電荷共享濾波器的制造方法
【專利摘要】一種電荷共享濾波器(303)包括：旋轉(zhuǎn)電容器(CR)；以及多個基本濾波器(311、312、313)，每個基本濾波器包括：耦合在各基本濾波器的第一節(jié)點(Ai)與各基本濾波器的第二節(jié)點(Bi)之間的基本開關(guān)以及耦合到各基本濾波器的所述第一節(jié)點(Ai)的歷史電容器(CH)，其中，所述多個基本濾波器的所述第二節(jié)點(Bi)與所述旋轉(zhuǎn)電容器(CR)在一個互連節(jié)點(B)互連。
【專利說明】
電何共孚濾波商
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種電荷共享濾波器，具體而言是一種多相電荷共享離散時間帶通濾 波器，以及一種用于通過電荷共享濾波器濾波電流信號的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 高質(zhì)量(high-quality，Q)濾波器是任何接收器(RX)中的關(guān)鍵組成部分，因為不僅 它們提供選擇性，而且RX的線性性能主要依賴于濾波器的線性。圖1示出了 RX的典型前端 100的簡化方框圖。天線107處需要的RF輸入電壓通常伴有大型相鄰信道干擾源、帶外阻斷 器和/或傳輸(TX)阻斷器。前端的第一級通常是低噪聲放大器(low-noise amplifier，LNA) 101，其為RX頻帶提供輸入匹配和增益。放大的RF信號由混頻器103使用本地振蕩器（local oscillator，L0)信號 102下轉(zhuǎn)換為中頻（intermediate-frequency，IF)或基帶（base-band， BB)。將下轉(zhuǎn)換的信號輸入到濾波器105以選擇需要的信號以及過濾出阻斷器和干擾源。
[0003] 存在不同類型的濾波器，例如，LC、Gm-C、雙二階、N通道以及IIR。存在許多與這些 濾波器有關(guān)的問題。LC濾波器非常線性，但是它們不提供足夠的選擇性。因此，它們不適用 于蜂窩RXA^C濾波器等一些其它濾波器不僅具有非常復雜的結(jié)構(gòu)，而且與沒有有源組件 的濾波器相比還會消耗大量功率。此外，由于使用的有源&小區(qū)的數(shù)目，Gm-C濾波器的輸入 相關(guān)噪聲與其它濾波器相比大得多。并且，Gm-C結(jié)構(gòu)的線性與其它結(jié)構(gòu)相比較差。雙二階濾 波器分為兩個子類:基于采樣的和連續(xù)時間的濾波器。在兩個子類中，濾芯基于運算放大器 (operational amp 1 if ier，opamp)或Gm小區(qū)。通常，雙二階濾波器在有源組件（即，opamp)中 消耗大量功率。并且，雙二階濾波器必須非常龐大才能減少有源設(shè)備產(chǎn)生的閃爍噪聲。mi 道濾波器概念基于利用混頻器的變頻技術(shù)，因為要求混頻器在頻域中傳送信號。因此，mi 道濾波器是低通rc濾波器，其經(jīng)由混頻器通過轉(zhuǎn)換來轉(zhuǎn)變?yōu)閹?。并且，結(jié)合n通道概念與 Gm-c結(jié)構(gòu)的濾波器存在上述問題。N通道濾波器提供了非常好的選擇性，但代價是傳遞功能 重復。這些重復使濾波器對阻斷器和干擾源失效。并且，N通道濾波器的輸入二階攔截 (input second order intercept，IIP2)受限，因為伴隨所需信號而產(chǎn)生的低頻中的二階 互調(diào)產(chǎn)物（second order intermodulation product，IM2product)被混頻器上轉(zhuǎn)換。
[0004] 電荷采樣IIR(無限脈沖響應(yīng))濾波器僅基于電容器和開關(guān)。因此，這些濾波器其中 的功耗僅與驅(qū)動開關(guān)的功率有關(guān)。并且，這些濾波器沒那么復雜并且具有高線性，因為這些 濾波器中沒有有源組件（即，沒有運算放大器）。然而，IIR濾波器是低通的，并且在高IF頻率 中使用這些IIR濾波器是無效的。
[0005] 因此，需要提供一種不同類型的濾波器(BPF)，這種濾波器不存在上述問題并會兼 容超外差架構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)能的電荷共享濾波器，所述電荷共享濾波器提供高度 頻率選擇性。
[0007] 該目的通過獨立權(quán)利要求的特性來實現(xiàn)。其它實施形式從從屬權(quán)利要求、具體實 施方式和附圖中顯而易見。
[0008] 本發(fā)明基于以下想法:電荷共享濾波器的頻率選擇性可以通過電容器的比率和采 樣頻率來控制。因此，帶寬很精確并且可以通過調(diào)整濾波器內(nèi)部的電容器比率來設(shè)置為任 何值。電荷共享濾波器，具體而言是多相電荷共享帶通濾波器(1111111：；[111&8 6(311&186-sharing Band-Pass-Fi 1 ter，CS-BPF)，可以以非常高的采樣頻率工作。并且，電路不需要依 靠任何變頻技術(shù)。因此，根本不產(chǎn)生頂2分量，且該濾波器的IIP2接近無限大。與具有許多重 復的N通道濾波器不同，CS-BPF可以設(shè)計為在高達采樣頻率(fs)工作時根本不會產(chǎn)生任何 重復。原因在于，CS-BPF不是基于變頻技術(shù)工作的。CS-BPF沒有限制拒絕遠端頻率，因為濾 波器沒有變頻信號。CS-BPF可以在離散時間（discrete-time，DT)域中工作，并且其組件可 僅為充當開關(guān)和電容器的晶體管。濾波器內(nèi)必須沒有有源組件，例如0P_ampSG m。關(guān)鍵CS-BPF組件是電容器。濾波器內(nèi)必須沒有電阻器，并且與電阻器到電容器以及6"到電容器的失 配相比，電容器之間的失配本來就少得多。
[0009] 為了詳細描述本發(fā)明，將使用以下術(shù)語、縮略語和符號：
[0010] CS-BPF： 電荷共享帶通濾波器，
[0011] DT： 離散時間，
[0012] Q: 質(zhì)量因數(shù)，
[0013] RX： 接收器，
[0014] TX： 發(fā)射器，
[0015] LNA: 低噪聲放大器，
[0016] IF： 中頻，
[0017] BB： 基帶，
[0018] BPF： 帶通濾波器，
[0019] IIR： 無限脈沖響應(yīng)，
[0020] ΠΡ2： 輸入二階攔截，
[0021] IM2： 二階互調(diào)，
[0022] L0： 本地振蕩器。
[0023] 根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及一種電荷共享濾波器，包括:旋轉(zhuǎn)電容器；以及多個基 本濾波器，每個基本濾波器包括:耦合在各基本濾波器的第一節(jié)點與各基本濾波器的第二 節(jié)點之間的基本開關(guān)；以及耦合到各基本濾波器的所述第一節(jié)點的歷史電容器，其中，所述 多個基本濾波器的所述第二節(jié)點與所述旋轉(zhuǎn)電容器在一個互連節(jié)點互連。
[0024] 根據(jù)所述第一方面，在所述電荷共享濾波器的第一可能實施形式中，所述多個基 本濾波器的所述第二節(jié)點與所述旋轉(zhuǎn)電容器在一個互連節(jié)點互連，使得根據(jù)所述基本開關(guān) 的切換狀態(tài)在所述多個基本濾波器的所述歷史電容器與所述旋轉(zhuǎn)電容器之間共享多個信 號源提供的電荷，其中每個信號源連接到所述多個基本濾波器的相應(yīng)第一節(jié)點。
[0025] 旋轉(zhuǎn)電容器可以為電荷旋轉(zhuǎn)電容器。信號源可以為電流源或電壓源。
[0026] 電荷共享濾波器非常節(jié)能，并且通過以下方式提供高度頻率選擇性：
[0027] -通過電容器的比率和切換狀態(tài)，例如，通過采樣頻率，來控制選擇性。因此，帶寬 很精確并且可以通過調(diào)整濾波器內(nèi)部的電容器比率來設(shè)置為任何值；
[0028] -以非常高的采樣頻率工作，即，在高達幾千兆赫的射頻范圍內(nèi)工作。電路無須依 靠任何變頻技術(shù)。因此，根本不產(chǎn)生頂2分量，且該濾波器的IIP2無限大；
[0029] 一采用提供電荷共享濾波器的濾波器設(shè)計，具體而言是CS-BPF在高達采樣頻率 (fs)工作時不會產(chǎn)生任何重復。原因在于，CS-BPF不是基于變頻技術(shù)工作的；
[0030] 一不基于變頻技術(shù)工作；
[0031 ] -沒有限制拒絕遠端頻率，因為濾波器沒有變頻信號；
[0032] -在離散時間（discrete-time，DT)域中工作；
[0033] -提供電荷共享濾波器，具體而言是組件僅為充當開關(guān)和電容器的晶體管的CS-BPF；
[0034] 一提供電荷共享濾波器，具體而言是濾波器內(nèi)沒有op-ampSGm等有源組件的CS-BPF；
[0035] 一提供電荷共享濾波器，具體而言是關(guān)鍵組件為電容器的CS-BPF。濾波器內(nèi)沒有 電阻器，并且，與電阻器到電容器以及Gm到電容器的失配相比，電容器之間的失配本來就少 得多；
[0036] -改進二階線性；
[0037] 一抑制重復；
[0038] 一改進遠端頻率的拒絕；
[0039] -消除能量渴求并對濾波器內(nèi)的op-amp或6"等有源組件進行限速；
[0040] -改善IIP2性能；
[0041 ] -提高選擇性而不增加區(qū)域和功耗成本；
[0042] -在不進行大量且復雜的失配校準的情況下解決組件失配。
[0043] 根據(jù)所述第一方面或根據(jù)所述第一方面的所述第一實施形式，在所述電荷共享濾 波器的第二可能實施形式中，所述信號源是電流源，每個電流源連接到所述多個基本濾波 器的相應(yīng)第一節(jié)點。
[0044] 當信號源，例如，電流源，包括在電荷共享濾波器中時，信號源與電荷共享濾波器 的耦合可以增強。
[0045] 根據(jù)如上所述第一方面或根據(jù)所述第一方面的第一或第二實施形式，在所述電荷 共享濾波器的第三可能實施形式中，所述多個基本濾波器的所述第一節(jié)點為所述電荷共享 濾波器的輸入和輸出，所述輸入用于接收電流信號，所述輸出用于提供電壓信號，其中，所 述電壓信號是通過基于所述電荷共享濾波器的濾波器特性濾波所述電流信號得到。
[0046] 當多個基本濾波器的第一節(jié)點為電荷共享濾波器的輸入和輸出時，簡化了濾波器 設(shè)計且可以節(jié)省芯片空間。
[0047] 根據(jù)所述第一方面的所述第三實施形式，在所述電荷共享濾波器的第四可能實施 形式中，所述濾波器特性是包括同相分量和正交分量的復值帶通濾波器。
[0048] 當濾波器特性是復值帶通濾波器時，可以實施復調(diào)制任務(wù)。
[0049] 根據(jù)如上所述第一方面或根據(jù)所述第一方面的任一前述實施形式，在所述電荷共 享濾波器的第五可能實施形式中，所述多個基本濾波器的所述基本開關(guān)周期性地切換。
[0050] 當多個基本濾波器周期性地切換時，電荷共享濾波器可以應(yīng)用在離散時間信號處 理中。
[0051] 根據(jù)如上所述第一方面或根據(jù)所述第一方面的任一前述實施形式，在所述電荷共 享濾波器的第六可能實施形式中，所述多個基本濾波器的所述基本開關(guān)基于采樣周期切 換。
[0052] 當多個基本濾波器的基本開關(guān)基于采樣周期切換時，濾波器可以應(yīng)用在采樣系統(tǒng) 中。
[0053] 根據(jù)所述第一方面的所述第五實施形式，在所述電荷共享濾波器的第七可能實施 形式中，在所述旋轉(zhuǎn)電容器和所述多個基本濾波器的所述歷史電容器中累積的電荷是基于 所述采樣周期的。
[0054] 當在旋轉(zhuǎn)電容器和多個基本濾波器的歷史電容器中累積的電荷是基于采樣周期 時，頻率選擇性可以通過電容器的比率以及切換狀態(tài)來控制，g卩，通過采樣頻率或采樣周期 來控制。那么，帶寬很精確并且可以通過調(diào)整濾波器內(nèi)部的電容器比率來設(shè)置為任何值。
[0055] 根據(jù)如上所述第一方面或根據(jù)所述第一方面的任一前述實施形式，在所述電荷共 享濾波器的第八可能實施形式中，所述多個基本濾波器的所述基本開關(guān)基于多相切換信號 切換。
[0056] 當多個基本濾波器的基本開關(guān)基于多相切換信號切換時，可以實施高階IIR濾波 器，高階IIR濾波器的頻率峰值和頻帶寬度可以通過多相切換信號精確控制。
[0057] 根據(jù)所述第一方面的第七實施形式，在所述電荷共享濾波器的第九可能實施形式 中，所述多相切換信號為所述多個基本濾波器的一個基本開關(guān)提供第一信號電平，而為所 述多個基本濾波器的另一基本開關(guān)提供第二信號電平。
[0058] 使用這兩個信號電平可以很容易地實施切換。使用晶體管可以很容易地實施這種 信號邏輯。
[0059] 根據(jù)如上所述第一方面或根據(jù)所述第一方面的任一前述實施形式，在所述電荷共 享濾波器的第十可能實施形式中，所述旋轉(zhuǎn)電容器、所述多個基本濾波器的所述基本開關(guān) 和所述多個基本濾波器的所述歷史電容器是晶體管。
[0060] 晶體管可以很容易地且經(jīng)濟高效地針對切換在芯片上等實施。與使用運算放大器 等有源元件的方案相比，經(jīng)濟高效的晶體管對芯片上的空間要求降低。
[0061] 根據(jù)如上所述第一方面或根據(jù)所述第一方面的任一前述實施形式，在所述電荷共 享濾波器的第十一可能實施形式中，所述電荷共享濾波器還包括:多個第二基本濾波器，每 個第二基本濾波器包括:耦合在所述互連節(jié)點與各第二基本濾波器的第三節(jié)點之間的基本 開關(guān)；以及歷史電容器，所述歷史電容器耦合到所述第三節(jié)點，使得根據(jù)所述多個基本濾波 器的所述基本開關(guān)和所述多個第二基本濾波器的所述基本開關(guān)的切換狀態(tài)在所述多個基 本濾波器的所述歷史電容器、所述多個第二基本濾波器的所述歷史電容器和所述旋轉(zhuǎn)電容 器之間共享所述多個信號源提供的電荷。
[0062] 通過使用這種第二基本開關(guān)，頻率選擇性可以進一步提高，因為可以實施多階IIR 濾波器。帶寬很精確并且可以通過調(diào)整濾波器內(nèi)部的電容器比率來設(shè)置為任何值。
[0063] 根據(jù)所述第一方面的所述第十一實施形式，在所述電荷共享濾波器的第十二可能 實施形式中，所述多個第二基本濾波器分為多個級聯(lián)的一階IIR濾波器，每個第二基本濾波 器形成一個一階IIR濾波器。
[0064] IIR濾波器可以具有高頻率選擇性并提供高斜率。
[0065]根據(jù)所述第一方面的所述第十一實施形式，在所述電荷共享濾波器的第十三可能 實施形式中，所述多個第二基本濾波器分為多個級聯(lián)的高階IIR濾波器，每組三個第二基本 濾波器形成一個高階IIR濾波器。
[0066] 高階IIR濾波器可以是三階濾波器。
[0067]三階或多階IIR濾波器提供較高的頻率選擇性并提供比一階IIR濾波器更高的斜 率。
[0068] 根據(jù)所述第一方面的所述第十一到第十三實施形式中的任一種實施形式，在所述 電荷共享濾波器的第十四可能實施形式中，所述多個基本濾波器的所述第一節(jié)點是所述電 荷共享濾波器的輸入，所述輸入用于接收電流信號;所述多個第二基本濾波器的所述第三 節(jié)點是所述電荷共享濾波器的輸出，所述輸出用于提供電壓信號，其中，所述電壓信號是通 過基于所述電荷共享濾波器的濾波器特性濾波所述輸入信號得到的。
[0069] 當多個基本濾波器的第一節(jié)點是電荷共享濾波器的輸入且多個第二基本濾波器 的第三節(jié)點是電荷共享濾波器的輸出時，濾波器的輸入和輸出可以解耦。
[0070] 根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種用于通過電荷共享濾波器濾波信號的方法，所述 電荷共享濾波器包括:旋轉(zhuǎn)電容器；以及多個基本濾波器，每個基本濾波器包括:耦合在各 基本濾波器的第一節(jié)點與各基本濾波器的第二節(jié)點之間的基本開關(guān)；以及耦合到各基本濾 波器的所述第二節(jié)點的歷史電容器，其中，所述多個基本濾波器的所述第二節(jié)點與所述旋 轉(zhuǎn)電容器在一個互連節(jié)點互連，所述方法包括:在所述多個基本濾波器的所述第一節(jié)點處 提供電流信號。
[0071] 該信號可為電流信號或電壓信號。
[0072] 這種方法提供了一種非常節(jié)能的濾波方式，并通過以下方式提供高度頻率選擇 性：
[0073] -通過電容器的比率和切換狀態(tài)，例如，通過采樣頻率，來控制選擇性。因此，帶寬 很精確并且可以通過調(diào)整濾波器內(nèi)部的電容器比率來設(shè)置為任何值；
[0074] -以非常高的采樣頻率工作，即，在高達幾千兆赫的射頻范圍內(nèi)工作。電路無須依 靠任何變頻技術(shù)。因此，根本不產(chǎn)生頂2分量，且該濾波器的IIP2無限大；
[0075] 一采用提供電荷共享濾波器的濾波器設(shè)計，具體而言是CS-BPF在高達采樣頻率 (fs)工作時不會產(chǎn)生任何重復。原因在于，CS-BPF不是基于變頻技術(shù)工作的；
[0076] 一不基于變頻技術(shù)工作；
[0077] 一沒有限制拒絕遠端頻率，因為濾波器沒有變頻信號；
[0078] -在離散時間（discrete-time，DT)域中工作；
[0079] -提供電荷共享濾波器，具體而言是組件僅為充當開關(guān)和電容器的晶體管的CS-BPF；
[0080] 一提供電荷共享濾波器，具體而言是濾波器內(nèi)沒有〇p-ampSGm等有源組件的CS-BPF；
[0081] -提供電荷共享濾波器，具體而言是關(guān)鍵組件為電容器的CS-BPF。濾波器內(nèi)沒有 電阻器，并且，與電阻器到電容器以及Gm到電容器的失配相比，電容器之間的失配本來就少 得多；
[0082] 一改進二階線性；
[0083] 一抑制重復；
[0084] 一改進遠端頻率的拒絕；
[0085] -消除能量渴求并對濾波器內(nèi)的op-amp或6?等有源組件進行限速；
[0086] -改善IIP2性能；
[0087] -提高選擇性而不增加區(qū)域和功耗成本；
[0088] -在不進行大量且復雜的失配校準的情況下解決組件失配。
[0089] 根據(jù)所述第二方面，在所述用于濾波信號的方法的第一可能實施形式中，所述方 法包括根據(jù)所述基本開關(guān)的切換狀態(tài)在所述多個基本濾波器的所述歷史電容器與所述旋 轉(zhuǎn)電容器之間共享所述信號提供的電荷，以在所述多個基本濾波器的所述第一節(jié)點處提供 電壓信號。
[0090] 根據(jù)第三方面，本發(fā)明涉及一種具有程序代碼的計算機程序，當所述計算機程序 在計算機上運行時，所述程序代碼用于執(zhí)行根據(jù)第二方面所述的方法。
[0091] 計算機程序可以靈活地設(shè)計，使得需要的更新可以很容易地實現(xiàn)。計算機程序產(chǎn) 品可在許多不同的處理器上運行。
[0092] 根據(jù)第四方面，本發(fā)明涉及一種計算機程序產(chǎn)品，所述計算機程序產(chǎn)品包括其上 存儲有程序代碼的可讀存儲介質(zhì)，所述程序代碼供執(zhí)行根據(jù)第二方面所述的方法的計算機 使用。
[0093] 通過使用可讀存儲介質(zhì)，可以在不同環(huán)境中靈活使用計算機程序產(chǎn)品。
【附圖說明】
[0094]本發(fā)明的【具體實施方式】將結(jié)合以下附圖進行描述，其中：
[0095]圖1所示為普通接收器前端的方框圖；
[0096]圖2所示為根據(jù)一實施形式的電荷共享濾波器200的方框圖；
[0097]圖3a所示為一階低通IIR濾波器301的方框圖；
[0098]圖3b所示為多階低通IIR濾波器302的方框圖；
[0099]圖3c所示為根據(jù)一實施形式的n/n模式的一階電荷共享帶通濾波器303的方框圖； [0100]圖3d所示為根據(jù)一實施形式的與一階IIR濾波器串聯(lián)的n/(2n)模式的一階電荷共 享帶通濾波器304的方框圖；
[0101]圖3e所示為根據(jù)一實施形式的與三階IIR濾波器串聯(lián)的n/(4n)模式的一階電荷共 享帶通濾波器305的方框圖；
[0102]圖4a所示為根據(jù)一實施形式的4/8模式的電荷共享帶通濾波器400的方框圖；
[0103]圖4b所示為描繪在圖4a中描繪的電荷共享帶通濾波器400的示例性切換信號410 的時序圖；
[0104]圖5a所示為根據(jù)一實施形式的4/16模式的電荷共享帶通濾波器500的方框圖； [0105]圖5b所示為描繪在圖5a中描繪的電荷共享帶通濾波器500的示例性切換信號510 的時序圖；
[0106]圖6a所示為根據(jù)一實施形式的8/8模式的電荷共享帶通濾波器600的方框圖；
[0107]圖6b所示為描繪在圖6a中描繪的電荷共享帶通濾波器600的示例性切換信號610 的圖；
[0108] 圖7a所示為根據(jù)一實施形式的8/16模式的電荷共享帶通濾波器700的方框圖；
[0109] 圖7b所示為描繪在圖7a中描繪的電荷共享帶通濾波器700的示例性切換信號710 的圖；
[0110] 圖8所示為根據(jù)一實施形式的不同模式的電荷共享帶通濾波器的歸一化頻率響 應(yīng)；
[0111] 圖9a所示為根據(jù)一實施形式的4/8模式的全速率電荷共享帶通濾波器900的完整 示意方框圖；
[0112]圖9b所示為描繪在圖9a中描繪的電荷共享帶通濾波器900的示例性切換信號910 的時序圖；
[0113] 圖10a所示為根據(jù)一實施形式的4/16模式的全速率電荷共享帶通濾波器1000的完 整示意方框圖；
[0114] 圖10b所示為描繪在圖10a中描繪的電荷共享帶通濾波器1000的示例性切換信號 1010的圖；
[0115] 圖11a所示為根據(jù)一實施形式的8/8模式的全速率電荷共享帶通濾波器1100的完 整示意方框圖；
[0116] 圖lib所示為描繪在圖11a中描繪的電荷共享帶通濾波器1100的示例性切換信號 1110的圖；
[0117] 圖12a所示為根據(jù)一實施形式的8/16模式的全速率電荷共享帶通濾波器1200的完 整示意方框圖；
[0118] 圖12b所示為描繪在圖12a中描繪的電荷共享帶通濾波器1200的示例性切換信號 1210的圖；以及
[0119] 圖13所示為根據(jù)一實施形式的圖示用于通過電荷共享濾波器濾波電流信號的方 法1300的示意圖。
【具體實施方式】
[0120] 以下結(jié)合附圖進行詳細描述，所述附圖是描述的一部分，并通過圖解說明的方式 示出可以實施本發(fā)明的具體方面?？梢岳斫獾氖牵诓幻撾x本發(fā)明范圍的情況下，可以利用 其它方面，并可以做出結(jié)構(gòu)上或邏輯上的改變。因此，以下詳細的描述并不當作限定，本發(fā) 明的范圍由所附權(quán)利要求書界定。
[0121] 本文描述的設(shè)備和方法可基于電荷共享濾波器，具體而言是電荷共享帶通濾波 器。應(yīng)理解，結(jié)合描述方法做出的注解還可以適用于執(zhí)行所述方法的對應(yīng)設(shè)備或系統(tǒng)，反之 亦然。例如，如果描述了具體方法步驟，則對應(yīng)設(shè)備可以包括執(zhí)行所描述的方法步驟的單 元，即使這種單元沒有在附圖中詳細描述或圖示。此外，應(yīng)理解，本文描述的各種示例性方 面的特性可以相互結(jié)合，除非特殊說明。
[0122] 本文描述的方法和設(shè)備可在濾波器結(jié)構(gòu)中實施。所描述的設(shè)備和系統(tǒng)可包括軟件 單元和硬件單元。所描述的設(shè)備和系統(tǒng)可包括集成電路和/或無源電路，并可根據(jù)各種技術(shù) 制造。例如，電路可設(shè)計為邏輯集成電路、模擬集成電路、混合信號集成電路、光電路、存儲 器電路和/或集成無源電路。電路可在芯片上實施于硬件中。
[0123] 圖2所示為根據(jù)一實施形式的電荷共享濾波器200的方框圖。電路是復（同相和正 交分量)濾波器，在該濾波器中，其輸入是例如電流202,其輸出是例如電壓204。如從圖2可 以看出的，濾波器200是放大中心頻率處的信號的帶通濾波器。
[0124] 不同離散時間（discrete time，DT)濾波器的示意圖在圖3a至圖3e中示出。圖3a中 描繪了簡單IIR濾波器，而高階低通IIR濾波器（圖3b)可以通過經(jīng)由CR在不同CH(歷史）電容 器之間旋轉(zhuǎn)電荷來實現(xiàn)?？梢酝ㄟ^將具有具體不同相位（Α Φ=23?/η，η:輸入的數(shù)目）的復 輸入應(yīng)用到CH電容器來將高階低通IIR濾波器簡單地轉(zhuǎn)變?yōu)橐浑ACS-BPF，如圖3c所示。圖3d 所示為如何將低通IIR濾波器與一階CS-BPF串聯(lián)以便不僅增加濾波器的質(zhì)量因數(shù)(Q)，而且 針對低通IIR濾波器的過渡帶中的頻率增加濾波器的階數(shù)。三階低通IIR濾波器與一階CS-BPF的串聯(lián)在圖3e中示出。
[0125] CS-BPF的基本示意圖在圖4至圖7中示出。輸入電流流入輸入歷史電容器(CH1，CH3， CH5, . . .，CHn)中，然后流入旋轉(zhuǎn)電容器(CR)中，然后得到融合。融合的電流將轉(zhuǎn)變?yōu)槊總€C H和 Cr中的電荷。在本發(fā)明中，電荷可基于
計算，其中，TS是采樣時間。通過在 與復輸入關(guān)聯(lián)的不同電容器之間共享一部分電荷來創(chuàng)建BPF是可能的。
[0126] 圖3c所示為根據(jù)一實施形式的n/n模式的一階電荷共享帶通濾波器303的方框圖。
[0127] 電荷共享濾波器303包括:旋轉(zhuǎn)電容器Cr;以及多個基本濾波器311、312、313。每個 基本濾波器包括:耦合在各基本濾波器的第一節(jié)AAd i = 1，2，…，n)與各基本濾波器的第 二節(jié)點Bi(i = l，2,…，η)之間的基本開關(guān)(pi (i=l，2, ...，n);以及耦合到各基本濾波器的 第二節(jié)點Bi的歷史電容器CH。多個基本濾波器的第二節(jié)點Bi與旋轉(zhuǎn)電容器Cr在一個互連節(jié) 點B互連，使得根據(jù)基本開關(guān)％的切換狀態(tài)在多個基本濾波器的歷史電容器C H與旋轉(zhuǎn)電容 器Cr之間共享電流源等多個信號源202提供的電荷，其中每個信號源連接到多個基本濾波 器的相應(yīng)第一節(jié)點Ai。
[0128] 電荷共享濾波器303可包括多個信號源202,其中每個電流源連接到多個基本濾波 器311、312、313的相應(yīng)第一節(jié)點4^多個基本濾波器311、312、313的第一節(jié)點六1可為電荷共 享濾波器303的輸入和輸出。輸入用于接收電流信號，輸出用于提供電壓信號。電壓信號可 通過基于電荷共享濾波器303的濾波器特性，例如如圖2中描繪的濾波器200中所示的帶通 特性，濾波電流信號202得到。濾波器特性可為包括同相分量和正交分量的復值帶通濾波 器。
[0129] 多個基本濾波器311、312、313的基本開關(guān)明可周期性地切換。多個基本濾波器 311、 312、313的基本開關(guān)取可基于采樣周期切換。在旋轉(zhuǎn)電容器Cr和多個基本濾波器311、 312、 313的歷史電容器CH中累積的電荷可基于采樣周期。
[0130] 多個基本濾波器311、312、313的基本開關(guān)％可基于多相切換信號切換，例如，如圖 仙、513、613、713、％、1013、1113、1213之一中描繪的。多相切換信號為多個基本濾波器311、312、 313的一個基本開關(guān)f i提供第一信號電平，例如，信號高電平或信號低電平，而為多個基本 濾波器311、312、313的另一基本開關(guān)q>i提供第二信號電平，例如，對應(yīng)的信號低電平或信號 高電平。
[0131] 旋轉(zhuǎn)電容器CR、多個基本濾波器311、312、313的基本開關(guān).和多個基本濾波器的 歷史電容器C H可為M0SFET等晶體管或可包括適于Cr和CH的金屬電容器。
[0132] 圖3d所示為根據(jù)一實施形式的與一階IIR濾波器串聯(lián)的n/(2n)模式的一階電荷共 享帶通濾波器304的方框圖。
[0133] 電荷共享濾波器304包括:旋轉(zhuǎn)電容器CR;以及多個基本濾波器311、312、313。每個 基本濾波器包括:耦合在各基本濾波器的第一節(jié)AAd i = 1，2，…，n)與各基本濾波器的第 二節(jié)點Β?(? = ?，2，···，η)之間的基本開關(guān)(pi Ci=l，3,2n-l);以及耦合到各基本濾波 器的第二節(jié)點Bi的歷史電容器CH。多個基本濾波器的第二節(jié)點Bi與旋轉(zhuǎn)電容器C R在一個互 連節(jié)點B互連，使得根據(jù)基本開關(guān)軌的切換狀態(tài)在多個基本濾波器的歷史電容器CH與旋轉(zhuǎn) 電容器C R之間共享多個信號源202提供的電荷，其中每個信號源連接到多個基本濾波器的 相應(yīng)第一節(jié)點Ai。多個基本濾波器311、312、313的結(jié)構(gòu)和功能可對應(yīng)上文結(jié)合圖3c描述的 多個基本濾波器311、312、313的結(jié)構(gòu)和功能。參考圖3c。
[0134] 電荷共享濾波器304還包括多個第二基本濾波器321、322、323。每個第二基本濾波 器321、322、323包括:耦合在互連節(jié)點8與各第二基本濾波器321、322、323的第三節(jié)點〇41 = 1，2，···，η)之間的基本開關(guān)納（]· = 2,4，···，2η);以及歷史電容器CH，其耦合到第三節(jié)點Di， 使得根據(jù)多個基本濾波器311、312、313的基本開關(guān)％和多個第二基本濾波器321、322、323 的基本開關(guān)奶的切換狀態(tài)在多個基本濾波器311、312、313的歷史電容器C H、多個第二基本 濾波器321、322、323的歷史電容器CH和旋轉(zhuǎn)電容器CR之間共享多個信號源202提供的電荷。
[0135] 下文結(jié)合圖4至圖7描述電荷共享機制。
[0136] 多個第二基本濾波器321、322、323可分為多個級聯(lián)的一階111?濾波器321、322、 323，使得每個第二基本濾波器321、322、323形成一個一階IIR濾波器。
[0137] 多個基本濾波器311、312、313的第一節(jié)點Ai是電荷共享濾波器304的輸入，其中， 輸入用于接收電流信號。多個第二基本濾波器321、322、323的第三節(jié)點Di是電荷共享濾波 器304的輸出，其中，輸出用于提供電壓信號。電壓信號可通過由上文結(jié)合圖2描述的帶通濾 波器等基于電荷共享濾波器的濾波器特性濾波輸入信號得到的。
[0138] 圖3e所示為根據(jù)一實施形式的與三階IIR濾波器串聯(lián)的n/(4n)模式的一階電荷共 享帶通濾波器305的方框圖。
[0139] 電荷共享濾波器305包括:旋轉(zhuǎn)電容器CR;以及多個基本濾波器311、312、313。每個 基本濾波器包括:耦合在各基本濾波器的第一節(jié)AAd i = 1，2，…，n)與各基本濾波器的第 二節(jié)點Β?(? = ?，2，···，η)之間的基本開關(guān)(pi (i=l，5, ..., 4n-3);以及耦合到各基本濾波 器的第二節(jié)點Bi的歷史電容器CH。多個基本濾波器的第二節(jié)點Bi與旋轉(zhuǎn)電容器C R在一個互 連節(jié)點B互連，使得根據(jù)基本開關(guān)收的切換狀態(tài)在多個基本濾波器的歷史電容器CH與旋轉(zhuǎn) 電容器C R之間共享多個信號源202提供的電荷，其中每個信號源連接到多個基本濾波器的 相應(yīng)第一節(jié)點Ai。多個基本濾波器311、312、313的結(jié)構(gòu)和功能可對應(yīng)上文結(jié)合圖3c和圖3d 描述的多個基本濾波器311、312、313的結(jié)構(gòu)和功能。參考圖3c和圖3d。
[0140] 電荷共享濾波器305還包括多個第二基本濾波器321、322、323、324、325、326、327、 328、329。每個第二基本濾波器321、322、323、324、325、326、327、328、329包括:耦合在互連 節(jié)點 B 與各第二基本濾波器 321、322、323、324、325、326、327、328、329的第三節(jié)點〇1(1，2,3， 4,5,6，"_，11-2，11-1，11)之間的基本開關(guān)(巧（』=1,2,3,4,6,7,8,...，411-2,411-1，411) ;以及 歷史電容器CH，其耦合到第三節(jié)點Di，使得根據(jù)多個基本濾波器311、312、313的基本開關(guān)<Pi 和多個第二基本濾波器321、322、323、324、325、326、327、328、329的基本開關(guān)奶的切換狀態(tài) 在多個基本濾波器311、312、313的歷史電容器&、多個第二基本濾波器321、322、323、324、 325、326、327、328、329的歷史電容器&和旋轉(zhuǎn)電容器&之間共享多個信號源202提供的電 荷。
[0141] 多個第二基本濾波器321、322、323、324、325、326、327、328、329的結(jié)構(gòu)和功能可對 應(yīng)上文結(jié)合圖3d描述的多個第二基本濾波器321、322、323的結(jié)構(gòu)和功能。參考圖3d。
[0142] 下文結(jié)合圖4至圖7描述電荷共享機制。
[0143] 多個第二基本濾波器321、322、323、324、325、326、327、328、329可分為多個級聯(lián)的 三階IIR濾波器。每組三個基本濾波器，例如，第一組三個第二基本濾波器321、322、323、第 二組三個第二基本濾波器324、325、326、第三組三個第二基本濾波器327、328、329和圖3e中 未描繪的其它三元組可形成一個三階IIR濾波器。
[0144] 圖4a所示為根據(jù)一實施形式的4/8模式的電荷共享帶通濾波器400的方框圖。圖4b 所示為描繪在圖4a中描繪的電荷共享帶通濾波器400的示例性切換信號410的圖。
[0145] 圖4a所示為4/8模式的CS-BPF 400的基本示意圖。4/8模式是指濾波器中存在四個 輸入、八個輸出和八個相位。四個輸入電荷qi、Φ、q3、q4在輸入歷史電容器(Chi、Ch3、Ch5、Ch7 ) 中累積。同時，在每一相位中，旋轉(zhuǎn)電容器Cr從每個Ch移除與Cr/(Ch+Cr)成比例的一部分電荷 并在下一輸入中將其傳遞給下一 Ch。應(yīng)注意，CS-BPF可以僅使用一個CR操作，該CR在輸入歷 史電容器之間共享電荷。在那種情況下，CS-BPF不再是全速率的，其采樣頻率將等于f LQ。通 過將差分輸出電壓定義為Vd^iVca-Vc^和ν<Μη=ν〇2_ν〇4,總復輸出電壓可以定義為
[0146] V〇c = Vd,re+j · Vd.imo ⑴
[0147] 對于輸入電流也一樣，輸入復電流可以定義為
[01 48] qic - Qid，re+j · Qid，im ( 2 )
[0149] 其中，qid,re = qii-qi3且qid,im=qi2-qi4?？梢詮妮斎氲捷敵鐾茖С龊喕膠域傳遞函 數(shù)為
[0151] 其中，a = CH/(CH+CR)。濾波器的中心頻率位于 [0153]且濾波器的帶寬等于

[0155]其中，R是Cr的離散時間等效電阻，等于1/(CR· fs)。并且，根據(jù)質(zhì)量因數(shù)(Q)的定 義，其中質(zhì)量因數(shù)是劃分為帶寬的中心頻率，濾波器的質(zhì)量因數(shù)等于Q = 〇.5 · cotg(V8)~ 1.21〇[0156]圖5a所示為根據(jù)一實施形式的4/16模式的電荷共享帶通濾波器500的方框圖。圖 5b所示為描繪在圖5a中描繪的電荷共享帶通濾波器500的示例性切換信號510的圖。
[0157] 圖5a所示為4/16模式的CS-BPF的基本示意圖。名稱4/16代表4個輸入、4個輸出和 16個相位。這個電路中的輸入是復電荷" 1冰2冰3冰4)。與4/8模式的05-8??-樣，&在輸 入Ch電容器(Chi、Ch5、Ch9、......、Chi3 )之間進行電荷共享。在每一相位中，Cr從輸入Ch電容器 (Chi、Ch5、Cra、Cm3)獲得電荷。在下一相位中，將Cr連接到媒介和輸出Ch電容器(Ch2、Ch4、Ch6、 Ch7、……、CH16)。這個技術(shù)將制造 BPF，這是由于媒介節(jié)點和輸出節(jié)點處的三個低通濾波器 (Low-Pass Filter，LPF)串聯(lián)的I/Q通道之間的電荷共享。關(guān)于CS-BPF如何串聯(lián)低通IIR濾 波器的分步詳細說明的一個簡單例子在圖3中描繪。在Cr連接到輸出節(jié)點之后，在下一相位 中，Cr中的低通濾波的電荷將傳遞給復輸入中的下一 Ch。這個機制將在所有16個相位中繼續(xù) 以完成16個CLK相位的循環(huán)。通過將差分輸出電壓定義為Vd.r^Vca-Vc^和ν<^ = ν〇2-ν〇4,總 復輸出電壓可以定義為
[0158] V〇c = Vd,re+j · Vd.imo (6)
[0159] 對于輸入電流也一樣，輸入復電流可以定義為
[0160] qic - Qid，re+j · Qid，im ( 7 )
[0161 ] 其中，qid,re = qii-qi3且qid,im=qi2-qi4?？梢詮妮斎氲捷敵鐾茖С龊喕膠域傳遞函 數(shù)為
[0163] 其中，a = Ch/(Ch+Cr)。濾波器的中心頻率位于
[0165]且濾波器的帶寬等于
[0167] 并且，根據(jù)質(zhì)量因數(shù)(Q)的定義，其中質(zhì)量因數(shù)是劃分為帶寬的中心頻率，濾波器 的質(zhì)量因數(shù)等于Q=0.5 · cotg(>/16)~2.51。
[0168] 圖6a所示為根據(jù)一實施形式的8/8模式的電荷共享帶通濾波器600的方框圖。圖6b 所示為描繪在圖6a中描繪的電荷共享帶通濾波器600的示例性切換信號610的圖。
[0169] 圖6a所示為8/8模式的CS-BPF的基本示意圖。8/8模式是指濾波器中存在8個輸入、 8個輸出和8個CLK相位。八個輸入電荷qil、qi2、qi3、qi4、……、qi8在輸入歷史電容器(C H1、 Ch3、Ch5、......、Ch8)中累積。同時，在每一相位中，旋轉(zhuǎn)電容器Cr從每個Ch移除與Cr/(Ch+Cr)成 比例的一部分電荷并在下一輸入期間將其傳遞給下一 Ch。應(yīng)注意，CS-BPF可以僅使用一個Cr 操作，該Cr在輸入歷史電容器之間共享電荷。在那種情況下，CS-BPF不是全速率的，其采樣 頻率將等于f L0。通過將差分輸出電壓定義為V〇di = Vca-Vw、V〇d2 = ν〇2-ν〇6、V〇d3 = ν〇3_ν〇7和Vod4 =Vo4_V〇8，總見輸出電壓可以走乂為
[0170] V〇c = V〇di · ejll0+V〇d2 · ejll/4+V〇d3 · ejll/2+V〇d4 · ej3ll/4〇 (11)
[0171] 對于輸入電流也同樣適用。融合的輸入復電流可以定義為
[0172] qic = qidi · ejlI〇+qid2 · ejlt/4+qid3 · ejlt/2+qid4 · ej3lt/4 (12)
[01 73] 中，Qidl - Qil-Qi5 n Qid2 - Qi2-Qi6 n Qid3 - Qi3-Qi7_§.Qid4 - Qi4-Qi8 〇 以從1眉_車|丨」_^·至丨J眉_ 輸出推導出簡化的Z域傳遞函數(shù)為
[0175] 其中，a = Ch/(Ch+Cr)。濾波器的中心頻率位于
[0177]且濾波器的帶寬等于
[0179]其中，R是CR的離散時間等效電阻，等于1/(CR· fs)。并且，根據(jù)質(zhì)量因數(shù)(Q)的定 義，其中質(zhì)量因數(shù)是劃分為帶寬的中心頻率，濾波器的質(zhì)量因數(shù)等于Q = 〇.5 · cotg(V8)~ 1.21〇
[0180]圖7a所示為根據(jù)一實施形式的8/16模式的電荷共享帶通濾波器700的示意圖。圖 7b所示為描繪在圖7a中描繪的電荷共享帶通濾波器700的示例性切換信號710的圖。
[0181] 圖7a所示為8/16模式的提議CS-BPF的基本示意圖。8/16模式表示8個輸入、8個輸 出和16個CLK相位。這個電路中的輸入是復電荷(qu、qi2、qi3、qi4、......、qi8)。與8/8模式的 CS-BPF 一樣，Cr在輸入Ch電容器(Chi、Ch3、Ch5、......、Chi5 )之間進行電荷共享。在每一相位中， Cr從輸入Ch電容器獲得電荷。在下一相位中，將Cr連接到輸出Ch電容器(Ch2、Ch4、Ch6、......、 Chi6)。這個技術(shù)將制造 BPF，這是由于輸出處的低通濾波器(low-pass filter，LPF)串聯(lián)的 電荷共享。關(guān)于CS-BPF如何串聯(lián)低通IIR濾波器的分步詳細說明的一個簡單例子在圖3中描 繪。在LPF電荷共享之后，在下一相位中，Cr中低通濾波的電荷將傳遞給復輸入中的下一 Ch。 這個機制將在所有16個相位中繼續(xù)以完成16個CLK相位的循環(huán)。通過將差分輸出電壓定義 為 Vodl = Vol-V*、Vod2 = ν〇2-ν〇6、Vod3 = ν〇3-ν〇7 和 Vod4 = ν〇4-ν〇8，總復輸出電壓可以定義為
[0182] V〇c = V〇di · ejll0+V〇d2 · ejll/4+V〇d3 · ejll/2+V〇d4 · ej3ll/4〇 (16)
[0183] 對于融合的輸入電流也一樣，輸入復電流可以定義為
[0184] qic = qidi · ejlI〇+qid2 · ejlt/4+qid3 · ejlt/2+qid4 · ej3lt/4 (17)
[01 85]其中，qidl = qil_qi5、CJid2 = qi2_qi6、CJid3 = Qi3-Qi7_lzLQid4 = qi4_qi8?？梢詮妮斎氲捷敵?推導出簡化的Z域傳遞函數(shù)為
[0187] 其中，a = Ch/(Ch+Cr)。濾波器的中心頻率位于
[0189]且濾波器的帶寬等于
[0191] 濾波器的質(zhì)量因數(shù)等于(>)=0.5.(3(^8(>/16)~2.51。
[0192] 圖8a和8b所示為根據(jù)一實施形式的不同模式的電荷共享帶通的歸一化頻率響應(yīng) 的傳遞函數(shù)。上文結(jié)合圖4至圖7使用等式（13)和（18)描述的濾波器的歸一化頻率響應(yīng)在圖 8中針對同一中心頻率的濾波器的輸入(圖8b)和輸出（圖8a)節(jié)點兩者示出。
[0193] 4/8、4/16、8/8和8/16模式的全速率CS-BPF的最終示意圖分別在圖9、圖10、圖11和 圖12中示出?？傊?，濾波器提供具有高選擇性的復帶通濾波。
[0194] 圖9a所示為根據(jù)一實施形式的4/8模式的全速率電荷共享帶通濾波器900的完整 示意方框圖。圖9b所示為描繪在圖9a中描繪的電荷共享帶通濾波器900的示例性切換信號 910的圖。
[0195] 圖10a所示為根據(jù)一實施形式的4/16模式的全速率電荷共享帶通濾波器1000的完 整示意方框圖。圖l〇b所示為描繪在圖10a中描繪的電荷共享帶通濾波器1000的示例性切換 信號1010的圖。
[0196] 圖11a所示為根據(jù)一實施形式的8/8模式的全速率電荷共享帶通濾波器1100的完 整示意方框圖。圖lib所示為描繪在圖11a中描繪的電荷共享帶通濾波器1100的示例性切換 信號1110的圖。
[0197] 圖12a所示為根據(jù)一實施形式的8/16模式的全速率電荷共享帶通濾波器1200的完 整示意方框圖。圖12b所示為描繪在圖12a中描繪的電荷共享帶通濾波器1200的示例性切換 信號1210的圖。
[0198] 圖13所示為根據(jù)一實施形式的圖示用于通過電荷共享濾波器濾波電流信號的方 法1300的流程圖。電流信號可為如上文結(jié)合圖2至圖12描述的電流信號202。電荷共享濾波 器可為如上文結(jié)合圖2至圖12描述的電荷共享濾波器之一。
[0199] 電荷共享濾波器包括旋轉(zhuǎn)電容器CR;以及多個基本濾波器，如上文結(jié)合圖2至圖12 描述的。每個基本濾波器包括:耦合在各基本濾波器的第一節(jié)點A與各基本濾波器的第二節(jié) 點隊之間的基本開關(guān)以及耦合到各基本濾波器的第二節(jié)點&的歷史電容器C H。多個基本 濾波器的第二節(jié)點Bi與旋轉(zhuǎn)電容器CR在一個互連節(jié)點B互連。方法1300包括在多個基本濾波 器的第一節(jié)點Μ處提供1301電流信號。方法1300包括根據(jù)基本開關(guān)的切換狀態(tài)在多個基 本濾波器的歷史電容器Ch與旋轉(zhuǎn)電容器C R之間共享1302電流信號提供的電荷，以在多個基 本濾波器的第一節(jié)點Μ處提供電壓信號。
[0200] 本文描述的方法、系統(tǒng)和設(shè)備可實施為數(shù)字信號處理器（Digital Signal Processor，DSP)、微控制器或任何其它側(cè)處理器中的軟件或?qū)嵤閿?shù)字信號處理器 (Digital Signal Processor，DSP)的專用集成電路（application specific integrated circuit，ASIC)內(nèi)的或芯片上的硬件電路。本發(fā)明可以在數(shù)字電子電路中或在計算機硬件、 固件、軟件或它們的組合中實施。
[0201 ]本發(fā)明還支持包括計算機可執(zhí)行代碼或計算機可執(zhí)行指令的計算機程序產(chǎn)品，當 被執(zhí)行時，該計算機程序產(chǎn)品使至少一個計算機執(zhí)行本文描述的執(zhí)行和計算步驟，具體而 言是如上文結(jié)合圖13描述的方法1300。這種計算機程序產(chǎn)品可包括其上存儲有供計算機使 用的程序代碼的可讀存儲介質(zhì)，程序代碼可執(zhí)行如上文結(jié)合圖13描述的方法1300。
[0202]盡管本發(fā)明的特定特征或方面可能已經(jīng)僅結(jié)合幾種實現(xiàn)方式中的一種進行公開， 但此類特征或方面可以和其它實現(xiàn)方式中的一個或多個特征或方面相結(jié)合，只要對于任何 給定或特定的應(yīng)用是有需要或有利。而且，在一定程度上，術(shù)語"包括"、"有"、"具有"或這些 詞的其它變形在詳細的說明書或權(quán)利要求書中使用，這類術(shù)語和所述術(shù)語"包含"是類似 的，都是表示包括的含義。同樣，術(shù)語"示例性地"，"例如"僅表示為示例，而不是最好或最佳 的?？梢允褂眯g(shù)語"親合"和"連接"及其派生詞。應(yīng)理解，這些術(shù)語可能已用于表明兩個元件 彼此合作或交互，無論它們是否有直接物理或電接觸，或它們彼此沒有直接接觸。
[0203]盡管本文已示出了特定方面，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，各種替代性和/或等 價實施方式可替代所示和所描述的特定方面而不脫離本發(fā)明的范圍。該申請旨在覆蓋本文 論述的【具體實施方式】的任何修改或變更。
[0204]盡管以下權(quán)利要求書中的各元素是借助對應(yīng)的標簽按照特定順序列舉的，除非對 權(quán)利要求的闡述另有暗示用于實現(xiàn)部分或所有這些元素的特定順序，否則這些元素并不一 定限于以所述特定順序來實現(xiàn)。
[0205]通過以上啟示，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，許多替代產(chǎn)品、修改及變體是顯而易見 的。當然，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員容易意識到除本文所述的應(yīng)用之外，還存在本發(fā)明的眾多其 它應(yīng)用。雖然已參考一個或多個特定實施例描述了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識 到在不偏離本發(fā)明的范圍的前提下，仍可對本發(fā)明作出許多改變。因此，應(yīng)理解，只要是在 所附權(quán)利要求書及其等效文句的范圍內(nèi)，可以用不同于本文具體描述的方式來實踐本發(fā) 明。
【主權(quán)項】
1. 一種電荷共享濾波器(303)，其特征在于，包括： 旋轉(zhuǎn)電容器(Cr);以及 多個基本濾波器(311、312、313 )，每個基本濾波器包括： 耦合在各基本濾波器的第一節(jié)點(A1)與各基本濾波器的第二節(jié)點(B1)之間的基本開關(guān) (% ) I以及 耦合到各基本濾波器的所述第一節(jié)點(A1)的歷史電容器(Ch)， 其中，所述多個基本濾波器的所述第二節(jié)點(B1)與所述旋轉(zhuǎn)電容器(Cr)在一個互連節(jié) 點(B)互連。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電荷共享濾波器(303)，其特征在于，所述多個基本濾波器的 所述第二節(jié)點(B1)與所述旋轉(zhuǎn)電容器(Cr)在一個互連節(jié)點(B)互連，使得多個信號源(202) 提供的輸入信號被電荷共享，其中每個信號源連接到所述多個基本濾波器的相應(yīng)第一節(jié)點 (Ai) 03. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電荷共享濾波器(303 )，其特征在于： 所述信號源(202)是電流源，每個電流源連接到所述多個基本濾波器(311、312、313)的 相應(yīng)第一節(jié)點(Ai)。4. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電荷共享濾波器(303 )，其特征在于： 所述多個基本濾波器(311、312、313)的所述第一節(jié)點(A1)為所述電荷共享濾波器(303) 的輸入和輸出，所述輸入用于接收電流信號，所述輸出用于提供電壓信號， 所述電壓信號是通過基于所述電荷共享濾波器(303)的濾波器特性濾波所述電流信號 (202)得到。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電荷共享濾波器(303 )，其特征在于： 所述濾波器特性是包括同相分量和正交分量的復值帶通濾波器。6. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電荷共享濾波器(303 )，其特征在于： 所述多個基本濾波器(311、312、313)的所述基本開關(guān)(Cpi)周期性地切換。7. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電荷共享濾波器(303 )，其特征在于： 所述多個基本濾波器(311、312、313)的所述基本開關(guān)（Cpi)基于采樣周期切換。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電荷共享濾波器(303 )，其特征在于： 在所述旋轉(zhuǎn)電容器(Cr)和所述多個基本濾波器(311、312、313)的所述歷史電容器(Ch) 中累積的電荷是基于所述采樣周期的。9. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電荷共享濾波器(303 )，其特征在于： 所述多個基本濾波器(311、312、313)的所述基本開關(guān)（Cpi)基于多相切換信號(610)切 換。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電荷共享濾波器(303 )，其特征在于： 所述多相切換信號(610)為所述多個基本濾波器(311、312、313)的一個基本開關(guān)（(R1) 提供第一信號電平，而為所述多個基本濾波器(311、 312、313)的另一基本開關(guān)（Cp1)提供第二信號電平。11. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電荷共享濾波器(303 )，其特征在于： 所述旋轉(zhuǎn)電容器(CR)、所述多個基本濾波器(311、312、313)的所述基本開關(guān)（(P1)和所 述多個基本濾波器的所述歷史電容器(Ch)是晶體管。12. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電荷共享濾波器(304、305)，其特征在于，還包括： 多個第二基本濾波器(321、322、323 )，每個第二基本濾波器包括： 耦合在所述互連節(jié)點(B)與各第二基本濾波器(321、322、323)的第三節(jié)點(Di)之間的基 本開關(guān)（φ』）；以及 耦合到所述第三節(jié)點(Di)的歷史電容器(Ch)， 使得根據(jù)所述多個基本濾波器(311、312、313)的所述基本開關(guān)(q>:i)和所述多個第二基 本濾波器（321、322、323)的所述基本開關(guān)( (Pj)的切換狀態(tài)在所述多個基本濾波器（311、 312、313)的所述歷史電容器(CH)、所述多個第二基本濾波器(321、322、323)的所述歷史電 容器(Ch)和所述旋轉(zhuǎn)電容器(Cr)之間共享所述多個信號源(202)提供的電荷。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電荷共享濾波器(304)，其特征在于： 所述多個第二基本濾波器(321、322、323)分為多個級聯(lián)的一階111?濾波器(321、322、 323)，每個第二基本濾波器形成一個一階IIR濾波器。14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電荷共享濾波器(305 )，其特征在于： 所述多個第二基本濾波器(321、322、323)分為多個級聯(lián)的高階三階IIR濾波器，每組三 個第二基本濾波器形成一個三階IIR濾波器。15. 根據(jù)權(quán)利要求12至14之一所述的電荷共享濾波器(304、305)，其特征在于： 所述多個基本濾波器(311、312、313)的所述第一節(jié)點(A1)是所述電荷共享濾波器(304、 305)的輸入，所述輸入用于接收電流信號； 所述多個第二基本濾波器(321、322、323)的所述第三節(jié)點(Di)是所述電荷共享濾波器 (304、305)的輸出，所述輸出用于提供電壓信號， 所述電壓信號是通過基于所述電荷共享濾波器的濾波器特性濾波所述輸入信號得到 的。16. -種用于通過電荷共享濾波器濾波信號的方法（1300)，其特征在于，所述電荷共享 濾波器包括:旋轉(zhuǎn)電容器(Cr);以及多個基本濾波器，每個基本濾波器包括:耦合在各基本 濾波器的第一節(jié)點(A 1)與各基本濾波器的第二節(jié)點（B1)之間的基本開關(guān)（(Ri);以及耦合 到各基本濾波器的所述第一節(jié)點(A 1)的歷史電容器(Ch)，其中，所述多個基本濾波器的所述 第二節(jié)點(B1)與所述旋轉(zhuǎn)電容器(Cr)在一個互連節(jié)點(B)互連，所述方法包括： 在所述多個基本濾波器的所述第一節(jié)點(A1)處提供(1301)信號。
【文檔編號】H03H15/00GK106031039SQ201480076383
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年9月5日
【發(fā)明人】伊曼·麥達迪, 馬蘇德·圖希迪安, 羅伯特·博丹·斯達世斯基
【申請人】華為技術(shù)有限公司