可重配置的复数滤波器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种可重配置的复数滤波器，它包括两个互相对称的信号通道以及位于通道外的一组跨导回转器；每个信号通道包括依次相连的正跨导器、输入侧负跨导器、两个跨导回转器、输出侧负跨导器；两个通道中的对称的电容连接于一个通道外的跨导回转器上，对称的负跨导器与跨导回转器的连接点之间、两个跨导回转器的连接点之间都接有一个通道外的跨导回转器；两个正跨导器的输入端就是两个通道的输入端且为正交信号，两个输出侧负跨导器的输出端为两个通道的输出端。两个通道内的相对应的正跨导器、负跨导器以及通道内跨导回转器、通道外跨导回转器至少有一组跨导大小受控制字控制可调，相应地滤波器的增益、带宽、中心频率至少有一种参数可调。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子
，涉及一种抑制镜像频率的复数滤波器，尤 其涉及一种通过软件控制改变滤波器的带宽、增益、中心频率等参数的可重配 置的复数滤波器。
技术介绍
复数滤波是一种抑制无线接收机中镜像信号的技术，其原理是利用复数域 计算方法，构造一个单边带滤波器，其特点是仅在正频率上有带通选频的特性， 或者是仅在负频率上有带通选频的特性。传统的二阶RC无源镜像抑制滤波器如图1所示，滤波器的中心频率 这种RC滤波器运用到集成电路中实现存在多个难题。首先，滤波器中心频率要求精确，则i 。C。乘积必须也要精确，在集成电路中是难以实现的；其次，无法改变接入电路的电阻或电容的大小，来调整滤波器的中心频率；另 夕卜，无源RC网络有较大的损耗，低频噪声性能很差。中国专利文献00817695.7公开了一种"多相滤波器"，这种复数滤波器的 电原理图，如图2所示。它具有两个滤波通道(20i， 20q)，分别用来处理i输 入信号和Q输入信号;该滤波器在两个滤波通道中分别有一个容性滤波元件(Ci， Cq)，且Ci和Cq相等。这两个容性滤波元件通过两个相同特性的电流源(40iq， 40qi)相互耦合，虽然实现了滤波器特性向更高频率转移，但是不具有解决滤波 器参数的动态配置问题的能力。随着无线电通信技术的飞速发展和集成电路技术的重大进步，在单片集成电路上实现对多种制式和多种系统的无线信号的接收，己成为通信用户的迫切 需求。所需的复数滤波器不只是要求能够抑制镜像频率信号，而且要求在不明 显改变通带纹波特性的条件下，能够实时控制调整或动态配置滤波器的中心频 率、带宽、增益等参数。显然，以上两种己有技术滤波器都无法满足目前集成 电路日益发展的需要。
技术实现思路
本技术的专利技术目的主要解决目前集成电路复数滤波器无法实时调整或 动态配置中心频率、带宽、增益等参数的技术问题，提供一种通过软件编程能 实时调整滤波器的中心频率、带宽、增益等参数的可重配置的复数滤波器。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的本实用 新型的可重配置的复数滤波器包括两个互相对称的信号通道以及位于通道外的一个跨导回转器组；每个信号通道由依次相连的正跨导器、输入侧负跨导器、两个跨导回转器、输出侧负跨导器以及多个电容性元件构成，各有一个电压信 号输入端和一个输出端，两个通道中的每个电容性元件都通过通道外跨导回转器组中的一个跨导回转器相连接；在两个信号通道内，对称的负跨导器与跨导 回转器的对应连接点之间接入一个通道外的跨导回转器，对称的两个跨导回转 器的对应连接点之间也接入一个通道外的跨导回转器；通道外的每个跨导回转 器的输入端和输出端各对地并接一个电容性元件；两个信号通道的正跨导器的 输入端连接一个正交信号端，两个信号通道的输入信号为正交信号；两个信号 通道的输出侧负跨导器的输出端为两个信号通道的输出端。上述两个信号通道内的相对应的正跨导器、负跨导器以及位于通道内的跨 导回转器、位于通道外的跨导回转器三组中至少有一组的跨导大小受程序控制字控制可调。本技术由跨导器和电容组成，是基于跨导电容(Gm-C)的复数滤波器， 其特性决定于跨导的大小。位于通道内的跨导回转器以及连接于它们的连接点上的电容构成等效电 感。等效电感的电感量与跨导器的跨导的平方成反比例关系，在各类型基于LC 结构的滤波器中，滤波器的截止频率参数叫的平方与电感电容乘积LC值成反比 例关系，滤波器的w。与跨导器的跨导成正比例关系，只要改变等效电感的跨导 器的跨导，就能够使滤波器的截止频率参数与跨导器的跨导成正比例速度变化。 所以，调整等效电感的跨导回转器的跨导大小，就可以调整滤波器的带宽。位于通道内的两个负跨导器构成输入输出等效阻抗。由于改变了带宽参数， 滤波器的带内特性随之发生改变，需要调整输入输出等效阻抗来改善滤波器特 性。用负跨导器实现有源阻抗，作为滤波器的输入输出阻抗，调整负跨导器的 跨导大小，实现滤波器带内特性的改善。由于滤波器的中心频率与位于通道外的跨导回转器的跨导成正比例关系， 调整位于通道外的跨导回转器的跨导大小，实现对滤波器中心频率的调整。位于通道输入端的正跨导器的跨导大小与输入端的输入电流成正比关系， 等效于一个前置放大器，调整正跨导器的跨导大小，就可以调整滤波器的增益。作为优选，所述的正跨导器为可重配置正跨导器，可重配置正跨导器包括n 个输入端连在一起的正跨导器，每个正跨导器的输出端都连接有一个电流开关， 电流开关的另一端都接到一个电流加法器，电流加法器的输出端就是所述的可 重配置正跨导器的输出端，所述的电流开关的通断由n个控制字控制。正跨导器的输入电压Vi经过…gm 共n个正跨导器转化成n路电流/,…/ ，这n路电 流分别经过一个电流开关后由一个加法器合为一路电流/。，从输出端口流出。n 个控制字分别控制每个电流开关的通断。假设控制字为C"…q，则输出电流与输入电压的关系满足/。 - =ftgmA .cJ.K =gWV .K ，即接入到电路中的有效跨导的大小，满足gm《-t^,.C,。改变控制字，就可改变有效跨导的大小，,=1实现可重配置正跨导器。通过外部软件改变可重配置正跨导器的n个控制字， 就可实现对滤波器增益的实时调整。作为优选，所述的负跨导器为可重配置负跨导器，可重配置负跨导器包括n 个输入端连在一起的负跨导器，每个负跨导器的输出端都连接有一个电流开关， 电流开关的另一端都接到一个电流加法器，电流加法器的输出端就是所述的可 重配置负跨导器的输出端，所述的电流开关的通断由n个控制字控制。负跨导 器的输入电压W经过-脾…-g气共n个负跨导器转化成n路电流/广/ ，这n路 电流分别经过一个电流开关后由一个加法器合为一路电流/。，从输出端口流出。n个控制字分别控制每个电流开关的通断。假设控制字为c;…c,,则接入到电路 中的有效跨导的大小，满足-g^v 改变控制字，就可改变有效跨导的大小，实现可重配置负跨导器。通过外部软件改变可重配置负跨导器的n个 控制字，就可实现滤波器带内特性的改善。作为优选，所述的跨导回转器为可重配置跨导回转器，可重配置跨导回转器由可重配置正跨导器、可重配置负跨导器反相并联而成；可重配置正跨导器 包括n个输入端连在一起的正跨导器，每个正跨导器的输出端都连接有一个电流开关，电流开关的另一端都接到一个电流加法器，电流加法器的输出端就是所述的可重配置正跨导器的输出端，所述的电流开关的通断由n个控制字控制； 可重配置负跨导器包括n个输入端连在一起的负跨导器，每个负跨导器的输出 端都连接有一个电流开关，电流开关的另一端都接到一个电流加法器，电流加 法器的输出端就是所述的可重配置负跨导器的输出端，所述的电流开关的通断 由n个控制字控制。可重配置正跨导器、可重配置负跨导器的工作原理同前述， 可重配置正负跨导器对应支路位置的跨导大小相等，符号相反。则等效的正负 总跨导，大小相等，符号相反。改变控制字，实现可重配置跨导回转器。通过 外部软件改变位于通道内的可重配置跨导回转器的n个控制字，实现滤波器带 宽的实时调整；通过外部软件改变位于通道外的可重配置跨导回转器的n个控 制字，则实现滤波器中心频率的实时调整。作为优选，所述的可重配置正跨导器的电流开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可重配置的复数滤波器，其特征在于包括两个互相对称的信号通道（１、２）以及位于通道外的一组跨导回转器（３１、３２、３３）；每个信号通道由依次相连的正跨导器（４）、输入侧负跨导器（５）、两个跨导回转器（６、７）、输出侧负跨导器（８）以及多个电容性元件构成，各有一个电压信号输入端和一个输出端；两个通道中的每个电容性元件都通过通道外跨导回转器组中的一个跨导回转器相连接；在两个信号通道内，对称的负跨导器与跨导回转器的对应连接点之间接入一个通道外的跨导回转器，对称的两个跨导回转器的对应连接点之间也接入一个通道外的跨导回转器；通道外的每个跨导回转器的输入端和输出端各对地并接一个电容性元件；两个信号通道的正跨导器（４）的输入端连接一个正交信号端，两个信号通道的输入信号为正交信号；两个信号通道的输出侧负跨导器（８）的输出端为两个信号通道的输出端；　　　　上述两个信号通道内的相对应的正跨导器（４）、负跨导器（５、８）以及位于通道内的跨导回转器（６、７）、位于通道外的跨导回转器（３１、３２、３３）三组中至少有一组的跨导大小受程序控制字控制可调。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：甘业兵，马成炎，王良坤，
申请(专利权)人：杭州中科微电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]