具有相位调谐的多相位滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种具有相位调谐的多相位滤波器。多相位滤波器接收同相输入信号I和以及正交输入信号Q和并且提供同相输出信号Iout和以及正交输出信号Qout和连接到提供同相输出信号Iout和的端子的每一个可变电容器的电容与连接到提供正交输出信号和Qout的端子的每一个可变电容器的电容在值上不同，并且优选地相差预先确定的值的两倍。这是因为对电容值的调节可以通过预先确定的值对可变电容器的每一个组来进行。

【技术实现步骤摘要】
具有相位调谐的多相位滤波器相关申请的交叉引用本申请涉及并要求于2013年4月17日提交的标题为“具有相位调谐的多相位滤波器（Poly-PhaseFilterwithPhaseTuning）”的序列号为第61/813,077号的美国临时专利申请（“共同未决的临时申请”）的优先权。共同未决的临时申请通过引用将其整体并入本文。本申请还涉及于2013年10月23日提交的标题为“平衡变换器混合器电路（BalunMixerCircuits）”的序列号为第14/061,479号的共同未决的美国专利申请（“相关申请”）。相关申请的公开内容也在此通过引用将其整体并入本文。
本专利技术涉及一种模拟滤波器。具体而言，本专利技术涉及这样一种模拟滤波器，其适合于在例如手机应用或无线通信应用中进行使用。
技术介绍
根据固定频率的正弦源，理想的多相位滤波器输出等振幅同相（也即，0°和180°）的和正交（也即，90°和270°）的信号。然而，在实际的实施例中，由于源谐波、电路元件的不匹配、补偿电压以及寄生阻抗，因此等振幅同相和正交输出信号难以实现。
技术实现思路
多相位滤波器接收同相输入信号I和以及正交输入信号Q和并且提供同相输出信号Iout和Iout以及正交输出信号Qout和Qout。根据本专利技术的一个实施方案，连接到提供同相输出信号Iout和的端子的每一个可变电容器的电容与连接到提供正交输出信号和Qout的端子的每一个可变电容器的电容在值上不同，并且优选地相差预先确定的值的两倍。这是因为对电容值的调节可以通过预先确定的值对可变电容器的每一个组来进行。例如，当对在输出信号Iout、Qout、和之间的相位进行调节时，通过将与输出信号Iout和相关的可变电容器增加电容的ΔC量，同时将与输出信号Qout和相关的可变电容器减少电容的ΔC量来进行调节。结合所附附图考虑下面的详细描述将更好的理解本专利技术。附图说明图1为显示了根据本专利技术的一个实施方案的具有相位调谐的多相位滤波器100的示意图。图2为显示了根据本专利技术的一个实施方案的具有相位调谐的多相位滤波器100的可替代的实施例的示意图。图3显示了通过本专利技术的多相位滤波器的进行的边带抑制作为本地振荡器（LO）频率的函数，正如在平衡变换器混合器电路（例如，在相关申请的图6中的电路600）中所实施的并且通过正弦波LO信号、方波LO信号、具有中心频率和I/Q增益优化的方波LO信号以及具有方波LO信号所驱动的。具体实施方式图1为显示了根据本专利技术的一个实施方案的具有相位调谐的多相位滤波器100的示意图。如图1所示，多相位滤波器100接收输入信号I、Q、和其代表相同信号的0°、90°、180°和270°相位的理想模拟信号。多相位滤波器100提供对应的输出信号Iout、Qout、和（代表输出信号的0°、90°、180°和270°相位）。多相位滤波器100包括可变电阻器101a、101b、101c和101d以及可变电容器102a、102b、102c和102d。在集成电路的实施例中，例如，可以例如使用MOS电容器阵列或具有MOS开关的二进制加权电容器阵列来实施可变电容器102a、102b、102c和102d。同样地，每个可变电阻器的阻抗可以从例如多晶硅电阻串中进行选择。可以通过在最终制造步骤（例如，晶圆排序步骤）处进行编程，或者通过外部可接入总线（例如，3线串行总线，比如SPI或I2C）而选择对于可变电阻器101a-101d和可变电容器102a-102d的阻抗和电容值。根据本专利技术的一个实施方案，为了调节在信号Iout、Qout、和之间的相位间隔的同时维持它们振幅基本上相同，通过将可变电容器102a和102c（也即，与同相输出信号Iout和相关的那些可变电容器）的每一个增加量ΔC，并且通过将可变电容器102b和102d（也即，与正交输出信号Qout和相关的那些可变电容器）的每一个减少相同的量ΔC来进行相位调节。为了设定两个不同电容器阵列值，接入电容器阵列的数据总线提供了与现有技术（例如，在美国专利申请公开2008/0094133的图3中的多相位滤波器250）相关的比特数量的两倍。同样地，可以将调节应用至可变电阻器101a、101b、101c和101d。例如，连接到提供同相输出信号Iout和的端子的每一个可变电阻器的阻抗与连接到提供正交输出信号和Qou的端子的每一个可变电阻器的阻抗在值上相差两个ΔR，其中ΔR为在电阻值上的最小增量的整数倍。图2为显示根据本专利技术的一个实施方案的具有相位调谐的多相位滤波器100的可替代的实施例的示意图。例如在I/Q调制器中的I混频器和Q混频器内，可以使用本专利技术的多相位滤波器，所述I/Q调制器通过双平衡图像抑制混频器（比如在相关申请的图6中的电路600）形成。对于I/Q调制器的一个优良指数是其边带抑制（有时也称为“图像载波抑制（imagerejection）”）。通常地，能够通过优化I/Q相位误差和I/Q增益误差（也即，两个待被优化的变量）将边带抑制最大化。对于现有技术的多相位滤波器（例如，在美国专利申请公开2008/0094133的图3中的多相位滤波器250），能够通过调节其中心频率、或通过改变在I混频器和Q混频器之间的相对增益来调节I/Q增益，从而实现优化。例如，可以通过改变在I混频器和Q混频器内的负反馈电阻器的比例来完成相对增益调节。图3显示了通过本专利技术的多相位滤波器的进行的边带抑制作为本地振荡器（LO）频率的函数，正如在平衡变换器混合器电路（例如，在相关申请的图6中的电路600）中所执行的并且通过正弦波LO信号、方波LO信号、具有中心频率和I/Q增益优化的方波LO信号以及具有方波LO信号所驱动的。多相位滤波器的中心频率根据固定的数据表（中心频率数据表或CF数据表）进行设定。对于每一个选择的LO频率，中心频率是固定值。如图3所示，当LO输入信号从正弦波信号变为方波信号时，在由CF数据表提供的相同中心频率值处，严重降低了边带抑制。该降低是由于方波的第三次和更高次谐波含量所导致的。第三次谐波导致了在Q信道比在I信道更大的振幅，其能够引起相位位移（参见对该现象的讨论，例如，在LOHarmonicEffectsonI/QBalanceandSidebandSuppressioninI/QModulators,TexasInstrumentApplicationReport,May2010中）。如图3所示，即使在优化中心频率和I/Q增益之后，也没有使用方波LO信号（也即，波形CF/IQgainCal）观察到在边带抑制中的太大的改进。然而，当I/Q相位和I/Q增益得以优化的同时维持相同的中心频率和方波LO信号（也即，波形IQ-Phase/GainCal）时，可见边带抑制有显著地改进。该结果指示了I/Q相位设定在优化边带抑制中可以非常有用处。本专利技术的多相位滤波器对实现该优化是有用的。上面的详细说明得以提供以示出本专利技术具体的实施方案，并且不旨在进行限制。在本专利技术的范围内的许多变化和修改都是可能的。本专利技术在所附的权利要求书进行了阐述。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多相位滤波器，包括：用于接收同相输入信号I和以及正交输入信号Q和的多个端子；用于提供同相输出信号Iout和以及正交输出信号Qout和的多个端子；多个可变电阻器，所述可变电阻器分别连接穿过用于接收同相输入信号I、正交输入信号Q、同相输入信号和正交输入信号的端子，以及分别连接穿过用于提供同相输出信号Iout、正交输出信号Qout、同相输出信号和正交输出信号的端子；以及多个可变电容器，所述可变电容器分别连接穿过用于接收同相输入信号I、正交输入信号Q、同相输入信号和正交输入信号的端子，以及分别连接穿过用于提供正交输出信号Qout、同相输出信号Iout、正交输出信号Qout和同相输出信号的端子，并且，其中连接到提供同相输出信号Iout和的端子的每一个可变电容器的电容与连接到提供正交输出信号和Qout的端子的每一个可变电容器的电容不同。

【技术特征摘要】
2013.04.17 US 61/813,077;2014.02.25 US 14/189,6521.一种多相位滤波器，其特征在于，包括：用于接收同相输入信号I和以及正交输入信号Q和的多个端子；用于提供同相输出信号Iout和以及正交输出信号Qout和的多个端子；多个可变电阻器，所述多个可变电阻器分别连接用于接收同相输入信号I、正交输入信号Q、同相输入信号和正交输入信号的多个端子，以及分别连接用于提供同相输出信号Iout、正交输出信号Qout、同相输出信号和正交输出信号的多个端子；以及多个可变电容器，所述多个可变电容器分别连接用于接收同相输入信号I、正交输入信号Q、同相输入信号和正交输入信号的多个端子，以及分别连接用于提供正交输出信号同相输出信号Iout、正交输出信号Qout和同相输出信号的多个端子，其中，使连接到提供同相输出信号Iout和的端子的每一个可变电容器的电容增加或减少的每次调节，相应地使连接到提供正交输出信号和Qout的端子的每一个可变电容器的电容减少或增加相同量。2.根据权利要求1所述的多相位滤波器，其特征在于，连接到提供同相输出信号Iout和的端子的每一个可变电容器的电容与连接到提供正交输出信号和Qout的端子的每一个可变电容器的电容相差预先确定的量...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯托艾特·柏图斯·M·，
申请(专利权)人：凌力尔特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US