專利名稱：一種可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器及實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通過控制電容改變?yōu)V波器的中心頻率和截止頻率的可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器及其實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
復(fù)數(shù)濾波器由于其非對稱的頻率特性，被廣泛應(yīng)用于無線接收機(jī)中以抑制鏡像信號，其原理是利用復(fù)數(shù)域計(jì)算方法，將實(shí)數(shù)濾波器構(gòu)造成一個單邊帶濾波器，其特點(diǎn)是僅在正頻率或負(fù)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(fā)展，通信協(xié)議的種類也急劇增多，越來越多的無線通信協(xié)議用來針對各種不同的通信應(yīng)用。如何在同一個終端上，集成能夠適應(yīng)多種協(xié)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(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢。與此相對應(yīng)，應(yīng)用于無線接收機(jī)的復(fù)數(shù)濾波器不只是要求能夠抑制鏡像信號，還要求能夠?qū)崟r調(diào)整濾波器的頻率特性，以滿足不同協(xié)議的要求。傳統(tǒng)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
KoLo
種RC濾波器運(yùn)用到集成電路中實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)的；其次，無法改變接入電路的電阻或電容的大小，來調(diào)整濾波器的中心頻率；另外，無源RC網(wǎng)絡(luò)損耗較大，低頻噪聲性能差。中國專利文獻(xiàn)200720109276.9公開了一種可重配置的復(fù)數(shù)濾波器，其原理圖如圖2所示。它通過改變跨導(dǎo)來調(diào)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(shí)現(xiàn)，增加了設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。由于復(fù)數(shù)濾波器的中心頻率不為零，因此調(diào)整復(fù)數(shù)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(fù)數(shù)濾波器的可重構(gòu)實(shí)現(xiàn)，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(shí)現(xiàn)，大大增加了可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器及其實(shí)現(xiàn)方法，針對復(fù)數(shù)濾波器中心頻率不為零的特點(diǎn)，提供一種僅通過一組控制字即可同時調(diào)整中心頻率和截止頻率的可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器的實(shí)現(xiàn)方法。本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)解決方案:一種可重構(gòu)復(fù)數(shù)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(dǎo)回轉(zhuǎn)器，每一信號通路由跨導(dǎo)器、節(jié)點(diǎn)電容組成；節(jié)點(diǎn)電容的大小受控制字控制可調(diào)，以對應(yīng)不同的濾波器工作模式；各跨導(dǎo)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(guān)系。所述的可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器，其所述兩路正交的信號通路，相互并聯(lián)設(shè)置，兩信號通路之間，經(jīng)一組跨導(dǎo)回轉(zhuǎn)器相連。所述的可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器，其所述每一節(jié)點(diǎn)電容，包括三個電容Ca、Cb、Cc和三個MOS管組成的開關(guān)S0、S1、S2，一電容與一開關(guān)串聯(lián)，三電容外端接點(diǎn)接信號通路上的節(jié)點(diǎn)，三開關(guān)外端接點(diǎn)接地；開關(guān)SO柵極接高電平始終保持導(dǎo)通，開關(guān)S1、S2柵極分別接控制字A1、A2，A1、A2通過控制開關(guān)S1、S2的開、關(guān)控制節(jié)點(diǎn)電容的大小。所述的可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器，工作模式I對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)電容為Ca+Cb+Cc，工作模式2對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)電容為Ca+Cb，工作模式3對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)電容為Ca。一種可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器的實(shí)現(xiàn)方法，其包括以下步驟:步驟A、設(shè)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(guān)系；步驟B、保持濾波器中各跨導(dǎo)器不變；步驟C、用控制字控制濾波器各節(jié)點(diǎn)電容，使濾波器各節(jié)點(diǎn)電容可調(diào)；步驟D、選擇控制字以對應(yīng)相應(yīng)的工作模式。所述的實(shí)現(xiàn)方法，其所述步驟C，改變節(jié)點(diǎn)電容，即實(shí)現(xiàn)濾波器中心頻率和截止頻率的同時變化。本發(fā)明的一種可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器及實(shí)現(xiàn)方法，利用中心頻率和截止頻率的等比例關(guān)系，通過改變節(jié)點(diǎn)電容即可同時改變中心頻率和截止頻率，實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)的功能，與現(xiàn)有技術(shù)相比，完善了可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器的功能，且設(shè)計(jì)簡單。


圖1是傳統(tǒng)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(fù)數(shù)濾波器的電路原理圖；圖3是本發(fā)明的一種可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1:本發(fā)明的一種可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器電路原理圖如圖3所示，包括兩路由跨導(dǎo)器、節(jié)點(diǎn)電容組成的正交的信號通路以及位于通路外的一組跨導(dǎo)回轉(zhuǎn)器；兩路正交的信號通路相互并聯(lián)設(shè)置，兩信號通路之間，經(jīng)跨導(dǎo)回轉(zhuǎn)器相連；信號通路中的每一節(jié)點(diǎn)電容，包括三個電容Ca、Cb、Ce和三個MOS管組成的開關(guān)SO、S1、S2，一電容與一開關(guān)串聯(lián)，三電容外端接點(diǎn)接信號通路上的節(jié)點(diǎn)，三開關(guān)外端接點(diǎn)接地，開關(guān)SO柵極接高電平始終保持導(dǎo)通，開關(guān)S1、S2柵極分別接控制字Al、A2，Al、A2通過控制開關(guān)S1、S2的開、關(guān)控制節(jié)點(diǎn)電容的大小，從而對應(yīng)不同的工作模式；其中，工作模式I對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)電容為Ca+Cb+Cc，工作模式2對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)電容為Ca+Cb，工作模式3對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)電容為Ca ;各跨導(dǎo)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U Q = 1，…，n)與截止頻率Ui =
I,…，n)成等比例關(guān)系,本實(shí)施例中n = 3,即:
權(quán)利要求
1.一種可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器，其特征在于，包括兩路正交的信號通路，及位于通路外的一組跨導(dǎo)回轉(zhuǎn)器，每一信號通路由跨導(dǎo)器、節(jié)點(diǎn)電容組成；節(jié)點(diǎn)電容的大小受控制字控制可調(diào)，以對應(yīng)不同的濾波器工作模式；各跨導(dǎo)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(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器，其特征在于，所述兩路正交的信號通路，相互并聯(lián)設(shè)置，兩信號通路之間，經(jīng)一組跨導(dǎo)回轉(zhuǎn)器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器，其特征在于，所述每一節(jié)點(diǎn)電容，包括三個電容Ca、Cb、Ce和三個MOS管組成的開關(guān)S0、S1、S2，一電容與一開關(guān)串聯(lián)，三電容外端接點(diǎn)接信號通路上的節(jié)點(diǎn)，三開關(guān)外端接點(diǎn)接地；開關(guān)SO柵極接高電平始終保持導(dǎo)通，開關(guān)31、32柵極分別接控制字41^2^1^2通過控制開關(guān)S1、S2的開、關(guān)控制節(jié)點(diǎn)電容的大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器，其特征在于，工作模式I對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)電容為Ca+Cb+Cc，工作模式2對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)電容為Ca+Cb，工作模式3對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)電容為Ca。
5.一種可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟A、設(shè)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(guān)系； 步驟B、保持濾波器中各跨導(dǎo)器不變； 步驟C、用控制字控制濾波器各節(jié)點(diǎn)電容，使濾波器各節(jié)點(diǎn)電容可調(diào)； 步驟D、選擇控制字以對應(yīng)相應(yīng)的工作模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟C，改變節(jié)點(diǎn)電容，即實(shí)現(xiàn)濾波器中心頻率和截止頻率的同時變化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器及實(shí)現(xiàn)方法，涉及電子技術(shù)。本發(fā)明方法包括設(shè)置濾波器各工作模式下的中心頻率與截止頻率為等比例關(guān)系，通過改變?yōu)V波器各節(jié)點(diǎn)電容的大小即可同時改變中心頻率和截止頻率，從而實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)功能。本發(fā)明方法使各工作模式下的跨導(dǎo)均保持不變，僅通過調(diào)整節(jié)點(diǎn)電容一種參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)濾波器的中心頻率、截止頻率兩種參數(shù)同時可調(diào)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，簡化了可重構(gòu)復(fù)數(shù)濾波器的設(shè)計(jì)。
文檔編號H03H17/00GK103138713SQ20111037279
公開日2013年6月5日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者楊海鋼, 程心, 高同強(qiáng), 尹韜 申請人:中國科學(xué)院電子學(xué)研究所