàn)出了良好的回波損耗和衰減，同時(shí)避免消耗顯著的DC電流。

實(shí)施例概述

根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種可變衰減器，包括：

第一可變電阻電路，耦接于所述可變衰減器的輸入端子和輸出端子之間，其中所述第一可變電阻電路包括

第一電流路徑，其包括兩個(gè)第一電阻器和第一開關(guān)，其中所述兩個(gè)第一電阻器彼此串聯(lián)地耦接于所述輸入端子和輸出端子之間，并且所述第一開關(guān)具有跨所述兩個(gè)第一電阻器中的一個(gè)電阻器耦接的第一通道；

第二電流路徑，其包括第二開關(guān)，所述第二開關(guān)具有第二通道、耦接于所述輸入端子的第一電流傳導(dǎo)端子、以及耦接于所述輸出端子的第二電流傳導(dǎo)端子，以及

第三電流路徑，其包括第二電阻器，所述第二電阻器具有耦接于所述輸入端子的第一端子以及耦接于所述輸出端子的第二端子；

第三電阻器，其具有耦接于所述輸入端子的第一端子以及耦接于中間節(jié)點(diǎn)的第二端子；

第四電阻器，其具有耦接于所述輸出端子的第一端子以及耦接于所述中間節(jié)點(diǎn)的第二端子；以及

第二可變電阻電路，其耦接于所述中間節(jié)點(diǎn)和電壓參考端子之間。

根據(jù)本公開的另一實(shí)施例，提供了一種包括可變衰減器的電子電路，所述可變衰減器包括：

第一可變電阻電路，其具有彼此并聯(lián)地耦接于所述可變衰減器的第一輸入端子和第一輸出端子之間的第一多個(gè)電流路徑，其中所述第一多個(gè)電流路徑中的第一電流路徑包括：

兩個(gè)第一電阻器，彼此串聯(lián)地耦接于所述第一輸入端子和所述第一輸出端子之間，以及