专利名称：用于多模式rf集成电路的匹配模式选择的内部电路的制作方法
背景技术：
本发明一般性涉及射频集成电路，并且尤其涉及应用在移动无线电或者类似装置上的多模式RF集成电路。
在此类应用中存在对于集成电路的需要，例如移动无线电装置，其含有不只限于能够以多种模式进行工作的蜂窝电话。为了这个原因，当移动无线电装置或者蜂窝电话的基础结构从主要的模拟向数字工作模式转变时，移动无线电装置需要能够工作在两个模式中，即模拟和数字。工作在蜂窝和PCS模式的双模式便携电话允许用户依赖于用户的位置在蜂窝频带中或者在PCS频带中使用该电话。
双模式工作也允许了射频集成电路(RFIC)被重新构成，例如通过从接受信号的路径上插入或者移开放大器，以致于通过在该路径上插入低噪声放大器能够有效地放大弱信号，或者当接受的信号的强度足够用于处理时，通过从信号路径上移开低噪声放大器该强信号能够没有破坏地被接受。
在RF集成电路中的附加功能的需要，尤其是用于多模式RFIC的需要与较小的系统的要求相矛盾。一般性的移动无线电装置，具体的是蜂窝电话已经是非常复杂的了，并且对较小的电话的要求也持续地增长。
当电话变得更小时，对越来越小的RFIC的物理要求同样增长。减小RFIC尺寸的要求之一就是减少管脚的数量。增加例如多模式或者功能的附加的特征需要新的控制连接或者附加的管脚，其被增加到IC中以在多模式中进行选择或者控制多功能。管脚的增加和RFIC的尺寸的减小是不一致的，并且本发明就是涉及这个问题。
发明简述本发明的任务就是提供一个射频集成电路，其具有多模式工作和／或多功能。
本发明的另一个任务就是提供一个多模式或者多功能RFIC，其不具有附加的管脚用于选择模式或者激活或者去激活该功能。
本发明的另一个任务就是提供一个多模式或者多功能RFIC，其根据在RF集成电路中的检测信号自动地确定适合的工作模式和／或是否激活或者去激活该功能，并且使用信号的状态来控制RF集成电路的模式或者功能而不需要使用外部的控制信号，并且更重要的是不需要额外的以此来施加控制信号的管脚。
根据本发明的优选实施形式中的简短叙述，根据由集成电路接收的信号的特性，用于蜂窝电话设备的RF集成电路含有一个改进的控制电路用于在至少两个运行模式之间切换，当集成电路处于第一模式时，该RF集成电路含有第一输入端用于接收第一个RF信号；当集成电路处于第二模式时，第二输入端用于接收第二个输入信号；并且在集成电路上的检测器耦合到第一和第二输入端用于检测第一和第二RF信号的出现，并且依赖于第一和第二RF信号的状态，在检测器的逻辑端上产生输出信号；和连接到检测器的集成电路上的控制器，用于根据响应输出信号而不需要使用集成电路的外部控制信号在第一模式和第二模式之间切换该集成电路。
根据本发明的其他方面，该集成电路含有在集成电路上的第一RF放大器并且工作在第一模式，该RF处理器集成电路含有第一控制输入端用于激活放大器，集成电路也含有在工作在第二模式的集成电路上的第二RF放大器并且含有第二控制输入端用于激活第二RF放大器，第一和第二控制输入端被连接到控制器，以使第一RF放大器激活在第一模式上，并且第二RF放大器被激活在第二模式上。
根据本发明的其他方面，含有一个RF处理器集成电路用于能够工作在PCS模式上和蜂窝模式上的蜂窝电话，并且用于在两个模式之间切换的控制器没有使用从芯片外的源上得到的外部控制信号。
根据本发明的其他方面，自激的RF集成电路在集成电路的信号路径上含有一个可控的衰减器，和响应于接收信号的检测器，用于相应于接收的信号电平产生信号输出，具有控制输入端的衰减器被连接到检测器用于响应于接收的信号的强度改变衰减器的衰减。
根据本发明的其他方面，一个自激的RF处理器集成电路含有响应于接收信号电平的一个低噪声放大器和一个检测器，用于在信号路径上选择地插入低噪声放大器，或者在没有放大器的情况下接收的信号强度足够用于处理的地方去除该放大器。
附图简述本发明的新颖性方面具体提出在所附的权利要求书中。本发明本身与其另外的目的和优点参考在本发明的优选实施例中的下面的说明书中的详细描述并且结合所附的附图变得非常易于理解，其中
图1是根据本发明的射频集成电路的一部分的方框图示意性描述，图2是根据本发明另一方面的射频集成电路的一部分的方框图示意性描述。
优选实施形式的详细描述现在参考附图1，射频集成电路(RFIC)的一部分包括在轮廓10内。这可以是一个完全的RFIC，但更加只象一个含有另外的电路的RFIC的一部分。该RFIC利用可能的适合的制造方法形成在半导体芯片上。本发明不局限于任何具体的半导体技术。
该芯片含有大量的示出在图1中的作为在方框示意图中的圆点的输入和输出连接。实际上，这些连接在集成电路上被加上垫片，该集成电路被连接到管脚或者在集成电路包上的相同的结构。将管脚加在集成电路芯片上提高了芯片的尺寸，因为必须要增加另外的物理较大的垫片，并且因为必须增加另外的管脚而提高了包的尺寸。集成电路的尺寸的增加提高了它的费用并且经常减少了产量。其中设置有集成电路的包的尺寸的增加可以使该包增大以用于特殊的应用。本发明去除了为了控制工作模式而将管脚增加到RF集成电路上的要求。另外本发明减少或者去除了对外部控制电路的要求，尤其是用于模式检测和提供到RF集成电路的模式控制信号的产生的外部的电路。
再一次参考图1，RF集成电路含有适合于放大接受的蜂窝电话信号的RF放大器12，并且含有输入端14用于从天线、收发共用天线、在芯片外的滤波器或者类似结构接收信号。放大器12具有一个连接到滤波器18的输出端16，该滤波器依次具有连接到混合器22的输出端20。所有的这些是在蜂窝电话接收器中的传统电路。
该RF放大器12具有一个电源输入端24用于激活和去激活该放大器。混合器22具有一个电源输入端26用于激活和去激活该混合器。该电源输入端24和26被连接到可控开关30的一个端子，该开关含有另一个连接到具有正确电压VCC的在芯片外的源的另一个端子34，该电压优选在端子38被连接到芯片。开关30被控制输入端40控制，该输入端适合于接收逻辑电平信号以用于选择导通和关闭该开关。开关30可以是一个形成在集成电路上的晶体管。
该RF集成电路含有适合于放大接收的PCS电话信号的第二个RF放大器42，并且含有输入端44用于从天线、收发共用天线、在芯片外的滤波器或者类似结构接收信号。放大器42具有连接到滤波器48的输出端46，该滤波器依次含有连接到混合器52的输出端50。这些部分基本上相应于用于RF集成电路的蜂窝电话信道的相似的部分。
放大器42和混合器52分别具有电源输入端54和56。这些输入端被连接到可控的开关70的一个端子，可控的开关的第二个端子被连接到电源VCC。开关70被施加到控制电路72的逻辑电平信号控制。开关70如此设置以使当开关30导通时，开关70关闭，以及相反的。
开关30和70的控制输入端40和72被分别连接到RF检测和模式控制电路78的第一和第二输出端74和76。RF检测和模式控制电路78含有分别耦合到混合器22和52的本地振荡器输入端84和86的第一和第二输入端80和82。优选的，RF检测和模式控制电路的输入端分别被耦合到混合器的输入端以用于耦合施加到混合器的少量的信号，该信号足够用于触发检测器以在检测和模式控制电路中用于在输出端74和76产生逻辑电平信号以运行开关30和70。
该本地的振荡器信号被通过RF集成电路的管脚90和92施加，并且混合器22和52的外部的IF输出端被分别提供在RF集成电路的管脚94和96上。
此电路装置允许该RF集成电路只根据检测分别用于蜂窝和PCS信号链的混合器的本地振荡器输入端来自激地在蜂窝运行模式和PCS运行模式之间切换，而不需要用于切换模式的分开的控制输入端。
现在参考图2，一个自激的RF处理器集成电路被示出了含有一个具有连接到在芯片外的源的输入端102的放大器100，和一个连接到滤波器106的输出端104，滤波器的输出端被连接到混合器108的第一个输入端。该混合器含有一个第二输入端110和一个输出端112，这两者可以被连接到RF集成电路的输入端／输出端管脚。
容性的垫片114被连接到放大器100的输出端并且连接到阈值检测模式控制器115的输入端，该控制器在其输出端116上产生一个控制信号，其控制了连接在放大器100两端的开关120，以当产生足够强的信号时有选择地旁路该放大器，以改进线性和阻止放大器过载。该模式控制器115响应于接收的信号电平，而示出的开关用于完全地旁路该放大器。产生在输出端116上的信号被用于根据此信号输出来成比例地控制该放大器的增益。
根据本发明的其他实施形式，放大器100能够通过一个可控的衰减器替换，该衰减器的衰减能够通过控制器115的输出进行控制。
本发明可以联系在蜂窝电话中的本发明的目前优选的实施形式进行描述。本领域的熟练技术人员可以认识到许多的修改和改变可以在其中进行而没有偏离本发明的真实的精神和范围。本发明还可以应用在蜂窝电话的领域之外，并且甚至于移动无线电领域之外。相应的本发明打算独自通过所附的权利要求被限定。
权利要求
1．射频集成电路，其中含有一个改进的控制电路(10)，用于根据由集成电路接收的信号的特征来在至少两个运行模式之间进行切换，含有一个第一输入端(90)，用于当集成电路处于第一模式时用于接收一个第一RF信号，一个第二输入端(92)，用于当集成电路处于第二模式时用于接收一个第二RF信号，一个检测器(78)，在集成电路上连接到第一和第二输入端用于检测第一和第二RF信号的存在并且在检测器的一个逻辑端口上产生一个输出信号，一个在集成电路上的控制器(30)，连接到该检测器用于根据输出信号在第一模式和第二模式之间切换集成电路，而不需要使用到集成电路的外部控制信号。
2．如权利要求1的集成电路，其中，第一和第二RF信号(90，92)含有第一和第二本地振荡器信号。
3．如权利要求1的集成电路，含有一个工作在第一模式上的在集成电路上的第一RF放大器(16)，并且含有一个用于激活该第一RF放大器(16)的第一控制输入端(24)；一个工作在第二模式上的在集成电路上的第二RF放大器(42)并且含有一个用于激活第二RF放大器(42)的第二控制输入端(54)；第一和第二控制输入端(24，54)被连接到该控制器(30)以使第一RF放大器(12)被启动在第一模式，并且第二RF放大器(42)被启动在第二模式。
4．如权利要求1的集成电路，其中，检测器通过第一和第二容性垫片被连接到第一和第二输入端(90，92)。
5．如权利要求1的集成电路，含有一个工作在第一模式上的在集成电路上的第一RF混合器(22)，并且含有一个用于激活该第一RF混合器(22)的第一控制输入端(26)；含有一个工作在第二模式上的在集成电路上的第二RF混合器(52)，并且含有一个用于激活该第二RF混合器(52)的第二控制输入端(56)；第一和第二控制输入端(22，56)被连接到控制器(30)以使第一RF混合器被启动在第一模式，而第二RF混合器(52)被启动在第二模式。
6．一个自激的RF处理器集成电路(10)，含有多个RF输入端和控制输入端，该处理器含有至少两个工作模式，具有一个在所述的RF处理器集成电路上的检测器(78)，其独自响应于出现在集成电路上的RF信号，并且具有一个用于产生控制信号的信号输出端，该控制信号表示了两个工作模式的之一；一个在该RF处理器集成电路上的控制器(30)，用于独自响应于检测器(78)的输出配置集成电路的至少一个功能，而不需要将外部的控制信号施加到RF处理器集成电路。
7．如权利要求6的自激的RF处理器集成电路，其中，第一模式是一个PCS电话模式，而第二模式是一个蜂窝电话模式。
8．如权利要求6的自激的RF处理器集成电路，其中，至少一个功能含有RF处理器集成电路的至少一个级的增益。
9．如权利要求8的自激的RF处理器集成电路，在RF处理器集成电路的信号路径上含有一个可控的衰减器(100)，并且其中该检测器(78)响应于接收的信号电平以用于产生关于接收的信号电平的信号输出，并且其中该控制器(115)被连接到可控的衰减器用于根据信号输出改变衰减器的衰减。
10．如权利要求8的自激的RF处理器集成电路，在RF处理器集成电路的信号路径上含有一个低噪声的放大器(12)，并且其中该检测器(78)响应于接收的信号电平用于产生一个关于接收的信号电平的信号输出，并且其中该控制器(30)被连接到该低噪声放大器(12)用于根据信号输出改变放大器的增益。
11．如权利要求6的自激的RF处理器集成电路，含有一个工作在第一模式上的在集成电路上的第一RF(52)混合器，并且具有一个第一控制输入端(56)以启动该第一RF混合器(52)；工作在第二模式上的在集成电路上的第二RF混合器并且具有一个第二控制输入端以启动该第二RF混合器；第一和第二控制输入端(26，56)被连接到该控制器(30)以使第一RF混合器(22)被启动在第一模式，而第二RF混合器(52)被启动在第二模式。
12．含有一个如权利要求1到5之一的集成电路的移动无线电装置。
全文摘要
射频集成电路含有一个改进的控制电路,用于根据由集成电路接收的信号的特征来在至少两个运行模式之间进行切换,含有:一个第一输入端,用于当集成电路处于第一模式时用于接收一个第一RF信号,一个第二输入端,用于当集成电路处于第二模式时用于接收一个第二RF信号,一个检测器,在集成电路上连接到第一和第二输入端用于检测第一和第二RF信号的存在并且在检测器的一个逻辑端口上根据第一RF信号的状态产生一个输出信号,一个在集成电路上的控制器,连接到该检测器用于根据输出信号在第一模式和第二模式之间切换集成电路,而不需要使用到集成电路的外部控制信号。
文档编号H04B1/18GK1291382SQ99803204
公开日2001年4月11日 申请日期1999年12月16日 优先权日1998年12月22日
发明者V·德沃尔金, M·G·王 申请人:皇家菲利浦电子有限公司