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可重構(gòu)濾波器及復(fù)數(shù)濾波器的制作方法

文檔序號(hào):12131068閱讀:488來(lái)源:國(guó)知局
可重構(gòu)濾波器及復(fù)數(shù)濾波器的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及無(wú)線(xiàn)收發(fā)領(lǐng)域,特別是涉及一種可重構(gòu)濾波器及復(fù)數(shù)濾波器。



背景技術(shù):

傳統(tǒng)的復(fù)數(shù)濾波器一般會(huì)采用跳耦式結(jié)構(gòu)或級(jí)聯(lián)式結(jié)構(gòu),而且結(jié)構(gòu)基本是固定的。也就是說(shuō),在投片后,一旦電路結(jié)構(gòu)固定的條件下,其正常工作時(shí)的功耗就很難降低。特別在第一次投片就采用全掩膜(full-mask)方式的條件下,為了實(shí)現(xiàn)更好的投片成功率,設(shè)計(jì)者往往會(huì)過(guò)量設(shè)計(jì),兩階也許能滿(mǎn)足要求的,設(shè)計(jì)者則可能設(shè)計(jì)了三階,或者一階可以滿(mǎn)足要求的,設(shè)計(jì)者則可能設(shè)計(jì)了兩階;也有可能是收發(fā)機(jī)可以工作在不同的模式,而且不同模式對(duì)階數(shù)要求不同,以上兩種情況導(dǎo)致了固定階數(shù)的復(fù)數(shù)濾波器會(huì)產(chǎn)生一定的功耗浪費(fèi)。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

基于此,有必要提供一種可重構(gòu)濾波器及復(fù)數(shù)濾波器,可以根據(jù)實(shí)際需求實(shí)現(xiàn)階數(shù)的切換。

一種可重構(gòu)濾波器,包括短路開(kāi)關(guān)和至少兩個(gè)相互級(jí)聯(lián)的一階濾波器,所述短路開(kāi)關(guān)用于將至少一個(gè)所述一階濾波器短路。

上述可重構(gòu)濾波器,通過(guò)短路開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)濾波器階數(shù)的切換,且不影響的電路的正常工作,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,能夠?qū)崿F(xiàn)更好的投片成功率,應(yīng)用范圍較為廣泛。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,還包括與所述短路開(kāi)關(guān)并聯(lián)的斷路開(kāi)關(guān),所述斷路開(kāi)關(guān)設(shè)于受所述短路開(kāi)關(guān)短路控制的一階濾波器的兩端。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述可重構(gòu)濾波器的輸入端包括可重構(gòu)濾波器的正輸入端和可重構(gòu)濾波器的負(fù)輸入端,所述可重構(gòu)濾波器的輸出端包括可重構(gòu)濾波器的正輸出端和可重構(gòu)濾波器的負(fù)輸出端,所述一階濾波器包括放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一電容以及第二電容,所述放大器的負(fù)輸入端、所述第一電阻的第二端、所述第三電阻的第一端以及所述第一電容的第一端相連接,所述放大器的正輸入端、所述第二電阻的第二端、所述第四電阻的第一端以及所述第二電容的第一端相連接,所述放大器的正輸出端、所述第三電阻的第二端以及所述第一電容的第二端相連接,所述放大器的負(fù)輸出端、所述第四電阻的第二端以及所述第二電容的第二端相連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述第一電阻與所述第二電阻為阻值可調(diào)的電阻。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述可重構(gòu)濾波器的正輸入端通過(guò)第三開(kāi)關(guān)與第一電流源相連接,所述可重構(gòu)濾波器的負(fù)輸入端通過(guò)第四開(kāi)關(guān)與第二電流源相連接。

一種復(fù)數(shù)濾波器,包括用于處理I路信號(hào)的I通道濾波器和用于處理Q路信號(hào)的Q通道濾波器,所述I通道濾波器和Q通道濾波器均為上述的可重構(gòu)濾波器,所述I通道濾波器和所述Q通道濾波器的一階濾波器數(shù)量相等且一一對(duì)應(yīng)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述可重構(gòu)濾波器還包括與所述短路開(kāi)關(guān)并聯(lián)的斷路開(kāi)關(guān),所述斷路開(kāi)關(guān)設(shè)于受所述短路開(kāi)關(guān)短路控制的一階濾波器的兩端。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,I通道的輸入端包括I路正輸入端和I路負(fù)輸入端,Q通道的輸入端包括Q路正輸入端和Q路負(fù)輸入端,所述一階濾波器包括放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一電容以及第二電容,所述放大器的負(fù)輸入端、所述第一電阻的第二端、所述第三電阻的第一端以及所述第一電容的第一端相連接,所述放大器的正輸入端、所述第二電阻的第二端、所述第四電阻的第一端以及所述第二電容的第一端相連接,所述放大器的正輸出端、所述第三電阻的第二端以及所述第一電容的第二端相連接,所述放大器的負(fù)輸出端、所述第四電阻的第二端以及所述第二電容的第二端相連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,位于所述I通道濾波器的一階濾波器的放大器的負(fù)輸入端與位于所述Q通道濾波器相應(yīng)位置處的一階濾波器的放大器的正輸出端通過(guò)第一頻率轉(zhuǎn)換電阻相連接,位于所述I通道濾波器的一階濾波器的放大器的正輸入端與位于所述Q通道濾波器相應(yīng)位置處的一階濾波器的放大器的負(fù)輸出端通過(guò)第二頻率轉(zhuǎn)換電阻相連接,位于所述I通道濾波器的一階濾波器的放大器的正輸出端與位于所述Q通道濾波器相應(yīng)位置處的一階濾波器的放大器的正輸入端通過(guò)第三頻率轉(zhuǎn)換電阻相連接,位于所述I通道濾波器的一階濾波器的放大器的負(fù)輸出端與位于所述Q通道濾波器相應(yīng)位置處的一階濾波器的放大器的負(fù)輸入端通過(guò)第四頻率轉(zhuǎn)換電阻相連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述I路負(fù)輸入端通過(guò)第三開(kāi)關(guān)與第一電流源相連接,所述I路正輸入端通過(guò)第四開(kāi)關(guān)與第二電流源相連接,所述Q路負(fù)輸入端通過(guò)第五開(kāi)關(guān)與第三電流源相連接,所述Q路正輸入端通過(guò)第六開(kāi)關(guān)與第四電流源相連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述I路信號(hào)經(jīng)I混頻器混頻后輸出兩路信號(hào)、分別作為I路正輸入端和I路負(fù)輸入端的輸入信號(hào),所述Q路信號(hào)經(jīng)Q混頻器混頻后輸出兩路信號(hào)、分別作為Q路正輸入端和Q路負(fù)輸入端的輸入信號(hào),所述復(fù)數(shù)濾波器還包括第一選擇器、第二選擇器、逐次逼近模塊以及處理器,所述第一選擇器的第一輸入端與I路負(fù)輸入端相連接,第二輸入端與Q路負(fù)輸入端相連接,所述第一選擇器的輸出端與所述逐次逼近模塊的第一輸入端相連接,所述第二選擇器的第一輸入端與I路正輸入端相連接,第二輸入端與Q路正輸入端相連接,所述第二選擇器的輸出端與所述逐次逼近模塊的第二輸入端相連接,所述逐次逼近模塊的輸出端與所述處理器的輸入端相連接,所述處理器的輸出端分別與所述第一電流源的控制端、所述第二電流源的控制端、所述第三電流源的控制端以及所述第四電流源的控制端相連接;

所述逐次逼近模塊用于量化所述第一選擇器和所述第二選擇器的輸出;

所述處理器用于根據(jù)所述第一選擇器和所述第二選擇器量化后的輸出來(lái)調(diào)節(jié)所述第一電流源、所述第二電流源、所述第三電流源以及所述第四電流源的輸出,以調(diào)節(jié)所述復(fù)數(shù)濾波器的直流偏移。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,I通道的輸出端包括I路正輸出端和I路負(fù)輸出端,Q通道的輸出端包括Q路正輸出端和Q路負(fù)輸出端,所述電路還包括第三選擇器、第四選擇器,所述第三選擇器的第一輸入端與I路正輸出端相連接,第二輸入端與Q路正輸出端相連接,所述第三選擇器的輸出端與所述逐次逼近模塊的第三輸入端相連接,所述第四選擇器的第一輸入端與I路負(fù)輸出端相連接,第二輸入端與Q路負(fù)輸出端相連接,所述第四選擇器的輸出端與所述逐次逼近模塊的第四輸入端相連接;

所述逐次逼近模塊還用于量化所述第三選擇器和所述第四選擇器的輸出;

所述處理器用于根據(jù)所述第三選擇器和所述第四選擇器量化后的輸出來(lái)調(diào)節(jié)所述第一電流源、所述第二電流源、所述第三電流源以及所述第四電流源的輸出,以調(diào)節(jié)所述復(fù)數(shù)濾波器的直流偏移。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述I路信號(hào)經(jīng)I混頻器混頻后輸出兩路信號(hào)、分別作為I路正輸入端和I路負(fù)輸入端的輸入信號(hào),所述Q路信號(hào)經(jīng)Q混頻器混頻后輸出兩路信號(hào)、分別作為Q路正輸入端和Q路負(fù)輸入端的輸入信號(hào);I通道的輸出端包括I路正輸出端和I路負(fù)輸出端,Q通道的輸出端包括Q路正輸出端和Q路負(fù)輸出端;

所述復(fù)數(shù)濾波器還包括第三選擇器、第四選擇器、逐次逼近模塊以及處理器,所述第三選擇器的第一輸入端與I路正輸出端相連接,第二輸入端與Q路正輸出端相連接,所述第三選擇器的輸出端與所述逐次逼近模塊的第三輸入端相連接,所述第四選擇器的第一輸入端與I路負(fù)輸出端相連接,第二輸入端與Q路負(fù)輸出端相連接,所述第四選擇器的輸出端與所述逐次逼近模塊的第二輸入端相連接,所述逐次逼近模塊的輸出端與所述處理器的輸入端相連接,所述處理器的輸出端分別與所述第一電流源的控制端、所述第二電流源的控制端、所述第三電流源的控制端以及所述第四電流源的控制端相連接;

所述逐次逼近模塊還用于量化所述第三選擇器和所述第四選擇器的輸出;

所述處理器用于根據(jù)所述第三選擇器和所述第四選擇器量化后的輸出來(lái)調(diào)節(jié)所述第一電流源、所述第二電流源、所述第三電流源以及所述第四電流源的輸出,以調(diào)節(jié)所述復(fù)數(shù)濾波器的直流偏移。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述處理器包括存儲(chǔ)單元,所述存儲(chǔ)單元用于在上電初始化的過(guò)程中完成所有增益檔位的直流偏移檢測(cè)后,存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于不同的增益的直流偏移值。

附圖說(shuō)明

圖1為一實(shí)施例中接收機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為一實(shí)施例中可重構(gòu)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3為一實(shí)施例中的復(fù)數(shù)濾波器的示意圖;

圖4為一實(shí)施例中復(fù)數(shù)濾波器傳遞特性框圖;

圖5為圖3中所示實(shí)施例的進(jìn)一步的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。

在詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例前,應(yīng)該注意到的是,所述實(shí)施例主要在于與可重構(gòu)濾波器及復(fù)數(shù)濾波器相關(guān)的系統(tǒng)組件的組合。因此,所屬系統(tǒng)組件已經(jīng)在附圖中通過(guò)常規(guī)符號(hào)在適當(dāng)?shù)奈恢帽硎境鰜?lái)了,并且只示出了與理解本發(fā)明的實(shí)施例有關(guān)的細(xì)節(jié),以免因?qū)τ诘靡嬗诒景l(fā)明的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的那些細(xì)節(jié)模糊了本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容。

在本文中,諸如左和右,上和下,前和后,第一和第二之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)區(qū)分一個(gè)實(shí)體或動(dòng)作與另一個(gè)實(shí)體或動(dòng)作,而不一定要求或暗示這種實(shí)體或動(dòng)作之間的任何實(shí)際的這種關(guān)系或順序。術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或任何其他變體旨在涵蓋非排他性的包含,由此使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包含這些要素,而且還包含沒(méi)有明確列出的其他要素,或者為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。

請(qǐng)參閱圖1所示,圖1為一實(shí)施例中接收機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。在該實(shí)施例中,接收機(jī)包括天線(xiàn)、低噪聲放大器LNA、本地振蕩器、復(fù)數(shù)濾波器以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC,天線(xiàn)用于接收外部信號(hào),該外部信號(hào)經(jīng)過(guò)低噪聲放大器LNA進(jìn)行放大后,與本地振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號(hào)進(jìn)行混頻后,再經(jīng)過(guò)復(fù)數(shù)濾波器進(jìn)行濾波。

請(qǐng)參閱圖2所示,圖2為一實(shí)施例中可重構(gòu)濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中,該可重構(gòu)濾波器包括短路開(kāi)關(guān)和至少兩個(gè)相互級(jí)聯(lián)的一階濾波器,該短路開(kāi)關(guān)可以將至少一個(gè)所述一階濾波器短路。

請(qǐng)繼續(xù)參見(jiàn)圖2所示,在其中一個(gè)實(shí)施例中,該可重構(gòu)濾波器包括短路開(kāi)關(guān)(例如圖2中的開(kāi)關(guān)K11和開(kāi)關(guān)K12)、至少兩個(gè)相互級(jí)聯(lián)的一階濾波器、與短路開(kāi)關(guān)并聯(lián)的斷路開(kāi)關(guān)(例如圖2中的開(kāi)關(guān)K21、開(kāi)關(guān)K22、開(kāi)關(guān)K31和開(kāi)關(guān)K32),該斷路開(kāi)關(guān)設(shè)于受相應(yīng)的短路開(kāi)關(guān)短路控制的一階濾波器的兩端。

具體可以參見(jiàn)圖2所示,在圖2中,可重構(gòu)濾波器包括兩個(gè)一階濾波器,第一一階濾波器的正輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)K21與第二一階濾波器的負(fù)輸入端相連接,第一一階濾波器的負(fù)輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)K22與第二一階濾波器的正輸入端相連接,第二一階濾波器的正輸出端連接有開(kāi)關(guān)K31,第二一階濾波器的負(fù)輸出端連接有開(kāi)關(guān)K32,且開(kāi)關(guān)K11的第一端與開(kāi)關(guān)K21的第一端相連接,第二端與開(kāi)關(guān)K31的第二端相連接,開(kāi)關(guān)K12的第一端與開(kāi)關(guān)K22的第一端相連接,第二端與開(kāi)關(guān)K32的第二端相連接。其中開(kāi)關(guān)K11和開(kāi)關(guān)K12為短路開(kāi)關(guān),開(kāi)關(guān)K21、開(kāi)關(guān)K22、開(kāi)關(guān)K31和開(kāi)關(guān)K33為斷路開(kāi)關(guān),這樣在圖2中,可以通過(guò)開(kāi)關(guān)K11和開(kāi)關(guān)K12來(lái)將第二一階濾波器短路,開(kāi)關(guān)K21、開(kāi)關(guān)K22、開(kāi)關(guān)K31和開(kāi)關(guān)K33設(shè)置于其中一個(gè)一階濾波器的兩端,且與短路開(kāi)關(guān)相并聯(lián)。從而當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K11以及開(kāi)關(guān)K12,閉合開(kāi)關(guān)K21、開(kāi)關(guān)K22、開(kāi)關(guān)K31以及開(kāi)關(guān)K32時(shí),可重構(gòu)濾波器的階數(shù)為二階,同時(shí)使能信號(hào)EN1和EN2使能后,該可重構(gòu)濾波器就可以正常工作;當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)K11以及開(kāi)關(guān)K12,且斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K21、開(kāi)關(guān)K22、開(kāi)關(guān)K31以及開(kāi)關(guān)K32時(shí),可重構(gòu)濾波器的階數(shù)為一階。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2所示,在其中一個(gè)實(shí)施例中,一階濾波器(以圖2中第一一階濾波器為例)可以包括第一放大器OP1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電容C1以及第二電容C2,第一放大器OP1的負(fù)輸入端、第一電阻R1的第二端、第三電阻R3的第一端以及第一電容C1的第一端相連接,第一放大器OP1的正輸入端、第二電阻R2的第二端、第四電阻R4的第一端以及第二電容C2的第一端相連接,第一放大器OP1的正輸出端、第三電阻R3的第二端以及第一電容C1的第二端相連接,第一放大器OP1的負(fù)輸出端、第四電阻R4的第二端以及第二電容C2的第二端相連接。在該實(shí)施例中,該一階濾波器為RC濾波器。在圖2中第一一階濾波器和第二一階濾波器的結(jié)構(gòu)完全一致,其中第二一階濾波器可以包括第二放大器OP2、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第三電容C3以及第四電容C4。其中開(kāi)關(guān)K21的第一端、開(kāi)關(guān)K11的第一端與第一一階濾波器的正輸出端相連接,開(kāi)關(guān)K21的第二端與第五電阻R5的第一端相連接,開(kāi)關(guān)K22的第一端、開(kāi)關(guān)K12的第一端與第一一階濾波器的負(fù)輸出端相連接,開(kāi)關(guān)K22的第二端與第六電阻R6的第一端相連接。且通常第一電阻R1的阻值和第二電阻R2的阻值相等,第三電阻R3的阻值和第四電阻R4的阻值相等,第五電阻R5的阻值和第六電阻R6的阻值相等,第七電阻R7的阻值和第八電阻R8的阻值相等,第一電容C1和第二電容C2的電容值相等,第三電容C3和第四電容C4的電容值相等。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,第一電阻R1與第二電阻R2為阻值可調(diào)的電阻。同理第五電阻R5和第六電阻R6也為阻值可調(diào)的電阻。以圖2中所示的可重構(gòu)濾波器為例,在二階模式下,可以通過(guò)調(diào)節(jié)第一電阻R1、第二電阻R2(假設(shè),第一電阻R1與第二電阻R2阻值相同)與第五電阻R5、第六電阻R6(假設(shè),第五電阻R5與第六電阻R6阻值相同)來(lái)調(diào)節(jié)可重構(gòu)濾波器的增益。在一階模式下,通過(guò)調(diào)節(jié)第一電阻R1、第二電阻R2(假設(shè),第一電阻R1與第二電阻R2阻值相同)來(lái)調(diào)節(jié)可重構(gòu)濾波器的增益。另外,可重構(gòu)濾波器的正輸入端通過(guò)第三開(kāi)關(guān)K3與第一電流源I1相連接,可重構(gòu)濾波器的負(fù)輸入端通過(guò)第四開(kāi)關(guān)K4與第二電流源I2相連接。

請(qǐng)參閱圖3所示,圖3為一實(shí)施例中的復(fù)數(shù)濾波器的示意圖,在該實(shí)施例中,該復(fù)數(shù)濾波器可以包括用于處理I路信號(hào)的I通道濾波器和用于處理Q路信號(hào)的Q通道濾波器,I通道濾波器和Q通道濾波器的一階濾波器的數(shù)量相等且一一對(duì)應(yīng)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,以圖3中I通道濾波器的第一個(gè)一階濾波器為例,一階濾波器可以包括第一放大器OP1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電容C1以及第二電容C2,第一放大器OP1的負(fù)輸入端、第一電阻R1的第二端、第三電阻R3的第一端以及第一電容C1的第一端相連接,第一放大器OP1的正輸入端、第二電阻R2的第二端、第四電阻R4的第一端以及第二電容C2的第一端相連接,第一放大器OP1的正輸出端、第三電阻R3的第二端以及第一電容C1的第二端相連接,第一放大器OP1的負(fù)輸出端、第四電阻R4的第二端以及第二電容C2的第二端相連接。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖3所示,位于I通道濾波器的一階濾波器的放大器的負(fù)輸入端與位于Q通道濾波器相應(yīng)位置處的一階濾波器的放大器的正輸出端通過(guò)第一頻率轉(zhuǎn)換電阻相連接,位于I通道濾波器的一階濾波器的放大器的正輸入端與位于Q通道濾波器相應(yīng)位置處的一階濾波器的放大器的負(fù)輸出端通過(guò)第二頻率轉(zhuǎn)換電阻相連接,位于I通道濾波器的一階濾波器的放大器的正輸出端與位于Q通道濾波器相應(yīng)位置處的一階濾波器的放大器的正輸入端通過(guò)第三頻率轉(zhuǎn)換電阻相連接,位于I通道濾波器的一階濾波器的放大器的負(fù)輸出端與位于Q通道濾波器相應(yīng)位置處的一階濾波器的放大器的負(fù)輸入端通過(guò)第四頻率轉(zhuǎn)換電阻相連接。例如圖3中所示的第十六電阻R16、第十七電阻R17、第十八電阻R18、第十九電阻R19、第二十電阻R20、第二十一電阻R21、第二十二電阻R22以及第二十三電阻R23,通過(guò)以下公式(1)計(jì)算可以設(shè)置該些電阻為某一固定的值,從而使得復(fù)數(shù)濾波器的中心頻點(diǎn)為需要的頻點(diǎn):

Rc=1/(2×π×fc) (1)

其中,Rc為第十六電阻R16、第十七電阻R17、第十八電阻R18、第十九電阻R19、第二十電阻R20、第二十一電阻R21、第二十二電阻R22或第二十三電阻R23的阻值,fc為復(fù)數(shù)濾波器需要的頻點(diǎn)。

在該實(shí)施例中的I通道濾波器和Q通道濾波器的形式可以參見(jiàn)圖2所示,另外,組成I通道濾波器和Q通道濾波器的一階濾波器還包括與短路開(kāi)關(guān)并聯(lián)的斷路開(kāi)關(guān),斷路開(kāi)關(guān)設(shè)于受短路開(kāi)關(guān)短路控制的一階濾波器的兩端。

請(qǐng)參閱圖4所示,圖3中所示實(shí)施例的復(fù)數(shù)濾波器傳遞特性框圖,在該實(shí)施例中,由于一個(gè)一階濾波器的傳遞函數(shù)為將其中心頻點(diǎn)移動(dòng)ωIF之后,其變?yōu)閺?fù)數(shù)濾波器,傳遞函數(shù)為如圖4所示,若將其輸入記為X=Xi+jXq,其輸出記為Y=Y(jié)i+jYq,即有Y=H(s-jωIF)·X,即從而:

通過(guò)以上的公式(2)和公式(3),并結(jié)合實(shí)際積分器的傳遞函數(shù)進(jìn)行映射,可以推導(dǎo)出具體的電阻和電容值。另外,在其他實(shí)施例中,將具有巴特沃斯或切比雪夫等不同傳輸特性的歸一化函數(shù)進(jìn)行反歸一化操作,還可以實(shí)現(xiàn)具有巴特沃斯或切比雪夫等傳輸特性的復(fù)數(shù)濾波器。

例如當(dāng)I通道濾波器和Q通道濾波器完全一樣時(shí),假設(shè)圖3中的復(fù)數(shù)濾波器的增益為XdB,則復(fù)數(shù)濾波器的增益存在以下關(guān)系:

因此可以得出其中RA為第一電阻R1和第二電阻R2的阻值,RB為第三電阻R3和第四電阻R4的阻值,RC為第五電阻R5和第六電阻R6的阻值,RD為第七電阻R7和第八電阻R8的阻值。因此可以通過(guò)設(shè)置可以設(shè)置第一電阻R1(或者第九電阻R9)、第二電阻R2(或者第十電阻R10)、第五電阻R5(或者第十三電阻R13)以及第七電阻R7(或者第十四電阻R14)的阻值來(lái)實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)濾波器按照固定增益步長(zhǎng)增大或減小,這在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制時(shí)非常方便。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,I路負(fù)輸入端通過(guò)第三開(kāi)關(guān)K3與第一電流源I1相連接,I路正輸入端通過(guò)第四開(kāi)關(guān)K4與第二電流源I2相連接,Q路負(fù)輸入端通過(guò)第五開(kāi)關(guān)K5與第三電流源I3相連接,Q路正輸入端通過(guò)第六開(kāi)關(guān)K6與第四電流源I4相連接。

請(qǐng)參閱圖5所示,圖5為圖3中所示實(shí)施例的進(jìn)一步的示意圖。由于在自動(dòng)增益的過(guò)程中,特別是在較大增益的時(shí)候,復(fù)數(shù)濾波器輸出的直流偏移會(huì)較大,而過(guò)大的直流偏移會(huì)影響復(fù)數(shù)濾波器的正常工作,導(dǎo)致輸出波形的直流偏置點(diǎn)不合適。本實(shí)施例中可以通過(guò)下述方式來(lái)進(jìn)行直流偏移的調(diào)制。在該實(shí)施例中,I路信號(hào)經(jīng)I混頻器混頻后輸出兩路信號(hào)、分別作為I路正輸入端和I路負(fù)輸入端的輸入信號(hào),Q路信號(hào)經(jīng)Q混頻器混頻后輸出兩路信號(hào)、分別作為Q路正輸入端和Q路負(fù)輸入端的輸入信號(hào),I通道的輸出端包括I路正輸出端和I路負(fù)輸出端,Q通道的輸出端包括Q路正輸出端和Q路負(fù)輸出端。該復(fù)數(shù)濾波器還包括第一選擇器MUX1、第二選擇器MUX2、逐次逼近模塊以及處理器,第一選擇器MUX1的第一輸入端與I路負(fù)輸入端相連接,第二輸入端與Q路負(fù)輸入端相連接,第一選擇器MUX1的輸出端與逐次逼近模塊的第一輸入端相連接,第二選擇器的第一輸入端與I路正輸入端相連接,第二輸入端與Q路正輸入端相連接,第二選擇器MUX2的輸出端與逐次逼近模塊的第二輸入端相連接,逐次逼近模塊的輸出端與處理器的輸入端相連接,處理器的輸出端分別與第一電流源I1的控制端、第二電流源I2的控制端、第三電流源I3的控制端以及第四電流源I4的控制端相連接。其中逐次逼近模塊用于量化第一選擇器MUX1和第二選擇器MUX2的輸出;處理器用于根據(jù)第一選擇器MUX1和第二選擇器MUX2量化后的輸出來(lái)調(diào)節(jié)第一電流源I1、第二電流源I2、第三電流源I3以及第四電流源I4的輸出,以調(diào)節(jié)所述復(fù)數(shù)濾波器的直流偏移,即控制I路正輸出端、I路負(fù)輸出端、Q路正輸出端和Q路負(fù)輸出端輸出的電壓的差值最小。

在該實(shí)施例中,逐次逼近模塊選擇第一選擇器MUX1和第二選擇器MUX2的輸出作為輸入,逐次逼近模塊采集的是下變頻轉(zhuǎn)換器,即I混頻器和Q混頻器的輸出直流偏移電壓,在實(shí)際應(yīng)用中,可以通過(guò)控制第一選擇器MUX1的控制端SEL1和第二選擇器MUX2的控制端SEL2的值來(lái)控制第一選擇器MUX1和第二選擇器MUX2輸出的是I通道的直流偏移電壓還是Q通道的直流偏移電壓,例如可以設(shè)置SEL<2:1>=00時(shí),為選擇I通道的直流偏移電壓,即第一選擇器MUX1選擇輸出I路負(fù)輸入端的電壓,第二選擇器MUX2選擇輸出I路正輸入端的電壓,設(shè)置SEL<2:1>=01時(shí),為選擇Q通道的直流偏移電壓,即第一選擇器MUX1選擇輸出Q路正輸入端的電壓,第二選擇器MUX2選擇輸出Q路負(fù)輸入端的電壓,在其他實(shí)施例中還可以設(shè)置其他的值。

在調(diào)制過(guò)程中,可以選擇先調(diào)制I通道的直流偏移電壓,首先,第三開(kāi)關(guān)K3、第四開(kāi)關(guān)K4、第五開(kāi)關(guān)K5以及第六開(kāi)關(guān)K6閉合,設(shè)置SEL<2:1>=00,逐次逼近模塊此時(shí)會(huì)采集I通道中I混頻器輸出的直流偏移電壓,其包含差分的正負(fù)兩個(gè)電壓值,然后逐次逼近模塊會(huì)分別量化成m位的數(shù)字信號(hào)給處理器進(jìn)行處理,處理器會(huì)將兩個(gè)量化的值進(jìn)行減法操作,然后通過(guò)第一電流源I1或第二電流源I2的寄存器來(lái)調(diào)節(jié)第一電流源I1或第二電流源I2的電流變化直到差分輸出的正負(fù)兩個(gè)電壓值差值最小,具體地說(shuō),可以調(diào)節(jié)第一電流源I1或第二電流源I2的電流,但每次操作都是固定其中一個(gè)不變化為前提,第一電流源I1或第二電流源I2均是n位控制的電流源。其中m和n均為正整數(shù)。

調(diào)節(jié)完I通道之后會(huì)調(diào)節(jié)Q通道的直流偏移電壓,首先,開(kāi)關(guān)第三開(kāi)關(guān)K3、第四開(kāi)關(guān)K4、第五開(kāi)關(guān)K5以及第六開(kāi)關(guān)K6閉合,設(shè)置SEL<2:1>=01,逐次逼近模塊此時(shí)會(huì)采集Q通道中Q混頻器輸出的直流偏移電壓,包含差分的正負(fù)兩個(gè)電壓值,然后逐次逼近模塊會(huì)分別量化成m位的數(shù)字信號(hào)給處理器進(jìn)行處理,處理器會(huì)將兩個(gè)量化的值進(jìn)行減法操作,然后通過(guò)第三電流源I3或第四電流源I4的寄存器來(lái)調(diào)節(jié)第三電流源I3或第四電流源I4的電流變化直到差分輸出的正負(fù)兩個(gè)電壓值差值最小,具體地說(shuō),可以調(diào)節(jié)第三電流源I3或第四電流源I4的電流,但每次操作都是固定其中一個(gè)不變化的前提,第三電流源I3或第四電流源I4均是n位控制的電流源。其中m和n均為正整數(shù)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,該復(fù)數(shù)濾波器還可以包括第三選擇器MUX3、第四選擇器MUX4,第三選擇器MUX3的第一輸入端與I路正輸出端相連接,第二輸入端與Q路正輸出端相連接,第三選擇器MUX3的輸出端與逐次逼近模塊的第三輸入端相連接,第四選擇器MUX4的第一輸入端與I路負(fù)輸出端相連接,第二輸入端與Q路負(fù)輸出端相連接,第四選擇器MUX4的輸出端與逐次逼近模塊的第四輸入端相連接。逐次逼近模塊還用于量化第三選擇器MUX3和第四選擇器MUX4的輸出;處理器用于根據(jù)第三選擇器MUX3和第四選擇器MUX4量化后的輸出來(lái)調(diào)節(jié)第一電流源I1、第二電流源I2、第三電流源I3以及第四電流源I4的輸出,以調(diào)節(jié)復(fù)數(shù)濾波器的直流偏移,即控制I路正輸出端、I路負(fù)輸出端、Q路正輸出端和Q路負(fù)輸出端輸出的電壓的差值最小。

在該實(shí)施例中,逐次逼近模塊選擇第三選擇器MUX3和第四選擇器MUX4的輸出作為輸入,逐次逼近模塊采集的是復(fù)數(shù)濾波器的輸出電壓,在實(shí)際應(yīng)用中,可以通過(guò)控制第三選擇器MUX4的控制端SEL3和第四選擇器MUX4的控制端SEL4的值來(lái)控制第三選擇器MUX3和第四選擇器MUX4輸出的是I通道的直流偏移電壓還是Q通道的直流偏移電壓,例如可以設(shè)置SEL<4:3>=00時(shí),為選擇I通道的直流偏移電壓,即第三選擇器MUX3選擇輸出I路負(fù)輸出端的電壓,第四選擇器MUX4選擇輸出I路正輸出端的電壓,設(shè)置SEL<4:3>=01時(shí),為選擇Q通道的直流偏移電壓,即第三選擇器MUX3選擇輸出Q路負(fù)輸出端的電壓,第四選擇器MUX4選擇輸出Q路正輸出端的電壓,在其他實(shí)施例中還可以設(shè)置其他的值。

在調(diào)制過(guò)程中,可以選擇先調(diào)制I通道的直流偏移電壓,例如,首先將第三開(kāi)關(guān)K3、第四開(kāi)關(guān)K4、第五開(kāi)關(guān)K5以及第六開(kāi)關(guān)K6閉合,設(shè)置SEL<4:3>=00,逐次逼近模塊此時(shí)會(huì)采集I通道中復(fù)數(shù)濾波器輸出的直流偏移電壓,其包含差分的正負(fù)兩個(gè)電壓值,然后逐次逼近模塊會(huì)分別量化成m位的數(shù)字信號(hào)給處理器進(jìn)行處理,處理器會(huì)將兩個(gè)量化的值進(jìn)行減法操作,然后通過(guò)第一電流源I1或第二電流源I2的寄存器來(lái)調(diào)節(jié)第一電流源I1或第二電流源I2的電流變化直到差分輸出的正負(fù)兩個(gè)電壓值差值最小,具體地說(shuō),可以調(diào)節(jié)第一電流源I1或第二電流源I2的電流,但每次操作都是固定其中一個(gè)不變化為前提,第一電流源I1或第二電流源I2均是n位控制的電流源。其中m和n均為正整數(shù)。

調(diào)節(jié)完I通道之后會(huì)調(diào)節(jié)Q通道的直流偏移電壓,首先,將開(kāi)關(guān)第三開(kāi)關(guān)K3、第四開(kāi)關(guān)K4、第五開(kāi)關(guān)K5以及第六開(kāi)關(guān)K6閉合,設(shè)置SEL<4:3>=01,逐次逼近模塊此時(shí)會(huì)采集Q通道中復(fù)數(shù)濾波器輸出的直流偏移電壓,包含差分的正負(fù)兩個(gè)電壓值,然后逐次逼近模塊會(huì)分別量化成m位的數(shù)字信號(hào)給處理器進(jìn)行處理,處理器會(huì)將兩個(gè)量化的值進(jìn)行減法操作,然后通過(guò)第三電流源I3或第四電流源I4的寄存器來(lái)調(diào)節(jié)第三電流源I3或第四電流源I4的電流變化直到差分輸出的正負(fù)兩個(gè)電壓值差值最小,具體地說(shuō),可以調(diào)節(jié)第三電流源I3或第四電流源I4的電流,但每次操作都是固定其中一個(gè)不變化的前提,第三電流源I3或第四電流源I4均是n位控制的電流源。其中m和n均為正整數(shù)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,電路可以?xún)H采用第三選擇器MUX3和第四選擇器MUX4,而不包含上述第一選擇器MUX1和第二選擇器MUX2,例如,I路信號(hào)經(jīng)I混頻器混頻后輸出兩路信號(hào)、分別作為I路正輸入端和I路負(fù)輸入端的輸入信號(hào),Q路信號(hào)經(jīng)Q混頻器混頻后輸出兩路信號(hào)、分別作為Q路正輸入端和Q路負(fù)輸入端的輸入信號(hào);I通道的輸出端包括I路正輸出端和I路負(fù)輸出端,Q通道的輸出端包括Q路正輸出端和Q路負(fù)輸出端;復(fù)數(shù)濾波器還包括第三選擇器MUX3、第四選擇器MUX4、逐次逼近模塊以及處理器,第三選擇器MUX3的第一輸入端與I路正輸出端相連接,第二輸入端與Q路正輸出端相連接,第三選擇器MUX3的輸出端與逐次逼近模塊的第一輸入端相連接,第四選擇器MUX4的第一輸入端與I路負(fù)輸出端相連接,第二輸入端與Q路負(fù)輸出端相連接,第四選擇器MUX4的輸出端與逐次逼近模塊的第二輸入端相連接,此時(shí),逐次逼近模塊僅包含兩個(gè)輸入端,逐次逼近模塊的輸出端與處理器的輸入端相連接,處理器的輸出端分別與第一電流源I1的控制端、第二電流源I2的控制端、第三電流源I3的控制端以及第四電流源I4的控制端相連接;逐次逼近模塊還用于量化第三選擇器MUX3和第四選擇器MUX4的輸出;處理器用于根據(jù)第三選擇器MUX3和第四選擇器MUX4量化后的輸出來(lái)調(diào)節(jié)第一電流源I1、第二電流源I2、第三電流源I3以及第四電流源I4的輸出,以調(diào)節(jié)復(fù)數(shù)濾波器的直流偏移,即I路正輸出端、I路負(fù)輸出端、Q路正輸出端和Q路負(fù)輸出端輸出的電壓的差值最小。

在其中一個(gè)實(shí)施例中,處理器還可以包括存儲(chǔ)單元,存儲(chǔ)單元用于在上電初始化的過(guò)程中完成所有增益檔位的直流偏移檢測(cè)后,存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于不同的增益的直流偏移值。在進(jìn)行自動(dòng)增益控制的過(guò)程中,每個(gè)增益值對(duì)應(yīng)的直流偏移電壓可能不同,因而,對(duì)于每一個(gè)增益值,直流偏移調(diào)制環(huán)路都會(huì)矯正一次,因此,如果控制第一電阻R1、第二電阻R2、第五電阻R5以及第六電阻R6的阻值的增益控制寄存器有四位二進(jìn)制譯碼,即有增益有24=16種選擇時(shí),直流偏移調(diào)制環(huán)路會(huì)矯正16次,這樣操作起來(lái)會(huì)很耗時(shí)間。因此,可選擇地,在本實(shí)施例中,在上電之后,直流偏移調(diào)制環(huán)路(例如通過(guò)上述逐次逼近模塊、處理器模塊、第一電流源I1、第二電流源I2、第三電流源I3、第四電流源I4、第一選擇器MUX1、第二選擇器MUX2)會(huì)操作一次,操作完畢會(huì)將第一電流源I1、第二電流源I2、第三電流源I3、第四電流源I4的相應(yīng)的調(diào)制值控制值存入位于處理器的存儲(chǔ)單元的列表中,在后續(xù)自動(dòng)增益控制時(shí),對(duì)應(yīng)不同增益處理器會(huì)直接通過(guò)查詢(xún)列表來(lái)給電流寄存器賦值,而不是每次都通過(guò)調(diào)制環(huán)路進(jìn)行矯正,這樣操作就可以節(jié)省很多時(shí)間。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合,為使描述簡(jiǎn)潔,未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。

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