[發(fā)明專利]一種用于實現(xiàn)零極點型高階濾波器的混合積分器雙二階單元

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810227129.0
• 申請日: 2008-11-21
• 公開（公告）號: CN101425793A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳勇;周玉梅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H03H11/04
• 分類號: H03H11/04;H03H11/12
• 代理公司: 北京市德權(quán)律師事務(wù)所
• 代理人: 王建國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及模擬濾波器設(shè)計領(lǐng)域，特別是一種用于實現(xiàn)零極點型高階濾波器的混合積分器雙二階單元。

背景技術(shù)

濾波器的概念最早是由美國的G.Campbell和德國的K.Wagner于1915年首先提出的。時至今日，濾波器的理論和技術(shù)已經(jīng)得到不斷的改進和創(chuàng)新。濾波其實是一種選頻過程，濾波器是一種對輸入信號進行特定頻率處理從而得到希望輸出信號的選頻網(wǎng)絡(luò)。由于模擬濾波器具有處理速度快、電路結(jié)構(gòu)簡單、功耗小等突出特點，使其在各種電子設(shè)備中有責廣泛的應(yīng)用。

近些年來，隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展和CMOS工藝技術(shù)的不斷進步，實現(xiàn)無線通信收發(fā)機和數(shù)字基帶電路系統(tǒng)單芯片的集成是未來發(fā)展的必然趨勢。模擬濾波器的片上集成是片上系統(tǒng)發(fā)展中一個亟需解決的問題。1983年，Hanu和Tsividis提出了全集成MOSFET和電容的有源濾波器，揭開了全集成連續(xù)時間濾波器發(fā)展的序幕。Kharramabadi和Gray首次提出了采用CMOS工藝的跨導(dǎo)-電容(Gm-C)濾波器，其中，跨導(dǎo)放大器(Gm)是將輸入電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號的放大器。從此，片上集成有源濾波器中有跨導(dǎo)放大器和電容組成的跨導(dǎo)-電容(Gm-C)有源濾波器是模擬濾波器設(shè)計領(lǐng)域中一個熱點研究方向。Gm-C有源濾波器具有高頻特性好、可調(diào)諧性強、電路綜合能力好的特點。圖1中所示為一個一階全差分Gm-C積分器由晶體管跨導(dǎo)(Gm1)和負載電容組成積分器，其傳輸函數(shù)為：

H(s)=Gm1sgCL---(1)]]>

D’Amico在參考文獻《Stefano.D’Amico，Matteo?Conta?and?AndreaBaschirotto，“A?4.1-mW?10-MHz?Fourth-Order?Source-Follower-BasedContinuous-Time?Filter?With?79-dB?DR，”IEEE?Journal?of?Solid-State?Circuits，pp.2713-2719，Dec.2006》中描述了基于源極跟隨器的雙二階單元打破了傳統(tǒng)有源濾波器設(shè)計結(jié)構(gòu)。圖2中所示一個一階基于源極跟隨器積分器由源極跟隨器跨導(dǎo)(Gm1)和負載電容組成積分器，其傳輸函數(shù)為：

H(s)=Gm1Gm1+sgCL---(2)]]>

濾波器種類很多，分類方法也不同。(1)按照功能分：低通、帶通、高通、帶阻；(2)按照傳輸函數(shù)逼近方式分：巴特沃斯、切比雪夫I、切比雪夫II、橢圓、貝塞爾；(3)按照零極點結(jié)合方式分：全極點型(巴特沃斯、切比雪夫I、貝塞爾)、零極點型(切比雪夫II、橢圓)。零極點型二階低通濾波器(零極點型低通雙二階單元)傳輸函數(shù)如下：