[發明專利]濾波電路和通信設備

無效

• 申請號: 200910260856.1
• 申請日: 2009-12-21
• 公開（公告）號: CN101764589A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 飯田幸生;吉澤淳
• 申請（專利權）人: 索尼株式會社
• 主分類號: H03H7/12
• 分類號: H03H7/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 郭定輝

技術領域

本發明涉及濾波電路和通信方法。

背景技術

射頻(RF)電路的電源電壓隨著互補金屬氧化物半導體(CMOS)工藝 的小型化而趨向于降低。由于CMOS工藝的小型化，如果使用已知的電路技 術來安裝RF電路，則電壓裕度變得不足，并且信號幅度的動態范圍變窄。 同時，晶體管的截止頻率由于CMOS工藝的小型化而增大，這對于以準確定 時精確地執行高速切換操作的操作是有利的。另外，電容比(capacitor?ratio) 由于高精度光刻技術而變得精確也是有利的。

數字RF技術是一種新技術，其將離散時間信號處理的概念引入RF電路 中，以便避免作為CMOS工藝的小型化的結果而可能導致的問題并獲得一些 優點。在數字RF技術領域中，使用電荷疇濾波器(charge?domain?filter)用 作主電路。電荷疇濾波器是由跨導放大器、開關和電容器形成的濾波電路。 電荷疇濾波器通過與時鐘同步地對電荷進行累積和放電來執行模擬信號的采 樣，并且使用離散時間信號處理來執行濾波、抽取等。

作為電荷疇濾波器的已知示例，存在電荷疇二階無限脈沖響應低通濾波 器(IIR-LPF)，諸如在S.Manetti和A.Liberatore，“Switched-capacitor?lowpass filter?without?active?compo-nents，”Electron.Lett.，1980，16，pp.883-885中 描述的那樣。電荷疇二階IIR-LPF的有利之處在于可以通過簡單的電荷疇電 路實現。

發明內容

然而，對于在“Switched-capacitor?lowpass?filter?without?active?components” 中描述的已知電荷疇二階IIR-LPF，衰減特性在截止頻率附近是緩和的，并且 不能構造具有陡峭特性的濾波器。

鑒于上述情況，期望提供在包括快速電容器(flying?capacitor)的濾波電 路中能夠具有陡峭衰減特性的新穎和改進的濾波電路，以及配有該濾波電路 的通信設備。

根據本發明的一實施例，提供了一種濾波電路，包括：快速電容器，其 在從輸入端切換到輸出端時保持極性，而在從輸出端切換到輸入端時使其極 性反轉；以及與所述快速電容器并聯地提供在所述快速電容器的輸入端和輸 出端之間的電容器。

對于上述結構，當從輸入端切換到輸出端時，快速電容器保持極性，而 當從輸出端切換到輸入端時，極性反轉。在所述快速電容器的輸入端和輸出 端之間與所述快速電容器并聯地提供電容器。結果，由于與快速電容器并聯 地提供的電容器，所以可以提供具有陡峭衰減特性的濾波電路。

所述快速電容器可以在從輸出端切換到輸入端之后，以輸入到所述快速 電容器的J個時鐘的時鐘周期的延遲而從輸入端切換到輸出端，J是1或更大 的自然數，并且所述快速電容器在從輸入端切換到輸出端之后，以K個時鐘 的時鐘周期的延遲而從輸出端切換到輸入端，K是1或更大的自然數。

J的值可以是可變的。J的值可以是可變的，而J和K之和可以是常數。 J的值可以是可變的，而K的值可以是常數。

多組所述快速電容器和所述電容器可以以級聯排列的方式連接。

所述電容器的電容可以是所述快速電容器中包括的電容器的電容的M 倍，M是當等于exp(-j*2πf*Ts*J)/(exp(-j*2πf*Ts)-1)的M是實數時的值，其 中，Ts是時鐘周期，而f是發生陷波的頻率。當M的值為負時，所述快速電 容器可以具有差分結構，并且可以在所述快速電容器的正相位側的輸入端和 負相位側的輸出端之間、以及在所述快速電容器的正相位側的輸出端和負相 位側的輸入端之間提供所述電容器。

所述電容器的電容可以是所述快速電容器中包括的電容器的電容的M 倍，M是當等于exp(-j*2πf*Ts*J)/(exp(-j*2πf*Ts)-1)的M是虛數時的值，其 中，Ts是時鐘周期，而f是發生陷波的頻率。所述濾波電路可以包括具有差 分結構的兩個單元的所述快速電容器，并且一個所述快速電容器提供有由復 數電壓所表示的電壓。

根據本發明的另一實施例，提供了包括所述濾波電路的通信設備。

根據上述的本發明各實施例，可以提供能夠具有陡峭衰減特性的新穎和 改進的濾波電路和通信設備。

附圖說明