專利名稱：信號(hào)分配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種信號(hào)分配器。例如，可以將信號(hào)分配器電路用于接收機(jī)的輸入部分以便向另一個(gè)接收機(jī)“回環(huán)(loop through)”輸入信號(hào)。本發(fā)明的其他方面涉及一種對(duì)信號(hào)進(jìn)行分配的方法、一種信號(hào)處理電路以及一種信息記錄設(shè)備。例如，信息記錄設(shè)備可以是數(shù)字通用盤(pán)(DVD)記錄器或硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)記錄器、或其組合。
背景技術(shù)：
美國(guó)專利號(hào)5,706,060描述了具有天線輸入和天線輸出的視頻記錄器。電視接收機(jī)與視頻記錄器的天線輸出相連。視頻記錄器具有經(jīng)由天線輸入接收天線信號(hào)的RF接收部分。RF接收部分包括寬帶放大器和電感，組成了其中將天線信號(hào)回環(huán)到電視接收機(jī)的信號(hào)通道。當(dāng)將視頻記錄器接通時(shí)，同時(shí)對(duì)天線信號(hào)進(jìn)行放大。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，信號(hào)分配器具有以下特征。增益可控電路響應(yīng)于輸入信號(hào)來(lái)提供第一和第二對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)。在每一對(duì)中，一個(gè)增益受控信號(hào)是用包括在最小增益Gmin和最大增益Gmax之間的增益G進(jìn)行放大的輸入信號(hào)。另一個(gè)增益受控信號(hào)是用互補(bǔ)增益Gmax-G進(jìn)行放大的輸入信號(hào)。恒定增益輸出電路對(duì)第一對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)中的一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)進(jìn)行加權(quán)求和。針對(duì)一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的各個(gè)加權(quán)因子實(shí)質(zhì)上類(lèi)似?？煽卦鲆孑敵鲭娐穼?duì)第二對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)中的一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)進(jìn)行加權(quán)求和。針對(duì)一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的各個(gè)加權(quán)因子實(shí)質(zhì)上不同。
本發(fā)明考慮了以下方面。信號(hào)處理鏈中插入信號(hào)分配器通常對(duì)于信噪比不利。如果將信號(hào)分配器插入到信號(hào)處理鏈的前端中，則尤為如此?？梢詫⒎糯笃鬟B接在信號(hào)分配器前面，以便減小對(duì)于信噪比的不利影響。然而，在那種情況下，在放大器后面的信號(hào)處理級(jí)將接收較強(qiáng)的信號(hào)。這通常對(duì)于信號(hào)失真比不利。需要在信噪比與信號(hào)失真比之間進(jìn)行折衷。
如果放大器具有可控增益，所述折衷可能是更好的。在輸入端僅存在一個(gè)或更多小信號(hào)的情況下，控制所述放大器以便提供相對(duì)較高的增益。在那種情況下，信號(hào)處理鏈提供相對(duì)較好的信噪比。在輸入端存在較強(qiáng)信號(hào)的情況下，控制放大器以便提供相對(duì)較低的增益。在那種情況下，信號(hào)處理鏈提供相對(duì)較好的信號(hào)失真比。
然而，當(dāng)具有可控增益的放大器連接在信號(hào)分配器前面時(shí)存在缺點(diǎn)。信號(hào)分配器將提供其相應(yīng)振幅取決于放大器增益的輸出信號(hào)，這是根據(jù)特定的規(guī)范進(jìn)行控制的。該規(guī)范可能適合于信號(hào)分配器提供的一個(gè)輸出信號(hào)，但是可能不適合于另一個(gè)輸出信號(hào)。例如，假設(shè)將一個(gè)輸出信號(hào)施加到第一調(diào)諧器并且將另一個(gè)輸出信號(hào)施加到第二調(diào)諧器。進(jìn)一步地假設(shè)將第一調(diào)諧器調(diào)諧到特定的頻道“A”并且根據(jù)頻道A中信號(hào)的振幅來(lái)控制放大器的增益?？梢詫⒌诙{(diào)諧器調(diào)諧到不同的頻道“B”。頻道A中信號(hào)的振幅將影響第二調(diào)諧器接收的頻道B中信號(hào)的振幅。這通常是不希望的。
根據(jù)本發(fā)明的前述方面，可控增益電路提供了兩對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)，一對(duì)用于可控增益輸出電路，另一對(duì)用于恒定增益輸出電路?？煽卦鲆孑敵鲭娐愤M(jìn)行的加權(quán)求和構(gòu)成其振幅取決于可控增益的輸出信號(hào)。恒定增益輸出電路進(jìn)行的加權(quán)求和構(gòu)成其振幅實(shí)質(zhì)上不取決于可控增益的另外的輸出信號(hào)。
因此，根據(jù)本方面的信號(hào)分配器可以向一個(gè)信號(hào)處理支路提供可控增益以及向另一個(gè)信號(hào)處理支路提供固定增益。所述信號(hào)分配器結(jié)合了兩種希望的性質(zhì)。一種希望的性質(zhì)在于用可控增益對(duì)將要進(jìn)行分配的輸入信號(hào)進(jìn)行放大。這允許信號(hào)分配器向其提供可控增益的信號(hào)處理支路在信噪比和信號(hào)失真比方面具有滿意的性能。另一種希望的性質(zhì)在于通過(guò)信號(hào)分配產(chǎn)生的輸出信號(hào)中的至少一個(gè)具有實(shí)質(zhì)上不取決于可控增益的振幅。這允許另一個(gè)信號(hào)處理支路接收不受針對(duì)前述第一信號(hào)處理支路的增益控制影響的信號(hào)。由于這些原因，本發(fā)明在要求信號(hào)分配的應(yīng)用中提供了令人滿意的信號(hào)處理性能。
在下文中，將參考附圖更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的這些和其他方面。


圖1是示出了數(shù)據(jù)記錄設(shè)備的方框圖。
圖2是示出了形成數(shù)據(jù)記錄設(shè)備的一部分的信號(hào)分配器的電路圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了數(shù)據(jù)記錄設(shè)備DRA，例如，數(shù)字通用盤(pán)(DVD)記錄器或硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)記錄器，或者其組合。數(shù)據(jù)記錄設(shè)備DRA選擇在接收到的輸入射頻譜RFI之內(nèi)存在的所需信號(hào)。所需信號(hào)攜帶數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)記錄設(shè)備DRA在光盤(pán)上記錄該數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)記錄設(shè)備DRA可以與用虛線表示的電視機(jī)TVS相連。
數(shù)據(jù)記錄設(shè)備DRA包括信號(hào)分配器SPL、調(diào)諧器TUN、解碼器DEC和記錄器REC。信號(hào)分配器SPL對(duì)射頻譜RF進(jìn)行放大。信號(hào)分配器SPL提供兩個(gè)輸出信號(hào)可控增益放大的射頻譜RFGC和固定增益放大的射頻譜RFGF。數(shù)據(jù)記錄設(shè)備DRA的調(diào)諧器TUN接收可控增益放大的射頻譜RFGC。電視機(jī)TVS接收固定增益放大的射頻譜RFGF。因此，固定增益放大的射頻譜RFGF構(gòu)成了所謂的回環(huán)信號(hào)，所述信號(hào)可以由一個(gè)或更多其他設(shè)備應(yīng)用，例如圖1所示的電視機(jī)TVS。
調(diào)諧器TUN響應(yīng)于可控增益放大的射頻譜RFGC，提供中間頻率信號(hào)IF。中間頻率信號(hào)IF是射頻譜RFI中的所需信號(hào)的頻移形式。射頻譜RFI中的其他信號(hào)受到相對(duì)較大的衰減。解碼器DEC從中間頻率信號(hào)IF中恢復(fù)可記錄數(shù)據(jù)DAT。例如，可記錄數(shù)據(jù)DAT可以表示電影。記錄器REC在數(shù)據(jù)記錄設(shè)備DRA內(nèi)部存在的盤(pán)上記錄可記錄數(shù)據(jù)DAT。
圖2示出了信號(hào)分配器SPL。信號(hào)分配器SPL包括輸入電容Ci、輸入晶體管TI、互導(dǎo)納(transadmittance)電阻Rt、四個(gè)電流-分配器晶體管TS1、…、TS4、低增益電阻Rlg、高增益電阻Rhg、固定增益電阻Rfg、反饋晶體管TF、反饋電阻Rf和DC電流源CS。信號(hào)分配器SPL經(jīng)由正電源電壓通道VCC和負(fù)電源電壓通道GND接收電源電壓。優(yōu)選地，輸入晶體管TI和反饋晶體管TF是雙極型晶體管，每一個(gè)具有基極、發(fā)射極和集電極。優(yōu)選地，四個(gè)電流-分配器晶體管TS1、…、TS4是MOS晶體管，每一個(gè)具有柵極、源極和漏極。優(yōu)選地，與低增益電阻Rlg相比，高增益電阻Rhg具有相對(duì)較高的值，例如更高數(shù)量級(jí)的值。
信號(hào)分配器SPL包括各種節(jié)點(diǎn)輸入節(jié)點(diǎn)Nin、電流-分配器節(jié)點(diǎn)Nsp、一對(duì)增益控制節(jié)點(diǎn)Ngc1、Ngc2、低增益節(jié)點(diǎn)Nlg、高增益節(jié)點(diǎn)Nhg和固定增益節(jié)點(diǎn)Nfg。輸入晶體管TI的基極與輸入節(jié)點(diǎn)Nin相連。四個(gè)電流-分配器晶體管TS1、…、TS4的各個(gè)源極與電流-分配器節(jié)點(diǎn)Nsp相連。電流-分配器晶體管TS1和TS2的各個(gè)柵極與增益控制節(jié)點(diǎn)Ngc2相連，而電流-分配器晶體管TS3和TS4的各個(gè)柵極與增益控制節(jié)點(diǎn)Ngc1相連。電流-分配器晶體管TS1和TS3的各個(gè)漏極與固定增益節(jié)點(diǎn)Nfg相連。電流-分配器晶體管TS2的漏極與低增益節(jié)點(diǎn)Nlg相連。電流-分配器晶體管TS4的漏極與高增益節(jié)點(diǎn)Nhg相連。
低增益電阻Rlg連接在正電源電壓通道VCC和低增益節(jié)點(diǎn)Nlg之間。高增益電阻Rhg連接在低增益節(jié)點(diǎn)Nlg和高增益節(jié)點(diǎn)Nhg之間。固定增益電阻Rfg連接在正電源電壓通道VCC和固定增益節(jié)點(diǎn)Nfg之間。從高增益節(jié)點(diǎn)Nhg提取可控增益放大的射頻譜RFGC。從固定增益節(jié)點(diǎn)Nfg提取固定增益放大的射頻譜RFGF。
圖2所示的電流分配器操作如下。輸入晶體管TI在其基極處經(jīng)由輸入電容Ci接收射頻譜RFI。輸入晶體管TI和互導(dǎo)納電阻Rt組成互導(dǎo)納級(jí)，將射頻譜RFI轉(zhuǎn)換為信號(hào)電流Is?；?dǎo)納級(jí)具有互導(dǎo)納增益，這是電壓-電流轉(zhuǎn)換比?；?dǎo)納增益取決于互導(dǎo)納電阻Rt的值以及流過(guò)輸入晶體管TI的偏置電流。如果偏置電流引起互導(dǎo)納電阻Rt兩端至少大于25mV的電壓降，互導(dǎo)納增益近似地為互導(dǎo)納電阻Rt的倒數(shù)(1/Rt)。這將假設(shè)為下文中的情況。
四個(gè)電流-分配器晶體管TS1、…、TS4組成電流分配器，將信號(hào)電流Is分配成四個(gè)部分Ip1、…、Ip4?？梢詫㈦娏?分配器節(jié)點(diǎn)Nsp看作是電流分配器的輸入。每一個(gè)電流-分配器晶體管TS的漏極組成提供信號(hào)電流Is的特定部分的電流分配器的輸出。在電流-分配器晶體管TS1的漏極處的信號(hào)電流Is的一部分Ip1與在電流-分配器晶體管TS2的漏極處的一部分Ip2實(shí)質(zhì)相等。類(lèi)似地，在電流-分配器晶體管TS3的漏極處的信號(hào)電流Is的一部分Ip3與在電流-分配器晶體管TS4的漏極處的一部分Ip4實(shí)質(zhì)相等。假設(shè)電流-分配器晶體管TS1的漏極處的信號(hào)電流Is的一部分Ip1是X*Is，X是包括在0和1之間的電流分配因子。在那種情況下，在電流-分配器晶體管TS2的漏極處的一部分Ip2同樣是X*Is。在電流-分配器晶體管TS3的漏極處的一部分Ip3是(1-X)*Is。在電流-分配器晶體管TS4的漏極處的一部分Ip4同樣是(1-X)*Is。
電流分配因子X(jué)取決于存在于該對(duì)增益控制節(jié)點(diǎn)Ngc1、Ngc2之間的增益控制電壓。例如，假設(shè)增益控制節(jié)點(diǎn)Ngc2處的電壓比增益控制節(jié)點(diǎn)Ngc1處的電壓高得多。在那種情況下，電流分配因子X(jué)將實(shí)質(zhì)上等于1一半信號(hào)電流Is將流過(guò)電流-分配器晶體管TS1，另一半將流過(guò)電流-分配器晶體管TS2。實(shí)質(zhì)上，沒(méi)有電流流過(guò)電流-分配器晶體管TS3和TS4?，F(xiàn)在假設(shè)增益控制節(jié)點(diǎn)Ngc1處的電壓比增益控制節(jié)點(diǎn)Ngc2處的電壓高得多。在那種情況下，電流分配因子將實(shí)質(zhì)上等于0一半信號(hào)電流Is將流過(guò)電流-分配器晶體管TS3，另一半將流過(guò)電流-分配器晶體管TS4。實(shí)質(zhì)上，沒(méi)有電流流過(guò)電流-分配器晶體管TS1和TS2。
假設(shè)在固定增益節(jié)點(diǎn)Nfg處，信號(hào)電流Is的部分Ip1和Ip3相加。這些部分的總和流過(guò)固定增益電阻Rfg。因此，固定增益節(jié)點(diǎn)Nfg處的信號(hào)電壓等于部分Ip1和Ip3與固定增益電阻Rfg的值的乘積的和Ip1×Rfg+Ip3×Rfg。這再次表明了部分Ip1等于X*Is，并且部分Ip3等于(1-X)*Is。這些部分的總和等于*Is。因此，信號(hào)電壓出現(xiàn)在固定增益節(jié)點(diǎn)Nfg處，等于*Is與固定增益電阻Rfg值的乘積。信號(hào)電流Is近似地等于輸入節(jié)點(diǎn)Nin處的信號(hào)電壓除以互導(dǎo)納電阻Rt的值。
因此，信號(hào)分配器SPL提供從輸入節(jié)點(diǎn)Nin到固定增益節(jié)點(diǎn)Nfg的固定增益。該固定增益近似地為固定增益電阻Rfg值的一半除以互導(dǎo)納電阻RtRcg/Rt。信號(hào)電流Is的一部分Ip4流過(guò)連接在低增益節(jié)點(diǎn)Nlg和高增益節(jié)點(diǎn)Nhg之間的高增益電阻Rhg。因此，信號(hào)電壓將出現(xiàn)在低增益節(jié)點(diǎn)Nlg和高增益節(jié)點(diǎn)Nhg之間。該信號(hào)電壓等于信號(hào)電流Is的部分Ip4與高增益電阻Rhg值的乘積Ip4×Rhg。在低增益節(jié)點(diǎn)Nlg處，信號(hào)電流Is的部分Ip2和部分Ip4相加。這些部分的總和流過(guò)低增益電阻Rlg。因此，信號(hào)電壓出現(xiàn)在低增益節(jié)點(diǎn)Nlg處，與部分Ip2和Ip4的總和與低增益電阻Rlg值的乘積Ip2×Rlg+Ip4×Rlg相等。
信號(hào)電壓存在于高增益節(jié)點(diǎn)Nhg。該信號(hào)電壓是低增益節(jié)點(diǎn)Nlg處存在的信號(hào)電壓與低增益節(jié)點(diǎn)Nlg和高增益節(jié)點(diǎn)Nhg之間存在的信號(hào)電壓的總和Ip2×Rlg+Ip4×(Rlg+Rhg)。這再次表明了部分Ip2等于X*Is，并且那部分Ip4等于(1-X)*Is。因此，高增益節(jié)點(diǎn)Nhg處存在的信號(hào)電壓是*Is*Rlg+(1-X)*Is*Rhg。
因此，信號(hào)分配器SPL提供從輸入節(jié)點(diǎn)Nin到高增益節(jié)點(diǎn)Nhg的可控增益。當(dāng)電流分配因子等于0時(shí)，可控增益具有最大值。最大值近似地為高增益電阻Rhg的值與低增益電阻Rlg的值的總和的一半除以互導(dǎo)納電阻Rt的值(Rhg+Rlg)/Rt。當(dāng)電流分配因子等于1時(shí)，可控增益具有最小值。最小值近似地為低增益電阻Rlg的值的一半除以互導(dǎo)納電阻Rt的值Rlg/Rt。
組成發(fā)射極跟隨器的反饋晶體管TF將出現(xiàn)在固定增益節(jié)點(diǎn)Nfg處的信號(hào)電壓施加到反饋電阻Rf的連接上。反饋電阻Rf的相對(duì)連接端與輸入節(jié)點(diǎn)Nin相連。反饋電阻Rf引起輸入信號(hào)電流從輸入節(jié)點(diǎn)Nin經(jīng)由反饋晶體管TF流到正電源電壓通道VCC。該輸入信號(hào)電流近似地等于在固定增益節(jié)點(diǎn)Nfg處存在的信號(hào)電壓除以反饋電阻Rf的值。在所需頻率處，可以認(rèn)為在正電源電壓通道VCC和組成信號(hào)地的負(fù)電源電壓通道GND之間存在短路。結(jié)果，反饋電阻Rf引起流動(dòng)的輸入信號(hào)電流流到信號(hào)地。結(jié)果，反饋電阻Rf實(shí)質(zhì)上確定了在輸入節(jié)點(diǎn)Nin和信號(hào)地之間存在的輸入阻抗。
假設(shè)信號(hào)電壓Vs存在于輸入節(jié)點(diǎn)Nin處。在那種情況下，固定增益節(jié)點(diǎn)Nfg處的信號(hào)電壓將是信號(hào)電壓Vs與固定增益相乘。反饋電阻Rf引起流動(dòng)的輸入信號(hào)電流是信號(hào)電壓Vs乘以固定增益再除以反饋電阻Rf的值。輸入節(jié)點(diǎn)Nin處的輸入阻抗近似地等于信號(hào)電壓Vs除以輸入信號(hào)電流。因此，輸入阻抗是反饋電阻Rf的值除以固定增益。
因此，可以通過(guò)相對(duì)較高數(shù)值的反饋電阻Rf，獲得合適的輸入阻抗，例如，50或75歐姆。反饋電阻Rf的相對(duì)較高的值允許相對(duì)較低的噪聲。與其中通過(guò)簡(jiǎn)單地在輸入節(jié)點(diǎn)Nin和信號(hào)地之間連接輸入電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)合適的輸入阻抗的解決方案相比，則尤為如此。
總結(jié)備注在上文中參考附圖的詳細(xì)描述中示出了以下特征?？煽卦鲆骐娐讽憫?yīng)于輸入信號(hào)提供了第一和第二對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)(射頻譜RFI形成輸入信號(hào)；輸入晶體管TI、互導(dǎo)納電阻Rt以及電流-分配器晶體管TS1、…、TS4形成可控增益電路；部分Ip1和Ip3組成第一對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)，部分Ip2和Ip4組成了第二對(duì)增益受控信號(hào))。在每一對(duì)中，一個(gè)增益受控信號(hào)是用包括在最小增益Gmin和最大增益Gmax之間的范圍中的增益G進(jìn)行放大的輸入信號(hào)(針對(duì)Ip1和Ip2的增益是Rt*X，X在0和1之間是可控的)。另一個(gè)增益受控信號(hào)是用互補(bǔ)增益Gmax-G進(jìn)行放大的輸入信號(hào)(針對(duì)Ip3和Ip4的增益是Rt*(1-X))。固定增益輸出電路進(jìn)行第一對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)中的一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的加權(quán)求和(固定增益電阻Rfg和固定增益節(jié)點(diǎn)Nfg進(jìn)行Ip1和Ip3的加權(quán)求和Ip1×Rfg+Ip3×Rfg)。用于一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的各個(gè)加權(quán)因子實(shí)質(zhì)上是類(lèi)似的(Rfg是針對(duì)Ip1和Ip3的加權(quán)因子)?？煽卦鲆孑敵鲭娐愤M(jìn)行第二對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)中的一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的加權(quán)求和(低增益電阻Rlg、高增益電阻Rhg、低增益節(jié)點(diǎn)Nlg和高增益節(jié)點(diǎn)Nhg進(jìn)行Ip2和Ip4的加權(quán)求和Ip2×Rlg+Ip4×(Rlg+Rhg))。針對(duì)一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的各個(gè)加權(quán)因子實(shí)質(zhì)上是不同的(Rlg是針對(duì)Ip2加權(quán)因子，Rlg+Rhg是針對(duì)Ip4的加權(quán)因子)。
上文中的詳細(xì)描述還示出了以下可選特征。增益可控電路包括用于響應(yīng)于輸入信號(hào)(射頻譜RFI)提供信號(hào)電流(Is)的互導(dǎo)納電路(輸入晶體管TI、互導(dǎo)納電阻Rt)。增益可控電路還包括用于將信號(hào)電流(Is)分配成四個(gè)部分(Ip1、…、Ip4)的電流分配器(電流分配晶體管TS1、…、TS4)，其中的兩個(gè)(Ip1、Ip3)組成第一對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)，另外兩個(gè)(Ip2、Ip4)組成第二對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)。因?yàn)殡娏鞣峙湟肓讼鄬?duì)較小的失真，這些特征還實(shí)現(xiàn)了令人滿意的信號(hào)處理性能。
上文中的詳細(xì)描述還示出了以下可選特征。電流分配器包括四個(gè)晶體管(TS1、…、TS4)，其中的每一個(gè)均具有輸入電流連接(源極)和電流控制連接(柵極)，各個(gè)輸入電流連接與輸入電流節(jié)點(diǎn)(電流-分配器節(jié)點(diǎn)Nsp)相連，連接用于從互導(dǎo)納電路(輸入晶體管TI、互導(dǎo)納電阻Rt)接收信號(hào)電流(Is)，四個(gè)晶體管中的兩個(gè)(T1、T2)的各個(gè)電流控制連接與增益控制節(jié)點(diǎn)(Ngc2)相連，四個(gè)晶體管中的另外兩個(gè)(T3、T4)的各個(gè)電流控制端子與另一個(gè)增益控制節(jié)點(diǎn)(Ngc1)相連。這些特征允許以相對(duì)較少部件進(jìn)行連續(xù)增益控制增益控制節(jié)點(diǎn)之間的電壓確定增益。
上文中的詳細(xì)描述還示出了以下可選特征。固定增益輸出電路包括連接在電源電壓通道(VCC)和固定增益節(jié)點(diǎn)(Nfg)之間的固定增益電阻(Rfg)，連接用于接收第一對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)(Ip1、Ip3)中的一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)。因?yàn)樾枰鄬?duì)較少的部件，這允許成本有效的實(shí)現(xiàn)。
上文中的詳細(xì)描述還示出了以下可選特征?？煽卦鲆孑敵鲭娐钒ǖ驮鲆婧透咴鲆骐娮鑂hg(Rlg，Rhg)，低增益電阻(Rlg)連接在電源電壓通道(VCC)和低增益節(jié)點(diǎn)(Nlg)之間，連接用于接收第二對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)(Ip2、Ip4)中的一個(gè)增益受控信號(hào)(Ip2)，高增益電阻Rhg(Rhg)連接在低增益節(jié)點(diǎn)和高增益節(jié)點(diǎn)(Nhg)之間，連接用于接收第二對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)中的另一個(gè)增益受控信號(hào)(Ip4)。因?yàn)樾枰鄬?duì)較少的部件，這允許成本有效的實(shí)現(xiàn)。
上文中的詳細(xì)描述還示出了以下可選特征。信號(hào)分配器包括連接在輸入節(jié)點(diǎn)(Nin)和固定增益電路(Rcg，Ncg)的輸出連接(Nfg)之間的反饋電阻(Rf)，輸入節(jié)點(diǎn)(Nin)連接用于接收輸入信號(hào)(RFI)，固定增益電路(Rcg，Ncg)的輸出連接(Nfg)連接用于提供第二對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)(Ip1、Ip3)中的一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的加權(quán)求和(Ip1×Rfg+Ip3×Rfg)。這允許具有相對(duì)較低噪聲的合適的輸入阻抗。
上述特征可以按照許多不同方式來(lái)具體實(shí)現(xiàn)。為了說(shuō)明此方式，簡(jiǎn)要地表示了一些代用品。例如，可控增益電路可以利用四個(gè)單獨(dú)的放大器具體地實(shí)現(xiàn)，其中的每一個(gè)提供特定的增益受控信號(hào)。例如，每一個(gè)放大器可以包括晶體管，其基極接收輸入信號(hào)，以及其發(fā)射極經(jīng)由相對(duì)較低的阻抗與信號(hào)地相連。流過(guò)晶體管的偏置電流將確定增益。因此，可以通過(guò)合適地控制各個(gè)偏置電流，來(lái)實(shí)現(xiàn)合適的增益和互補(bǔ)增益。例如，所述偏置電流可以從單獨(dú)的電流源中獲得，所述電流源的輸出電流分配成四個(gè)部分，每一個(gè)部分組成針對(duì)特定晶體管的偏置電流。
有許多方式用于分配電流。上文中的描述是振幅連續(xù)方法的示例。還可以在離散的步長(zhǎng)中來(lái)分配電流。數(shù)字控制值可以確定電流分配，例如，其可以在電流分配因子0、、、3/4和1之間切換。存在許多方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行加權(quán)求和。上文中的描述是基于電流方法的示例，其中電阻組成加權(quán)因子。例如，也可以具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行加權(quán)組合的一個(gè)或更多輸出放大器。在此種方法中，放大器增益可以組成加權(quán)因子。
存在多種通過(guò)硬件或軟件或這二者來(lái)實(shí)現(xiàn)功能的方式。在這方面，附圖是非常概略的，每一個(gè)僅代表本發(fā)明的一個(gè)可能實(shí)施例。因此，盡管附圖將不同的功能示為不同的塊，這決不排除單一的硬件或軟件實(shí)現(xiàn)多種功能。其也不排除硬件或軟件或這二者的組件實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能。
在參考附圖論證所述詳細(xì)描述在這里進(jìn)行的備注不是示出了本發(fā)明的限制。存在落在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)的許多可選項(xiàng)。權(quán)利要求中的任何參考符號(hào)不應(yīng)該解釋為限制權(quán)利要求。詞語(yǔ)“包括”不排除除了權(quán)利要求中所列出的那些元件或步驟之外的其他元件或步驟的存在。元件或步驟前的詞語(yǔ)“一個(gè)”不排除多個(gè)此種元件或步驟的存在。
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)分配器(SPL)，包括增益可控電路(TI、Rt、TS1、…、TS4)，設(shè)置用于響應(yīng)于輸入信號(hào)(RFI)提供第一和第二對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)(Ip1，Ip3；Ip2，Ip4)，其中在每一對(duì)中，一個(gè)增益受控信號(hào)(Ip1，Ip2)是用包括在最小增益Gmin和最大增益Gmax之間的范圍中的增益G進(jìn)行放大的輸入信號(hào)，另一個(gè)增益受控信號(hào)(Ip3，Ip4)是用互補(bǔ)增益Gmax-G進(jìn)行放大的輸入信號(hào)；固定增益輸出電路(Rfg，Nfg)設(shè)置用于進(jìn)行第一對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)中的一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的加權(quán)求和(Ip1×Rfg+Ip3×Rfg)，其中，用于一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的各個(gè)加權(quán)因子(Rfg)實(shí)質(zhì)上是類(lèi)似的；以及可控增益輸出電路(Rlg，Rhg，Nlg，Nhg)設(shè)置用于進(jìn)行第二對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)中的一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的加權(quán)求和(Ip2×Rlg+Ip4×(Rlg+Rhg))，其中針對(duì)一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的各個(gè)加權(quán)因子(Rlg，Rlg+Rhg)實(shí)質(zhì)上是不同的。
2.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)分配器(SPL)，其中，增益可控電路包括用于響應(yīng)于輸入信號(hào)(RFI)提供信號(hào)電流(Is)的互導(dǎo)納電路(TI、Rt)；以及用于將信號(hào)電流(Is)分配成四個(gè)部分(Ip1、…、Ip4)的電流分配器(TS1、…、TS4)，其中的兩個(gè)(Ip1、Ip3)組成第一對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)，另外兩個(gè)(Ip2、Ip4)組成第二對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的信號(hào)分配器(SPL)，其中，電流分配器包括四個(gè)晶體管(TS1、…、TS4)，其中的每一個(gè)均具有輸入電流連接和電流控制連接，各個(gè)輸入電流連接與輸入電流節(jié)點(diǎn)(Nsp)相連，連接用于從互導(dǎo)納電路接收信號(hào)電流(Is)，四個(gè)晶體管中的兩個(gè)(T1、T2)的各個(gè)電流控制連接與增益控制節(jié)點(diǎn)(Ngc2)相連，四個(gè)晶體管中的另外兩個(gè)(T3、T4)的各個(gè)電流控制端子與另一個(gè)增益控制節(jié)點(diǎn)(Ngc1)相連。
4.如權(quán)利要求2所述的信號(hào)分配器(SPL)，其中，固定增益輸出電路(Rfg，Nfg)包括連接在電源電壓通道(VCC)和固定增益節(jié)點(diǎn)(Nfg)之間的固定增益電阻(Rfg)，連接用于接收第一對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)(Ip1、Ip3)中的一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)。
5.如權(quán)利要求2所述的信號(hào)分配器(SPL)，其中，可控增益輸出電路(Rlg，Rhg，Nlg，Nhg)包括低增益和高增益電阻Rhg(Rlg，Rhg)，低增益電阻(Rlg)連接在電源電壓通道(VCC)和低增益節(jié)點(diǎn)(Nlg)之間，連接用于接收第二對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)(Ip2、Ip4)中的一個(gè)增益受控信號(hào)(Ip2)，高增益電阻Rhg(Rhg)連接在低增益節(jié)點(diǎn)和高增益節(jié)點(diǎn)(Nhg)之間，連接用于接收第二對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)中的另一個(gè)增益受控信號(hào)(Ip4)。
6.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)分配器(SPL)，其中，信號(hào)分配器包括連接在輸入節(jié)點(diǎn)(Nin)和固定增益電路(Rcg，Ncg)的輸出節(jié)點(diǎn)(Nfg)之間的反饋電阻(Rf)，輸入節(jié)點(diǎn)(Nin)連接用于接收輸入信號(hào)(RFI)，固定增益電路(Rcg，Ncg)的輸出節(jié)點(diǎn)(Nfg)連接用于提供第二對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)(Ip1、Ip3)中的一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的加權(quán)求和(Ip1×Rfg+Ip3×Rfg)。
7.一種分配信號(hào)(RFI)的方法，所述方法包括增益控制步驟，其中，響應(yīng)于輸入信號(hào)(RFI)提供第一和第二對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)(Ip1，Ip3；Ip2，Ip4)，其中在每一對(duì)中，一個(gè)增益受控信號(hào)(Ip1，Ip2)是用包括在最小增益Gmin和最大增益Gmax之間的范圍中的增益G進(jìn)行放大的輸入信號(hào)，另一個(gè)增益受控信號(hào)(Ip3，Ip4)是用互補(bǔ)增益Gmax-G進(jìn)行放大的輸入信號(hào)；固定增益輸出步驟，其中，進(jìn)行第一對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)中的一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的加權(quán)求和(Ip1×Rfg+Ip3×Rfg)，其中，用于一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的各個(gè)加權(quán)因子(Rfg)實(shí)質(zhì)上是類(lèi)似的；以及可控增益輸出步驟，其中，進(jìn)行第二對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)中的一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的加權(quán)求和(Ip2×Rlg+Ip4×(Rlg+Rhg))，其中針對(duì)一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的各個(gè)加權(quán)因子(Rlg，Rlg+Rhg)實(shí)質(zhì)上是不同的。
8.一種信號(hào)處理電路(REC)，包括如權(quán)利要求1所述的信號(hào)分配器(SPL)，以及用于對(duì)信號(hào)分配器的輸出信號(hào)(RFGC)進(jìn)行處理的信號(hào)處理電路(TUN，DEC)。
9.一種信息記錄設(shè)備(VDS)，包括；如權(quán)利要求1所述的信號(hào)分配器(SPL)；信號(hào)處理電路(TUN，DEC)，用于處理信號(hào)分配器(SPL)的輸出信號(hào)(RFGC)以便獲得可記錄的信號(hào)(DAT)；以及記錄器(REC)，用于在記錄介質(zhì)上(DSK)記錄可記錄的信號(hào)。
全文摘要
增益可控電路(TI、Rt、TS1、…、TS4)響應(yīng)于輸入信號(hào)(RFI)提供第一和第二對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)(Ip1，Ip3；Ip2，Ip4)。在每一對(duì)中，一個(gè)增益受控信號(hào)(Ip1，Ip2)是用包括在最小增益Gmin和最大增益Gmax之間的范圍中的增益G進(jìn)行放大的輸入信號(hào)。另一個(gè)增益受控信號(hào)(Ip3，Ip4)是用互補(bǔ)增益Gmax－G進(jìn)行放大的輸入信號(hào)。固定增益輸出電路(Rfg，Nfg)進(jìn)行第一對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)中的一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的加權(quán)求和(Ip1×Rfg+Ip3×Rfg)。用于一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的各個(gè)加權(quán)因子實(shí)質(zhì)上是類(lèi)似的(Rfg)?？煽卦鲆孑敵鲭娐?Rlg，Rhg，Nlg，Nhg)進(jìn)行第二對(duì)互補(bǔ)增益受控信號(hào)中的一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的加權(quán)求和(Ip2×Rlg+Ip4×(Rlg+Rhg))。針對(duì)一個(gè)和另一個(gè)增益受控信號(hào)的各個(gè)加權(quán)因子實(shí)質(zhì)上是不同的(Rlg，Rlg+Rhg)。
文檔編號(hào)H03G1/00GK101019313SQ200580030903
公開(kāi)日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2005年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月16日
發(fā)明者蒂博·P·P·凱瓦奧恩, 塞巴斯蒂安·阿米奧 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司