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一種零頻高抑制的復(fù)數(shù)濾波裝置的制作方法

文檔序號:12620636閱讀:348來源:國知局
一種零頻高抑制的復(fù)數(shù)濾波裝置的制作方法

本發(fā)明涉及集成芯片技術(shù)領(lǐng)域,尤指一種零頻高抑制的復(fù)數(shù)濾波裝置。



背景技術(shù):

目前,通訊系統(tǒng)內(nèi)均需要濾波來濾除帶外信號,對于采用低中頻的系統(tǒng)架構(gòu),根據(jù)系統(tǒng)需求來判定是否需要復(fù)數(shù)濾波(Complex Filter)來濾除鏡像信號,復(fù)數(shù)濾波對鏡像信號有比較大的抑制,但對直流電平的抑制就稍微差些,如果考慮復(fù)數(shù)濾波前端的直流電平失調(diào),比如,混頻器的直流電平失調(diào),和濾波器中放大器三希格瑪估算的直流失調(diào),濾波本身的增益很容易把濾波輸出撐到濾波器失效,導(dǎo)致信號通路失效,最終導(dǎo)致芯片失效,特別是在高增益的復(fù)數(shù)濾波中更是如此,所以對復(fù)數(shù)濾波的直流電平的抑制一定要進一步增加。

通常利用直流偏置校準(zhǔn)或設(shè)計成帶通濾波來進行直流電平抑制,直流偏置校準(zhǔn)會大幅增加設(shè)計復(fù)雜度,特別是在高增益和高階濾波中;而設(shè)計成帶通濾波又有兩種方法:加隔離電容和高通反饋,隔離電容大小與高通反饋零點,復(fù)數(shù)濾波低通帶寬和下一級的等效負(fù)載容相關(guān),特別是在帶寬比較大的應(yīng)用時受限,而高通反饋零點由于是抑制直流電平和低頻噪聲,所以可以零點設(shè)計得比較低,變化對通路不敏感,電容選取小,電阻選取大,運放設(shè)計難度也不大,這樣高通反饋電路的版圖也不會很大,一般會比隔離電容要小,這樣芯片的面積也小,成本增加不大。

但是,目前的常用結(jié)構(gòu)是實數(shù)濾波加高通反饋,而由于復(fù)數(shù)濾波原理和結(jié)構(gòu)復(fù)雜,還沒有發(fā)現(xiàn)和高通反饋結(jié)合的方案。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種零頻高抑制的復(fù)數(shù)濾波電路,能夠針對增加復(fù)數(shù)濾波的直流電平抑制,提升系統(tǒng)的可靠性和性能。

為了達到本發(fā)明目的,本發(fā)明提供了一種零頻高抑制的復(fù)數(shù)濾波電路,包括:復(fù)數(shù)濾波電路和高通反饋電路;所述復(fù)數(shù)濾波電路包括I路信號通道和Q路信號通道,所述I路信號通道和Q路信號通道交叉反饋,將所述復(fù)數(shù)濾波電路的輸出反饋到所述復(fù)數(shù)濾波電路的第一個放大器的輸入端;將所述低通電路作為反饋回路,以過濾輸入信號的鏡頻并抑制輸入信號的零頻和低頻。

進一步地,所述零頻高抑制的復(fù)數(shù)濾波電路為一階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路,包括一階差分復(fù)數(shù)濾波電路和兩個高通反饋電路。

進一步地,所述零頻高抑制的復(fù)數(shù)濾波電路為二階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路,包括二階差分復(fù)數(shù)濾波電路和兩個高通反饋電路。

進一步地,所述零頻高抑制的復(fù)數(shù)濾波電路為三階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路,包括一個一階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路和一個二階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路。

進一步地,所述零頻高抑制的復(fù)數(shù)濾波電路為N階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路,包括a個一階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路和b個二階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路,其中N=1a+2b,N,a和b為整數(shù)。

進一步地,所述N階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路中,在復(fù)數(shù)濾波電路的每級增加高通反饋電路。

進一步地,所述N階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路中,在復(fù)數(shù)濾波電路的預(yù)先設(shè)置級增加高通反饋電路。

本發(fā)明還提供了一種零頻高抑制的復(fù)數(shù)濾波裝置,包括如前所述的零頻高抑制的復(fù)數(shù)濾波電路。

本發(fā)明中,通過復(fù)數(shù)濾波器的基礎(chǔ)上增加高通反饋,利用反饋原理,使整個電路起到了復(fù)數(shù)濾波和低通濾波的效果。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

附圖用來提供對本發(fā)明技術(shù)方案的進一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與本申請的實施例一起用于解釋本發(fā)明的技術(shù)方案,并不構(gòu)成對本發(fā)明技術(shù)方案的限制。

圖1是一種單端高通反饋電路及其仿真結(jié)果示意圖。

圖2是另一種單端高通反饋電路及其仿真結(jié)果示意圖。

圖3是一種一階差分復(fù)數(shù)濾波電路及其仿真結(jié)果示意圖。

圖4是一種二階差分復(fù)數(shù)濾波電路及其仿真結(jié)果示意圖。

圖5是本發(fā)明實施例中的一階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路及其仿真結(jié)果示意圖。

圖6是本發(fā)明實施例中的二階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路及其仿真結(jié)果示意圖。

圖7是本發(fā)明實施例中的三階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路及其仿真結(jié)果示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白,下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細(xì)說明。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。

在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執(zhí)行指令的計算機系統(tǒng)中執(zhí)行。并且,雖然在流程圖中示出了邏輯順序,但是在某些情況下,可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。

本發(fā)明基于復(fù)數(shù)濾波原理和高通反饋原理,下面先分別介紹下高通反饋和復(fù)數(shù)濾波。

圖1是一種單端高通反饋電路及其仿真結(jié)果示意圖。圖2是另一種單端高通反饋電路及其仿真結(jié)果示意圖。參看圖1和圖2的電路圖,在單端高通反饋電路中的傳遞函數(shù)為:

<mrow> <mi>H</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>s</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>S</mi> <mrow> <msub> <mi>R</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>C</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>|</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <msub> <mi>R</mi> <mn>3</mn> </msub> <msub> <mi>R</mi> <mn>4</mn> </msub> <msub> <mi>C</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>C</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>|</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <msub> <mi>R</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>C</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mi>S</mi> <mo>|</mo> <msup> <mi>S</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>

參看圖1和圖2所示的仿真結(jié)果,橫坐標(biāo)是freq(Hz),縱坐標(biāo)是YO(dB),后面圖示的橫縱坐標(biāo)也如此,后續(xù)不再贅述。采用電阻電容和放大器不同的連接,使低頻信號抑制多,高頻信號抑制少。

圖3是一種一階差分復(fù)數(shù)濾波電路及其仿真結(jié)果示意圖。圖4是一種二階差分復(fù)數(shù)濾波電路及其仿真結(jié)果示意圖。參看圖3和圖4的電路圖,IQ交叉反饋,輸出反饋到放大器的輸入端。參看圖3和圖4所示的仿真結(jié)果,復(fù)數(shù)濾波抑制鏡像頻率,正頻率的信號有增益,而負(fù)頻率的信號被抑制。

相對于現(xiàn)有技術(shù),在本發(fā)明中將復(fù)數(shù)濾波和高通反饋整合,結(jié)合兩者長處,又互不干擾。

圖5是本發(fā)明實施例中的一階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路及其仿真結(jié)果示意圖。如圖5所示的電路圖,將一階差分復(fù)數(shù)濾波和高通反饋電路整合,在I路信號通道和Q路信號通道之間加電阻反饋,輸出接到放大器的輸入;將高通電路作為反饋回路,起到抑制低頻和零頻的作用;高通電路是I路反饋I路,Q路反饋Q路,復(fù)數(shù)濾波將I路信號通道和Q路信號通道交叉反饋。如圖5所示的仿真結(jié)果,在頻域上輸出,信號的鏡頻被過濾掉。

圖6是本發(fā)明實施例中的二階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路及其仿真結(jié)果示意圖。如圖6所示的電路圖,二階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路的電路連接方法是輸出反饋到二階電路第一個放大器的輸入端。如圖6所示的仿真結(jié)果,信號的鏡頻被過濾掉,零頻附近的信號得到了很大的抑制。

圖7是本發(fā)明實施例中的三階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路及其仿真結(jié)果示意圖。如圖7所示的電路圖,三階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路是將一個一階濾波加高通反饋電路和一個二階濾波加高通反饋電路疊加,里面電路連接沒有變。

更高階的復(fù)數(shù)濾波器加高通反饋電路只需要繼續(xù)疊加一階和二階差分復(fù)數(shù)濾波器加高通反饋電路,例如N階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路,包括a個一階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路和b個二階差分復(fù)數(shù)濾波加高通反饋電路,其中N=1a+2b,N,a和b為整數(shù)。

此外,也可以有選擇的在每級或者部分級上做高通反饋,在此不贅述。

通過上述舉例的一階、二階和三階差分復(fù)數(shù)濾波器加高通反饋電路的仿真結(jié)果,可以看出低頻信號得到了很大的抑制,而其它頻域變化不大,比如一階復(fù)數(shù)濾波器,對直流的抑制增加約40dB;二階復(fù)數(shù)濾波器,對直流的抑制增加約30dB;三階復(fù)數(shù)濾波器,對直流的抑制增加約67dB。如果是高階復(fù)數(shù)濾波器,高通反饋一樣起效,低頻信號抑制得更多。

本發(fā)明中,通過復(fù)數(shù)濾波器的基礎(chǔ)上增加高通反饋,利用反饋原理,使整個電路起到了復(fù)數(shù)濾波和低通濾波的效果。

雖然本發(fā)明所揭露的實施方式如上,但所述的內(nèi)容僅為便于理解本發(fā)明而采用的實施方式,并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下,可以在實施的形式及細(xì)節(jié)上進行任何的修改與變化,但本發(fā)明的專利保護范圍,仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。

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