本發(fā)明屬于電子電路領(lǐng)域，更具體地，涉及放大器、信號處理系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

目前，放大器與混頻器是微波集成電路系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分。例如在雷達(dá)、遙感系統(tǒng)等現(xiàn)代通信設(shè)備的超外差結(jié)構(gòu)的接收機(jī)中，混頻器將接收到的射頻信號與本振信號進(jìn)行混頻以得到下變頻之后的中頻信號，放大器對中頻信號進(jìn)行放大以滿足解調(diào)電路的需要。

根據(jù)放大器的幅頻特性，當(dāng)輸入至放大器的中頻信號的頻率變化時(shí)，放大器的增益會發(fā)生改變，從而影響放大器輸出信號的幅值。在一些應(yīng)用中，射頻信號與本振信號的頻率固定，因此中頻信號的頻率不變，從而放大器的帶寬無需很寬，只需滿足放大器的中心頻率近似于所述中頻信號的頻率；然而在另一些應(yīng)用中，射頻信號與本振信號的頻率是變化的，因此輸入至放大器的中頻信號的頻率會變化。例如，調(diào)頻連續(xù)波(frequencymodulatedcontinuouswave,fmcw)技術(shù)是一種應(yīng)用于高精度雷達(dá)測距領(lǐng)域的技術(shù)，其基本原理為：頻率源產(chǎn)生頻率連續(xù)變化(通常以三角波、正弦波等波形趨勢變化)的fmcw信號并經(jīng)天線向外發(fā)射，由于發(fā)射信號被目標(biāo)物反射并返回至天線需要一定的時(shí)間，頻率源此時(shí)產(chǎn)生的fmcw信號的頻率發(fā)生了變化，因此可以利用此時(shí)fmcw信號與回波信號之間的頻率差計(jì)算處目標(biāo)物的距離信息。然而，由于在應(yīng)用fmcw等技術(shù)的系統(tǒng)中，本振信號與射頻信號的頻率在不斷變化，因此輸入至放大器的中頻信號的頻率也是不斷變化的，因此放大器的帶寬需要拓寬以需要滿足中頻信號的頻率范圍。由于當(dāng)放大器對所述中頻信號進(jìn)行一定倍數(shù)的放大時(shí)，與所述中頻信號一起輸入至放大器中、且頻率在放大器帶寬范圍內(nèi)的干擾信號也會一起被放大器放大一定的倍數(shù)，因此放大器輸出的信號中包含幅值與第二中頻信號相近的干擾信號，從而影響放大器所在系統(tǒng)的功能和性能。

因此，期待能夠在放大器的帶寬滿足其輸入信號的頻率變化范圍的前提下，減弱放大器接收到的干擾信號帶來的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種放大器、信號處理系統(tǒng)及其方法，其中放大器的中心頻率和帶寬能夠隨輸入至放大器的信號的頻率的變化而被動態(tài)調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)等效的平坦帶寬，并降低輸入至放大器的干擾信號的頻率落入放大器帶寬范圍內(nèi)的幾率，使得所述干擾信號的放大倍數(shù)降低，即減弱所述干擾信號的影響。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種放大器，用于將第一輸入信號放大為第一輸出信號，所述放大器包括：第一晶體管，其控制端接收第一輸入信號，其輸出端提供所述第一輸出信號；變壓器，用于將所述第一晶體管的輸出端與負(fù)載匹配連接，其中，所述放大器還包括連接于所述變壓器的初級線圈的兩端之間的第一電容陣列和連接于所述變壓器的次級線圈的兩端之間的第二電容陣列，所述控制信號根據(jù)所述第一輸入信號的頻率控制所述第一電容陣列的電容值和所述第二電容陣列的電容值，使得所述放大器的中心頻率與所述第一輸入信號的頻率之差不超過第一閾值。

優(yōu)選地，所述第一晶體管為mosfet，所述第一晶體管的漏極與所述變壓器的初級線圈的一端相連，所述第一晶體管的源極和所述變壓器的初級線圈的另一端接地。

優(yōu)選地，所述放大器還包括第二晶體管，所述第一晶體管和第二晶體管均為mosfet，所述第二晶體管的柵極接收所述第一輸入信號的差分信號，所述第一晶體管與所述第二晶體管的漏極分別與所述變壓器的初級線圈的兩端相連，所述第一晶體管與所述第二晶體管的源極均接地，所述第二晶體管與所述第一晶體管的漏極輸出所述第一輸出信號的差分信號。

優(yōu)選地，所述第一電容陣列與所述第二電容陣列分別包括多個(gè)相互并聯(lián)的支路，每個(gè)所述支路中包括串聯(lián)的電容和開關(guān)，所述第一信號為數(shù)字信號，各個(gè)所述支路中的開關(guān)分別受控于所述第一信號的對應(yīng)位。

優(yōu)選地，在每個(gè)所述支路中，所述電容包括兩個(gè)相等且對稱連接于所述開關(guān)兩端的電容。

優(yōu)選地，所述開關(guān)與所述電容分別由晶體管實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選地，所述控制信號包括用于控制所述第一電容陣列的第一控制信號和用于控制所述第二電容陣列的第二控制信號。

優(yōu)選地，所述第二控制信號與所述第一控制信號相同，所述第一電容陣列中的各個(gè)所述第一類支路與所述第二電容陣列中的各個(gè)所述支路對應(yīng)相同。

優(yōu)選地，所述變壓器的初級線圈的中心抽頭與供電電壓相接，所述變壓器的次級線圈的中心抽頭與偏置電壓相接。

優(yōu)選地，所述負(fù)載包括第二級放大電路，所述第二級放大電路的輸入端與所述變壓器的次級線圈耦合。

優(yōu)選地，所述第一閾值不超過所述放大器帶寬的二分之一。

優(yōu)選地，其中，所述變壓器包括片上集成的變壓器。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種信號處理系統(tǒng)，包括：本振電路，用于根據(jù)基準(zhǔn)信號和分頻信號產(chǎn)生本振信號；混頻器，用于根據(jù)所述本振信號和變頻信號產(chǎn)生第一中頻信號；以及上述任一放大器，所述第一中頻信號為所述放大器接收的所述第一輸入信號，所述放大器輸出的第一輸出信號為第二中頻信號，其中，所述系統(tǒng)還包括編碼電路，用于根據(jù)所述分頻信號產(chǎn)生所述控制信號。

優(yōu)選地，所述基準(zhǔn)信號由晶體振蕩器提供。

優(yōu)選地，所述本振電路包括：分頻器，用于根據(jù)所述分頻信號將所述第一本振信號按照分頻比產(chǎn)生第二本振信號；鑒頻鑒相器，用于對所述基準(zhǔn)信號與所述第二本振信號的相位和頻率分別進(jìn)行比較，以得到第一狀態(tài)信號和第二狀態(tài)信號；電荷泵，用于根據(jù)所述第一狀態(tài)信號和所述第二狀態(tài)信號得到模擬電壓信號；環(huán)路濾波器，用于對所述模擬電壓信號進(jìn)行低通濾波，以得到誤差電壓；以及壓控振蕩器，用于在所述誤差電壓的控制下產(chǎn)生所述第一本振信號。

優(yōu)選地，所述分頻器包括第一分頻器和第二分頻器，所述第一分頻器符合電流模式邏輯，所述第二分頻器符合單項(xiàng)時(shí)鐘邏輯。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種放大器的控制方法，包括：在放大器中建立可控電路，所述放大器的中心頻率和帶寬隨所述可控電路的參數(shù)變化而改變；生成與放大器的輸入信號的頻率具有對應(yīng)關(guān)系的控制信號；以及利用所述控制信號調(diào)節(jié)所述可控電路，使得放大器的中心頻率與所述輸入信號的頻率之差不超過第一閾值。

優(yōu)選地，所述第一閾值為所述放大器帶寬的二分之一。

根據(jù)上述實(shí)施例的放大器、信號處理系統(tǒng)及其方法，由于控制信號由所述編碼電路根據(jù)所述分頻信號產(chǎn)生，因此在所述控制信號控制下的放大器的中心頻率與所述第一中頻信號的頻率相近，在放大器本身的實(shí)際帶寬小于一定閾值情況下，能夠使輸入至放大器的干擾信號的頻率落入放大器帶寬范圍內(nèi)的幾率降低，從而減弱干擾。并且，由于在不同的控制信號控制下的放大器的中心頻率處的增益相近，也減弱了現(xiàn)有技術(shù)的寬帶放大器中的帶寬內(nèi)增益波動的現(xiàn)象，從而通過第一控制信號與第二控制信號對放大器中電容陣列的動態(tài)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)放大器中心頻率和帶寬的動態(tài)調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)了等效的平坦帶寬。

附圖說明

通過以下參照附圖對本發(fā)明實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚，

圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的信號處理系統(tǒng)的示意性框圖。

圖2示現(xiàn)有的信號處理系統(tǒng)中的放大器的輸入信號頻率與電壓增益的關(guān)系示意圖。

圖3示出本發(fā)明第一實(shí)施例的信號處理系統(tǒng)的示意性框圖。

圖4示出本發(fā)明第一實(shí)施例的信號處理系統(tǒng)中本振電路的示意性框圖。

圖5示出本發(fā)明第一實(shí)施例信號處理系統(tǒng)中本振電路的反饋分頻器的一種實(shí)施例的示意性框圖。

圖6示出本發(fā)明第一實(shí)施例信號處理系統(tǒng)中本振電路的環(huán)路濾波器的一種實(shí)施例的電路示意圖。

圖7示出本發(fā)明第一實(shí)施例的信號處理系統(tǒng)中放大器的電路示意圖。

圖8示出本發(fā)明另一實(shí)施例的信號處理系統(tǒng)中放大器的電路示意圖。

圖9示出本發(fā)明第一實(shí)施例的信號處理系統(tǒng)中放大器在不同控制信號下的輸入信號頻率與電壓增益的關(guān)系示意圖。

圖10示出本發(fā)明第一實(shí)施例的信號處理系統(tǒng)中放大器的等效平坦帶寬的示意圖。

圖11示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的放大電路控制方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。在各個(gè)附圖中，相同的元件采用類似的附圖標(biāo)記來表示。為了清楚起見，附圖中的各個(gè)部分沒有按比例繪制。此外，在圖中可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本發(fā)明的許多特定的細(xì)節(jié)，例如器件的結(jié)構(gòu)、材料、尺寸、處理工藝和技術(shù)，以便更清楚地理解本發(fā)明。但正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解的那樣，可以不按照這些特定的細(xì)節(jié)來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。

圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的信號處理系統(tǒng)的示意性框圖。

如圖1所示，現(xiàn)有的信號處理系統(tǒng)包括混頻器110、放大器120、以及本振電路130。本振電路130根據(jù)接收到的分頻信號p[m:0]和基準(zhǔn)信號fref產(chǎn)生本振信號lo，混頻器110由射頻信號rf以及本振信號lo得到第一中頻信號if0，放大器120將第一中頻信號if0放大得到第二中頻信號if1并輸出。

根據(jù)接收到的分頻信號p[m:0]的不同，本振電路130能夠產(chǎn)生不同頻率的本振信號lo，因此混頻器110根據(jù)射頻信號rf與本振信號lo所得到的第一中頻信號if0的頻率不同。

圖2示現(xiàn)有的信號處理系統(tǒng)中的放大器的輸入信號頻率與電壓增益的關(guān)系示意圖。

如圖2與圖1所示，當(dāng)放大器120的輸入信號的頻率f偏離中心頻率f0時(shí)，放大器的電壓增益av下降，即放大器120對輸入信號電壓的放大倍數(shù)下降。放大器120的中心頻率f0對應(yīng)第一電壓增益av0，通常將電壓增益av下降到與第一電壓增益av0相差3db時(shí)所對應(yīng)的輸入信號頻率范圍定義為放大器120的帶寬bw，如圖2所示，當(dāng)輸入信號的頻率為第一頻率值f1或第二頻率值f2時(shí)，放大器的電壓增益為第二電壓增益av1，其中av0-av1＝3db，那么放大器的帶寬bw＝f2-f1。在現(xiàn)有的信號處理系統(tǒng)100中，信號處理系統(tǒng)100例如應(yīng)用于fmcw技術(shù)的接收機(jī)中，本振電路130在不斷變化的分頻信號p[m:0]的控制下輸出頻率不斷變化的本振信號lo，因此混頻器根據(jù)本振信號lo與射頻信號rf得到的第一中頻信號if0的頻率不斷變化。為了使放大器120輸出的第二中頻信號if1滿足后續(xù)電路的輸入電壓范圍，放大器120的帶寬bw應(yīng)當(dāng)滿足第一中頻信號if0的頻率變化范圍。因此當(dāng)放大器對120對第一中頻信號if0進(jìn)行一定倍數(shù)的放大時(shí)，與第一中頻信號if0一起輸入至放大器120中、且頻率在放大器帶寬范圍內(nèi)的干擾信號也會一起被放大器放大一定的倍數(shù)，使得放大器輸出的信號中包含幅值與第二中頻信號if1相近的干擾信號，從而影響信號處理系統(tǒng)100所在的系統(tǒng)的功能和性能。

圖3示出本發(fā)明第一實(shí)施例的信號處理系統(tǒng)的示意性框圖。

如圖3所示，本發(fā)明第一實(shí)施例的信號處理系統(tǒng)200不僅包括混頻器210、本振電路230以及放大器220，還包括編碼電路240。本振電路230根據(jù)接收到的分頻信號p[m:0]和基準(zhǔn)信號fref產(chǎn)生本振信號lo，混頻器210由射頻信號rf以及本振信號lo得到第一中頻信號if0，放大器220將第一中頻信號if0放大得到第二中頻信號if1并輸出。編碼電路240將接收到的分頻信號p[m:0]編碼為控制信號b[n:0]，并將控制信號b[n:0]輸入至放大器220，用于控制放大器220的中心頻率f0與帶寬bw。

根據(jù)接收到的分頻信號p[m:0]的不同，本振電路230能夠產(chǎn)生不同頻率的本振信號lo，因此混頻器110由射頻信號rf與本振信號lo得到的第一中頻信號if0的頻率不同。編碼電路240根據(jù)分頻信號p[m:0]產(chǎn)生對應(yīng)的控制信號b[n:0]，使得放大器220的中心頻率f0與帶寬bw能夠與第一中頻信號if0的頻率對應(yīng)變化，從而保證輸入至放大器220的干擾信號的頻率在放大器的帶寬范圍之外，減少放大器220輸出的信號中的干擾信號。

圖4示出本發(fā)明第一實(shí)施例的信號處理系統(tǒng)中本振電路的示意性框圖。

如圖4所示，在信號處理系統(tǒng)200中，本振電路230為鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)(phaselockedloop,pll)，其包括鑒頻鑒相器(phasefrequencydetector,pfd)231、電荷泵(chargepump,cp)232，環(huán)路濾波器(loopfilter,lf)233、壓控振蕩器(voltage-controlledoscillator,vco)234以及反饋分頻器235。反饋分頻器235接收壓控振蕩器234輸出的本振信號lo，并根據(jù)分頻信號p[m:0]對本振信號lo進(jìn)行分頻得到按照分頻比n降頻的降頻本振信號lo_n，從而形成本振電路230的反饋回路，其中，分頻信號p[m:0]決定了反饋分頻器235所提供的分頻比n。鑒頻鑒相器231對基準(zhǔn)信號fref的頻率、相位與降頻本振信號lo_n的頻率、相位進(jìn)行比較，并對電荷泵232提供第一狀態(tài)信號qa和第二狀態(tài)信號qb。電荷泵232根據(jù)接收到的第一狀態(tài)信號qa和第二狀態(tài)信號qb產(chǎn)生模擬電壓信號vo，模擬電壓信號vo經(jīng)環(huán)路濾波器233濾波后得到誤差電壓vc，使得壓控振蕩器234在誤差電壓vc的控制下產(chǎn)生本振信號lo。

上述實(shí)施例中，基準(zhǔn)信號fref可以由晶體振蕩器提供。

圖5示出本發(fā)明第一實(shí)施例信號處理系統(tǒng)中本振電路的反饋分頻器的一種實(shí)施例的示意性框圖。

如圖5和圖4所示，反饋分頻器235包括預(yù)分頻器2351和數(shù)字分頻器2352。預(yù)分頻器2351對本振信號lo完成分頻比為n1的預(yù)分頻，數(shù)字分頻器2352根據(jù)分頻信號p[m:0]對預(yù)分頻后的信號實(shí)現(xiàn)分頻比為n/n1的數(shù)字分頻，從而將本振信號lo按照分頻比n降頻為降頻本振信號lo_n。其中，預(yù)分頻器2351例如為電流模式邏輯(currentmodelogic,cml)的4分頻電路；數(shù)字分頻器2352例如為單項(xiàng)時(shí)鐘邏輯(truesinglephaseclock,tspc)的可控分頻電路，其分頻比范圍為64至127，此時(shí)分頻信號p[m:0]的m值為5。

圖6示出本發(fā)明第一實(shí)施例信號處理系統(tǒng)中本振電路的環(huán)路濾波器的一種實(shí)施例的電路示意圖。

如圖5所示，由于鑒頻鑒相器231為數(shù)字電路，因此電荷泵232根據(jù)鑒頻鑒相器231所輸出的第一狀態(tài)信號qa與第二狀態(tài)信號qb得到的模擬電壓信號vo中不僅包含與誤差成比例的直流分量，也包含交流分量。為避免模擬電壓信號vo中的交流分量對壓控振蕩器234產(chǎn)生干擾，需要在電荷泵232與壓控振蕩器234之間加入環(huán)路濾波器以抑制高頻分量，因此環(huán)路濾波器233需要具有低通頻率響應(yīng)特性。環(huán)路濾波器233例如為如圖6所示的三階積分器，用于實(shí)現(xiàn)低通濾波，其包括多個(gè)無源元件，其中電容c1與電阻r1串聯(lián)后與電容c2并聯(lián)，電容c3的一端與電容c2的一端分別與電阻r2的兩端相連，電容c2的另一端與電容c3的另一端接地。模擬電壓信號vo由電容c2與電阻r2之間的節(jié)點(diǎn)輸入，濾波后得到的誤差電壓vc由電阻r2與電容c3之間的節(jié)點(diǎn)輸出。

下面針對本振電路230的工作過程做具體描述。

由于本振電路230為鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)，因此本振電路230具有兩個(gè)基本狀態(tài)：鎖定狀態(tài)和失鎖狀態(tài)。當(dāng)反饋分頻器235對鑒頻鑒相器231返回的降頻本振信號lo_n與基準(zhǔn)信號fref之間沒有頻率差、且相位差保持一固定值時(shí)，本振電路230處于鎖定狀態(tài)。當(dāng)反饋分頻器235對鑒頻鑒相器231返回的降頻本振信號lo_n與基準(zhǔn)信號fref之間存在頻率差時(shí)，本振電路230處于失鎖狀態(tài)。由失鎖狀態(tài)進(jìn)入鎖定狀態(tài)的過程稱為捕捉過程，該捕捉過程包括頻率捕捉過程和相位捕捉過程。

在頻率捕捉過程中，鑒頻鑒相器231根據(jù)降頻本振信號lo_n相對于基準(zhǔn)信號fref的頻率誤差得到第一狀態(tài)信號qa與第二狀態(tài)信號qb。電荷泵232根據(jù)第一狀態(tài)信號qa與第二狀態(tài)信號qb生成模擬電壓信號vo，環(huán)路濾波器233將模擬電壓信號vo中的高頻信號濾除以得到誤差信號vc。誤差信號vc能夠控制壓控振蕩器234所輸出的本振信號lo，使得經(jīng)反饋分頻器235輸出的降頻本振信號lo_n與基準(zhǔn)信號fref之間的頻率差減小。重復(fù)上述過程，當(dāng)壓控振蕩器234輸出的本振信號lo的頻率等于n倍的基準(zhǔn)信號fref的頻率后，本振電路230進(jìn)入相位捕捉過程。

在相位捕捉過程中，鑒頻鑒相器231根據(jù)降頻本振信號lo_n相對于基準(zhǔn)信號fref的相位誤差得到第一狀態(tài)信號qa與第二狀態(tài)信號qb。電荷泵232根據(jù)第一狀態(tài)信號qa與第二狀態(tài)信號qb生成模擬電壓信號vo，環(huán)路濾波器233將模擬電壓信號vo中的高頻信號濾除以得到誤差信號vc。誤差信號vc能夠控制壓控振蕩器234所輸出的本振信號lo，使得經(jīng)反饋分頻電路235分壓得到的降頻本振信號lo_n與基準(zhǔn)信號fref之間的相位誤差減小。重復(fù)上述過程，直至降頻本振信號lo_n與基準(zhǔn)信號fref之間的相位誤差小于允許值，此時(shí)本振電路230達(dá)到鎖定狀態(tài)。

通過上述捕捉過程，本振電路230由失鎖狀態(tài)進(jìn)入鎖定狀態(tài)，從而得到頻率為基準(zhǔn)信號fref頻率的n倍、且相位相對于基準(zhǔn)信號fref的相位穩(wěn)定的本振信號lo。

由于分頻比n由分頻信號p[m:0]提供，因此當(dāng)分頻信號p[m:0]不斷改變時(shí)，本振電路230能夠通過多次捕獲過程分別輸出不同頻率的本振信號lo，例如當(dāng)分頻信號p[m:0]對應(yīng)的分頻比n按照三角波的趨勢變化時(shí)，本振電路230輸出的本振信號lo的頻率能夠按照相同的趨勢變化。

圖7示出本發(fā)明第一實(shí)施例的信號處理系統(tǒng)中放大器的電路示意圖。

如圖7所示，放大器220包括第一電容陣列221、第二電容陣列222、差分晶體管m00和m01以及變壓器223。變壓器223包括初級線圈和次級線圈，初級線圈和次級線圈分別具有中心抽頭，初級線圈的中心抽頭與供電電壓vdd相連，次級線圈的中心抽頭與偏置電壓vbias相連，初級線圈的兩端分別與差分晶體管m00和m01的漏極相連。次級線圈的兩端與第二電容陣列的兩端相連并用于接入負(fù)載，所述負(fù)載可以為下一級放大電路。第一電容陣列221的兩端與初級線圈的兩端相連，第二電容陣列222的兩端與次級線圈的兩端相連，其中，第一電容陣列和第二電容陣列分別包括多個(gè)并聯(lián)的支路，每條支路中包括串聯(lián)的電容和開關(guān)。差分晶體管m00與m01分別接收由第一中頻信號if0得到的差分輸入信號vi_n和vi_p，第一電容陣列221與第二電容陣列222中的支路數(shù)目可以分別為n+1個(gè)，每個(gè)支路中開關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷由控制信號b[n:0]中的對應(yīng)位控制，使得第一電容陣列221與第二電容陣列222的電容值受控制信號b[n:0]控制。根據(jù)初級線圈與次級線圈的寄生參數(shù)與匝數(shù)比值，可以得到與第一電容陣列匹配的第二電容陣列，第二電容陣列與第一電容陣列中各支路的電容值根據(jù)設(shè)計(jì)需要可以不相同，第二電容陣列與第一電容陣列中相對應(yīng)的支路由相同的控制信號位控制，也可以分別由不同的控制信號控制。

在上述放大器220的工作過程中，例如當(dāng)控制信號b[n:0]＝011(n＝2)并且第一電容陣列與第二電容陣列中的開關(guān)在高電平控制下導(dǎo)通、低電平控制下關(guān)斷時(shí)，第一電容陣列中的開關(guān)k10與k11導(dǎo)通、第二電容陣列中的開關(guān)k20與k21導(dǎo)通，第一電容陣列中的其他開關(guān)關(guān)斷，此時(shí)放大器220的調(diào)諧電容為第一電容陣列的引入的電容，即開關(guān)k10所在支路的電容與開關(guān)k11所在支路的電容之和。當(dāng)控制信號b[n:0]改變時(shí)，例如當(dāng)控制信號b[n:0]＝111時(shí)，第一電容陣列中的開關(guān)k10、k11與k12導(dǎo)通，第一電容陣列中的其他開關(guān)關(guān)斷，此時(shí)放大器220的調(diào)諧電容為開關(guān)k10所在支路的電容、k11所在支路的電容和k12所在支路的電容之和，相比于控制信號b[n:0]＝011時(shí)的容值增加，則諧振頻率提高，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)控制信號b[n:0]對放大器220中心頻率的調(diào)節(jié)，保證了中心頻率與第一中頻信號if0頻率的對應(yīng)變化。

放大器220可以為片上集成電路，第一電容陣列和第二電容陣列中的開關(guān)和電容可以分別用晶體管實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，為了降低工藝誤差、使電容值更精確，每一支路中的電容可以包含位于所在支路中的開關(guān)兩側(cè)對稱的兩個(gè)相等的電容。

本實(shí)施例中，放大器220為差分放大器，其接收差分輸入信號并產(chǎn)生差分輸出信號。作為一種替代的實(shí)施例，放大器可以為如圖8所示的單端放大器，其包括晶體管m02，晶體管的柵極接收第中頻信號，晶體管的漏極接第一電容陣列222的一端，晶體管m02的漏極與第一電容陣列222的另一端接地。

需要說明的是，在上述各實(shí)施例的描述中，晶體管m00、m01以及晶體管m02為mosfet，具有源極、漏極和柵極，作為替代的實(shí)施例，晶體管m00、m01以及晶體管m02均可以為bjt，具有分別與mosfet的源極、漏極和柵極對應(yīng)的集電極、發(fā)射極以及基極。

圖9示出本發(fā)明第一實(shí)施例的信號處理系統(tǒng)中放大器在不同控制信號下的輸入信號頻率與電壓增益的關(guān)系示意圖。圖10示出本發(fā)明第一實(shí)施例的信號處理系統(tǒng)中放大器的等效平坦帶寬的示意圖。

如圖9所示，當(dāng)控制信號b[n:0]導(dǎo)通第一電容陣列中的第一支路、關(guān)斷第一電容陣列中的其他支路時(shí)，放大器220的中心頻率為f0_1且?guī)挷怀^第二閾值，使輸入至放大器220的干擾信號的頻率落入放大器220帶寬范圍內(nèi)的幾率降低、頻率與中心頻率f0_1相近或相等的第一中頻信號if0能夠以接近av0的增益放大為第二中頻信號if1；當(dāng)控制信號b[n:0]導(dǎo)通第一電容陣列中的第一支路與第二支路、關(guān)斷第一電容陣列中的其他支路時(shí)，放大器220的中心頻率為f0_2且?guī)挷怀^第二閾值，使輸入至放大器220的干擾信號的頻率落入放大器220帶寬范圍內(nèi)的幾率降低、頻率與中心頻率f0_2相近或相等的第一中頻信號if0能夠以接近av0的增益放大為第二中頻信號if1，以此類推。由于在不同控制信號b[n:0]的控制下，放大器220在中心頻率處的增益相近，因此也減弱了現(xiàn)有技術(shù)的寬帶放大器中的帶寬內(nèi)增益波動的現(xiàn)象，即通過控制信號b[n:0]對放大器中心頻率和帶寬的動態(tài)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)如圖10所示的等效平坦帶寬。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信號處理系統(tǒng)和接收機(jī)，由于控制信號b[n:0]由編碼電路根據(jù)分頻信號p[m:0]產(chǎn)生，因此控制信號b[n:0]控制下的放大器的中心頻率能夠與分頻比n、第一中頻信號if1的頻率以及本振信號lo的頻率匹配，在放大器本身的實(shí)際帶寬小于一定閾值情況下，能夠使輸入至放大器的干擾信號的頻率落入放大器帶寬范圍內(nèi)的幾率降低，從而減弱干擾。并且，由于在不同控制信號控制下的放大器的中心頻率處的增益相近，也減弱了現(xiàn)有技術(shù)的寬帶放大器中的帶寬內(nèi)增益波動的現(xiàn)象，從而通過控制信號對放大器中電容陣列的動態(tài)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)放大器中心頻率和帶寬的動態(tài)調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)了等效的平坦帶寬。

圖11示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的放大電路控制方法的流程圖。

在步驟s01中，在放大器中建立可控電路，所述放大器的中心頻率和帶寬隨所述可控電路的參數(shù)變化而改變。

在該步驟中，在放大電路中預(yù)設(shè)能夠影響中心頻率和帶寬的可控電路，所述可控電路例如為放大電路負(fù)載端的可控電容陣列，放大器的中心頻率與可控電容陣列的電容值存在對應(yīng)關(guān)系。

在步驟s02中，生成與放大器的輸入信號的頻率具有對應(yīng)關(guān)系的控制信號。

在該步驟中，所述控制信號可以為數(shù)字信號，當(dāng)所述輸入信號的頻率改變時(shí)，所述控制信號相應(yīng)地改變。

在步驟s03中，利用所述控制信號調(diào)節(jié)所述可控電路，使得放大器的中心頻率與所述輸入信號的頻率之差不超過第一閾值。

在該步驟中，所述第一閾值例如為所述放大器的帶寬的一半，從而使所述放大器在接收不同頻率的輸入信號時(shí)，能夠根據(jù)與所述輸入信號相應(yīng)的控制信號對中心頻率和帶寬進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)等效的平坦帶寬。

根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的方法，由于控制信號b[n:0]由編碼電路根據(jù)分頻信號p[m:0]產(chǎn)生，因此控制信號b[n:0]控制下的放大器的中心頻率能夠與分頻比n、第一中頻信號if1的頻率以及本振信號lo的頻率匹配，在放大器本身的實(shí)際帶寬小于一定閾值情況下，能夠使輸入至放大器的干擾信號的頻率落入放大器帶寬范圍內(nèi)的幾率降低，從而減弱干擾。并且，由于在不同控制信號控制下的放大器的中心頻率處的增益相近，也減弱了現(xiàn)有技術(shù)的寬帶放大器中的帶寬內(nèi)增益波動的現(xiàn)象，從而通過控制信號對放大器中電容陣列的動態(tài)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)放大器中心頻率和帶寬的動態(tài)調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)了等效的平坦帶寬。

應(yīng)當(dāng)說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

依照本發(fā)明的實(shí)施例如上文所述，這些實(shí)施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實(shí)施例。顯然，根據(jù)以上描述，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地利用本發(fā)明以及在本發(fā)明基礎(chǔ)上的修改使用。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。