[發明專利]一種可重構復數濾波器及實現方法

無效

• 申請號: 201110372797.4
• 申請日: 2011-11-22
• 公開（公告）號: CN103138713A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 楊海鋼;程心;高同強;尹韜
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: H03H17/00
• 分類號: H03H17/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明涉及電子技術領域，尤其涉及一種通過控制電容改變濾波器的中心頻率和截止頻率的可重構復數濾波器及其實現方法。

背景技術

復數濾波器由于其非對稱的頻率特性，被廣泛應用于無線接收機中以抑制鏡像信號，其原理是利用復數域計算方法，將實數濾波器構造成一個單邊帶濾波器，其特點是僅在正頻率或負頻率具有帶通選頻特性，即頻率特性不對稱。

隨著無線通信的迅速發展，通信協議的種類也急劇增多，越來越多的無線通信協議用來針對各種不同的通信應用。如何在同一個終端上，集成能夠適應多種協議要求的通信電路，并通過方便靈活的切換滿足不同的通信需求，逐漸成為無線通信領域的研究熱點和發展趨勢。與此相對應，應用于無線接收機的復數濾波器不只是要求能夠抑制鏡像信號，還要求能夠實時調整濾波器的頻率特性，以滿足不同協議的要求。

傳統的二階RC無源鏡像抑制濾波器如圖1所示，濾波器的中心頻率這種RC濾波器運用到集成電路中實現存在多個難題。首先，R₀、C₀要求精確以得到精確的中心頻率，這在集成電路中是難以實現的；其次，無法改變接入電路的電阻或電容的大小，來調整濾波器的中心頻率；另外，無源RC網絡損耗較大，低頻噪聲性能差。

中國專利文獻200720109276.9公開了一種可重配置的復數濾波器，其原理圖如圖2所示。它通過改變跨導來調整濾波器的中心頻率和截止頻率，但必須由兩組不同的控制字控制實現，增加了設計的復雜度。

由于復數濾波器的中心頻率不為零，因此調整復數濾波器的頻率特性，意味著其中心頻率和截止頻率必須同時改變。目前復數濾波器的可重構實現，主要包括改變無源器件和改變有源器件兩種方法，但中心頻率和截止頻率的同時變化必須靠不同的控制字實現，大大增加了可重構復數濾波器的設計復雜度。因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可重構復數濾波器及其實現方法，針對復數濾波器中心頻率不為零的特點，提供一種僅通過一組控制字即可同時調整中心頻率和截止頻率的可重構復數濾波器的實現方法。

本發明為了實現上述目的，采用如下技術解決方案：

一種可重構復數濾波器，其包括兩路正交的信號通路，及位于通路外的一組跨導回轉器，每一信號通路由跨導器、節點電容組成；節點電容的大小受控制字控制可調，以對應不同的濾波器工作模式；各跨導器在不同的工作模式下均保持不變；濾波器各工作模式下的中心頻率與截止頻率成等比例關系。

所述的可重構復數濾波器，其所述兩路正交的信號通路，相互并聯設置，兩信號通路之間，經一組跨導回轉器相連。

所述的可重構復數濾波器，其所述每一節點電容，包括三個電容Ca、Cb、Cc和三個MOS管組成的開關S0、S1、S2，一電容與一開關串聯，三電容外端接點接信號通路上的節點，三開關外端接點接地；開關S0柵極接高電平始終保持導通，開關S1、S2柵極分別接控制字A1、A2，A1、A2通過控制開關S1、S2的開、關控制節點電容的大小。

所述的可重構復數濾波器，工作模式1對應的節點電容為Ca+Cb+Cc，工作模式2對應的節點電容為Ca+Cb，工作模式3對應的節點電容為Ca。

一種可重構復數濾波器的實現方法，其包括以下步驟：

步驟A、設置濾波器各工作模式下的中心頻率和截止頻率，使中心頻率和截止頻率成等比例關系；

步驟B、保持濾波器中各跨導器不變；

步驟C、用控制字控制濾波器各節點電容，使濾波器各節點電容可調；

步驟D、選擇控制字以對應相應的工作模式。

所述的實現方法，其所述步驟C，改變節點電容，即實現濾波器中心頻率和截止頻率的同時變化。

本發明的一種可重構復數濾波器及實現方法，利用中心頻率和截止頻率的等比例關系，通過改變節點電容即可同時改變中心頻率和截止頻率，實現可重構的功能，與現有技術相比，完善了可重構復數濾波器的功能，且設計簡單。

附圖說明

圖1是傳統的二階RC無源鏡像抑制濾波器的電路原理圖；

圖2是公知的可重配置的復數濾波器的電路原理圖；

圖3是本發明的一種可重構復數濾波器電路原理圖。

具體實施方式

下面通過實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案進行詳細說明。