專利名稱：電荷域?yàn)V波裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)電荷域運(yùn)算設(shè)計(jì)的濾波裝置(下文稱
作電荷域?yàn)V波裝置(charge domain filter device ))。
背景技術(shù)：
通過(guò)將RF (radio frequency,射頻高頻)電-各和數(shù)字電 路嵌入單個(gè)CMOS ( complementary metal oxide semiconductor, 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)電路芯片而獲得的、在無(wú)線通信中使 用的SoC ( system-on-chip,片上系統(tǒng))需要使RF電路小型化，
并且需要確保RF電路更高的能量效率。為了響應(yīng)這些需要，如 在非專利參考文獻(xiàn)i中公開的、通過(guò)采用利用高速時(shí)鐘的電流模
式采樣和開關(guān)電容電路等的模擬離散時(shí)間信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)的 濾波和抽取(decimation)技術(shù)的開發(fā)正在積極進(jìn)行。
另夕卜，如在非專利參考文獻(xiàn)2或非專利參考文獻(xiàn)3中所公開， 提出了 一種電荷域?yàn)V波電路，該電路僅包括用以形成SINC濾波 電路的跨導(dǎo)器(transconductor )和開關(guān)，在不使用運(yùn)算放大器 的情況下，該SINC濾波電路的頻率特性具有SINC函數(shù)特性。由 于該電荷域?yàn)V波電路中的濾波器僅由跨導(dǎo)器和開關(guān)構(gòu)成，因此 可以通過(guò)該電荷域?yàn)V波電路對(duì)GHz頻帶內(nèi)的RF信號(hào)直接進(jìn)行 采樣或者濾波。以下是對(duì)形成SINC濾波電^各的電荷域?yàn)V波電^各 的說(shuō)明。
圖17示出相關(guān)技術(shù)中在形成SINC濾波電路的電荷域?yàn)V波 電路中采用的結(jié)構(gòu)。如圖17所示，相關(guān)技術(shù)中提出的形成SINC 濾波電路的電荷域?yàn)V波電路10包括跨導(dǎo)器12、第一開關(guān)14、第 二開關(guān)16、第三開關(guān)18以及電容器20a、 20b、 20c和20d。
圖18示出施加到圖17所示的電荷域?yàn)V波電路10上的時(shí)鐘信 號(hào)的時(shí)序圖。圖18中的不同相位的四個(gè)時(shí)鐘信號(hào)01、 02、 03 和04用來(lái)控制電荷域?yàn)V波電路10中的第一開關(guān)14、第二開關(guān)16 和第三開關(guān)18的操作。
跨導(dǎo)器12輸出與輸入信號(hào)的電壓成比例的電流。
經(jīng)由第 一開關(guān)14選擇將通過(guò)施加從跨導(dǎo)器12輸出的電流進(jìn) 行充電的特定電容器。在圖17所示的電荷域?yàn)V波電路10中，基 于四種時(shí)鐘信號(hào)01、 02、 03和04將第一開關(guān)14切換到特定端 子，并對(duì)與所選擇的端子相對(duì)應(yīng)的電容器進(jìn)行充電。
經(jīng)由第二開關(guān)16選擇將通過(guò)清除殘留電荷進(jìn)行初始化的特 定電容器。在圖17的電荷域?yàn)V波電路10中，基于四種時(shí)鐘信號(hào)
01、 02、 03和04將第二開關(guān)16切換到特定端子。將與以第二 開關(guān)16選擇的端子相對(duì)應(yīng)的電容器接地，并通過(guò)清除殘留電荷 進(jìn)行初始化從而清除該電容器中由先前信號(hào)引起的任何殘留電 荷。
經(jīng)由第三開關(guān)18選擇特定電容器，該特定電容器保持存儲(chǔ) 在其中的將被輸出到后級(jí)電路的電荷?；谒姆N時(shí)鐘信號(hào)01 、
02、 03和04將第三開關(guān)18切換到特定端子，且當(dāng)選擇了該特 定端子時(shí)，存儲(chǔ)在相應(yīng)的電容器中的電荷被輸出到圖17所示的 電荷域?yàn)V波電路10的后級(jí)電路。
各開關(guān)即第一開關(guān)14、第二開關(guān)16和第三開關(guān)18的端子 01、 02、 03和04在相應(yīng)的時(shí)鐘信號(hào)01、 02、 03和04進(jìn)入ON 狀態(tài)時(shí)接通。
從跨導(dǎo)器12輸出的、與輸入信號(hào)的電壓成比例的電流在時(shí) 間長(zhǎng)度t被施加到通過(guò)第一開關(guān)14選擇的其中一個(gè)電容器上，在 該電容器上累積時(shí)間長(zhǎng)度t,并將其作為電荷進(jìn)行存儲(chǔ)。然后， 存儲(chǔ)在所選擇的電容器上的電荷輸出到位于后級(jí)的用于采樣的
電路。例如，在通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)01控制第一開關(guān)14,并通過(guò)從跨
導(dǎo)器12輸出的電流對(duì)第 一 電容器20a進(jìn)行充電時(shí)，通過(guò)時(shí)鐘信號(hào) 02控制第三開關(guān)18以將所存儲(chǔ)的電荷輸出到后級(jí)電路。隨后， 通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)04控制第二開關(guān)以將第一電容器2Oa接地，結(jié)果， 殘留電荷被釋放且第一電容器被初始化。
響應(yīng)于第一開關(guān)14、第二開關(guān)16和第三開關(guān)18的操作，電 容器20a、 20b、 20c和20d各自重復(fù)地進(jìn)行通過(guò)時(shí)間間隔t的采樣 操作。因此，通過(guò)矩形時(shí)間窗t對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，并且由于 因頻率特性而在與1/t的整數(shù)倍相對(duì)應(yīng)的位置處出現(xiàn)陷波 (notch),因此該電荷域?yàn)V波電路10可以用作SINC濾波器。例 如，假定t-lns,在lGHz (即與1/t的整數(shù)倍相對(duì)應(yīng)的位置)處 出現(xiàn)陷波且電荷域?yàn)V波電路10可以用作獲得例如圖19所示的頻 率特性的SINC濾波器。
(非專利參考文獻(xiàn)1 ) L. Richard Carley and Tamal Mukherjee, "High-Speed Low-Power Integrating CMOS Sample-and-Hold Amplifier Architecture," Proceedings of IEEE 1995 Custom Integrated Circuits Conference, pp 543 546, May 1995
(非專利參考文獻(xiàn)2) J. Yuan, "A Charge Sampling Mixer With Embedded Filter Function for Wireless Applications" proceedings of IEEE 2000 International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology, pp 315 318， Sept. 2000
(非專利文獻(xiàn)3 )A. Mirzaie， R. Bagheri, S. Cherazi and A. A Abidi "A Second-Order Antialiasing Prefilter for an SDR Receiver", Proceedings of IEEE 2005 Custom Integrated Circuits Conference, pp 629 ~ 632, Sept. 200
發(fā)明內(nèi)容
然而，相關(guān)技術(shù)中的電荷域SINC濾波電路不能象低通濾波 一樣獲得良好的特性。例如，假定圖17所示的相關(guān)技術(shù)中的 SINC濾波電路的采樣周期t為lns，產(chǎn)生的問(wèn)題是在l/t l/2t 的頻率范圍上，即lGHz 2GHz的范圍上的第二波瓣(lobe) 的大小可能達(dá)-13dB。
在不改變電荷域?yàn)V波電路的采樣率的情況下很難實(shí)現(xiàn)高階 濾波。盡管在非專利參考文獻(xiàn)3所公開的方法中通過(guò)將頻率特性 提高到SINC的二次冪來(lái)改善低頻成分的特性，但是由于與FIR (finite impulse response,有限脈沖響應(yīng))濾波器不同，該濾 波電路不允許自由調(diào)整頻率特性，因此其應(yīng)用范圍仍然非常有 限。
這意味著不能設(shè)計(jì)可重新配置的RF電路，因此，如果在單 個(gè)終端使用多個(gè)具有不同平均頻率或者不同帶寬的無(wú)線通信服 務(wù)，則該終端需要裝備有數(shù)量與要預(yù)訂的服務(wù)數(shù)量相匹配的濾 波電路。從而使RF電路的小型化面臨困難，并最終導(dǎo)致整個(gè)裝 置具有較大規(guī)模的結(jié)構(gòu)。
因此，通過(guò)解決上述問(wèn)題完成的本發(fā)明提供一種新的改善 的電荷域?yàn)V波電^各，該電路可以使低頻成分有效地通過(guò)并且同 時(shí)允許自由調(diào)整其頻率特性。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種電荷域?yàn)V波裝置。該電荷 域?yàn)V波裝置包括多個(gè)跨導(dǎo)器，每個(gè)跨導(dǎo)器將輸入電壓轉(zhuǎn)換成 電流并輸出該電流；以及濾波單元，其通過(guò)對(duì)多個(gè)電容器反復(fù) 進(jìn)行充電和放電來(lái)對(duì)多個(gè)跨導(dǎo)器的輸出信號(hào)進(jìn)行濾波。該電荷 域?yàn)V波裝置的特征在于該電荷域?yàn)V波裝置具有通過(guò)對(duì)與電容器 充電時(shí)間長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)的第一脈沖和與多個(gè)跨導(dǎo)器中的每一個(gè)相 對(duì)應(yīng)的第二脈沖進(jìn)行巻積而獲得的脈沖響應(yīng)，并且對(duì)該第 一 脈 沖ii^亍力口^又。
在采用上述結(jié)構(gòu)的電荷域?yàn)V波裝置中，多個(gè)跨導(dǎo)器中的每 一個(gè)將輸入電壓轉(zhuǎn)換成電流值，并且濾波單元對(duì)跨導(dǎo)器的輸出 信號(hào)進(jìn)行濾波。由于通過(guò)第 一 脈沖和第二脈沖的巻積來(lái)獲得電 荷域?yàn)V波裝置的脈沖響應(yīng)，因此可以通過(guò)改變充電時(shí)間長(zhǎng)度和 對(duì)跨導(dǎo)施加的權(quán)重來(lái)自由調(diào)整頻率特性。
可以將通過(guò)第 一 脈沖和第二脈沖的巻積而獲得的信號(hào)輸入 到濾波單元，并且可以通過(guò)用多個(gè)具有不同相位的矩形窗切出 多個(gè)跨導(dǎo)器的輸出電流然后計(jì)算輸出電流的和來(lái)實(shí)現(xiàn)該巻積。 在這種情況下，通過(guò)用多個(gè)具有不同相位的矩形窗切出多個(gè)跨 導(dǎo)器的輸出電流然后計(jì)算它們的和來(lái)獲得與對(duì)跨導(dǎo)施加的特定 權(quán)重相對(duì)應(yīng)的脈沖響應(yīng)。結(jié)果，由于可以改變通過(guò)計(jì)算跨導(dǎo)器 的輸出電流之和所獲得的、與對(duì)跨導(dǎo)施加的權(quán)重相對(duì)應(yīng)的脈沖 響應(yīng)，因此可以調(diào)整該電荷域?yàn)V波裝置的頻率特性。
可以通過(guò)將濾波單元以不同相位采樣的電容器的電荷相加 來(lái)實(shí)現(xiàn)該巻積。在該結(jié)構(gòu)下，可以通過(guò)計(jì)算以不同相位采樣的 電荷之和來(lái)獲得與充電時(shí)間長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)的脈沖響應(yīng)。結(jié)果，由 于可以改變通過(guò)計(jì)算以不同相位采樣的電荷之和所獲得的、與 充電時(shí)間長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)的脈沖響應(yīng)，因此可以調(diào)整電荷域?yàn)V波裝 置的頻率特性。
該電荷域?yàn)V波裝置還可以包括設(shè)置在多個(gè)跨導(dǎo)器和濾波單 元之間的開關(guān)單元。這種電荷域?yàn)V波裝置中的開關(guān)單元以預(yù)定 定時(shí)開/關(guān)其開關(guān)，從而控制來(lái)自多個(gè)跨導(dǎo)器的輸出電流向?yàn)V波 單元的施加。因此，本發(fā)明實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的電荷域?yàn)V波裝置可
用于帶通電荷采才羊(band pass charge sampling ), /人而在凈爭(zhēng)定帶 寬上對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以提供一種能夠使低
頻成分有效地通過(guò)并且允許自由調(diào)整其頻率特性的新的改善的 電荷域?yàn)V波裝置。


圖1示出在本發(fā)明第 一 實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的電荷域?yàn)V波電路； 圖2是輸入到本發(fā)明第 一 實(shí)施例的電荷域?yàn)V波電路的時(shí)鐘 信號(hào)的圖3A和3B示出在本發(fā)明第 一 實(shí)施例的電荷域?yàn)V波電路中 如何獲得脈沖響應(yīng)；
圖4是在本發(fā)明第 一 實(shí)施例的電荷域?yàn)V波電路中可以獲得 的頻率響應(yīng)的圖5A和5B示出在本發(fā)明第 一 實(shí)施例的電荷域?yàn)V波電路中 如何獲得脈沖響應(yīng)；
圖6是結(jié)合圖5A和5B中的脈沖響應(yīng)在電荷域?yàn)V波電路中獲 得的頻率響應(yīng)的圖7示出在本發(fā)明第二實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的電荷域?yàn)V波電路；
圖8是輸入到本發(fā)明第二實(shí)施例的電荷域?yàn)V波電路的時(shí)鐘 信號(hào)的圖9A和9B示出脈沖響應(yīng)的例子；
圖10A和10B示出脈沖響應(yīng)的另 一 個(gè)例子；
圖ll是結(jié)合圖10A和10B中的脈沖響應(yīng)在電荷域?yàn)V波電路 中獲得的頻率響應(yīng)的圖12A和12B示出脈沖響應(yīng)的又一個(gè)例子；
圖13是結(jié)合圖12A和12B中的脈沖響應(yīng)在電荷域?yàn)V波電路 中獲得的頻率響應(yīng)的圖14A和14B示出脈沖響應(yīng)的又一個(gè)例子；
圖15是結(jié)合圖14A和14B中的脈沖響應(yīng)在電荷域?yàn)V波電路
中獲得的頻率響應(yīng)的圖16示出在本發(fā)明第三實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的電荷域?yàn)V波電路； 圖17示出相關(guān)技術(shù)中在形成SINC濾波電路的電荷域?yàn)V波
電路中采用的結(jié)構(gòu)；
圖18是在相關(guān)技術(shù)中施加到電荷域?yàn)V波電路的時(shí)鐘信號(hào)的
時(shí)序圖；以及
具體實(shí)施例方式
以下參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。注意， 在本說(shuō)明書和附圖中，具有基本相同功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)元件用 相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示，并省略對(duì)這些結(jié)構(gòu)元件的重復(fù)說(shuō)明。
第一實(shí)施例
首先，說(shuō)明在本發(fā)明的第一實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的電荷域?yàn)V波電路。
圖l示出在本發(fā)明第一實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的電荷域?yàn)V波電路。如 圖l所示，本發(fā)明第一實(shí)施例的電荷域?yàn)V波電路100包括跨導(dǎo)器 102、 104、 106和108、開關(guān)110a、 110b、 110c和110d、加法器 112a和112b以及SINC濾波電路120。
SINC濾波電路120包括第 一 開關(guān)122a和122b 、第二開關(guān) 124、第三開關(guān)126和電容器128a、 128b、 128c和128d。
跨導(dǎo)器102、 104、 106和108各自輸出與輸入信號(hào)的電壓成 比例的電流。盡管使用四個(gè)跨導(dǎo)器來(lái)構(gòu)成本實(shí)施例中的電荷域 濾波電路，但實(shí)施本發(fā)明的電荷域?yàn)V波電路中的跨導(dǎo)器的數(shù)量 不限于四個(gè)。另外，跨導(dǎo)器可以具有彼此相等的跨導(dǎo)值，或者
可以具有彼此不同的跨導(dǎo)值。在假定四個(gè)跨導(dǎo)器全部具有彼此 相等的跨導(dǎo)值的情況下給出以下說(shuō)明。
通過(guò)開關(guān)110a、 110b、 110c和110d,選才奪將對(duì)其輸入來(lái)自 給定跨導(dǎo)器的輸出的加法器。在開關(guān)110a、 110b、 110c和110d 處，通過(guò)使用不同相位的時(shí)鐘信號(hào)來(lái)選擇端子。盡管在本實(shí)施 例中通過(guò)使用八種具有不同相位的時(shí)鐘信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)各開關(guān)的端 子轉(zhuǎn)換，但也可以結(jié)合不同數(shù)量的開關(guān)實(shí)施本發(fā)明。
加法器112a和112b各自計(jì)算來(lái)自跨導(dǎo)器的輸出的和，并且 輸出該和。通過(guò)開關(guān)110a、 110b、 110c和110d來(lái)選才奪輸出將凈皮 加在一起的特定跨導(dǎo)器。
SINC濾波電路120對(duì)輸入到其的信號(hào)進(jìn)4于濾波并提供濾波 后的輸出。SINC濾波電路120通過(guò)使用兩個(gè)輸入信號(hào)來(lái)執(zhí)行濾 波操作。
第一開關(guān)122a和122b均用來(lái)選擇將被充電的電容器。通過(guò) 第 一開關(guān)122a選擇電容器128a或電容器128c,而通過(guò)第 一開關(guān) 122b選擇電容器128b或電容器128d?；谒姆N具有不同相位的 時(shí)鐘信號(hào)將第 一 開關(guān)122a和122b切換到特定端子。
通過(guò)第二開關(guān)124選擇將進(jìn)行初始化的特定電容器。通過(guò)第 二開關(guān)124選擇SINC濾波電路120中將被初始化以清除其中的 殘留電荷的特定電容器。在本發(fā)明第 一 實(shí)施例的電荷域?yàn)V波電 路100中，基于四種時(shí)鐘信號(hào)將第二開關(guān)124切換到特定端子。 由于第二開關(guān)12 4連接到給定端子，因此與所選擇的端子連接的 電容器被初始化從而清除該電容器中由先前信號(hào)引起的任何殘 留電荷。
通過(guò)第三開關(guān)12 6選擇用于保持將被輸出到后級(jí)電路的電 荷的特定電容器。通過(guò)第三開關(guān)126選擇SINC濾波電路120中的 其中一個(gè)電容器，該電容器中所存儲(chǔ)的電荷將被輸出到后級(jí)電 路?；谒姆N時(shí)鐘信號(hào)切換第三開關(guān)以與其中一個(gè)端子連接， 并且存儲(chǔ)在與所選擇的端子連接的電容器上的電荷被輸出到本
發(fā)明第一實(shí)施例的電荷域?yàn)V波電路100中的后級(jí)電路。
將電荷存儲(chǔ)在電容器128a、 128b、 128c和128d中。通過(guò)從
跨導(dǎo)器輸出的電流來(lái)存儲(chǔ)電荷。希望電容器128a、 128b、 128c
和128d的電容4皮此相等。
接著，說(shuō)明在采用上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明第一實(shí)施例的電荷域
濾波電路中所執(zhí)行的操作。
圖2示出輸入到本發(fā)明第 一 實(shí)施例的電荷域?yàn)V波電路的時(shí)
鐘信號(hào)的圖。如圖2所示，向本發(fā)明第一實(shí)施例的電荷域?yàn)V波電
路輸入16種時(shí)鐘信號(hào)。以下是對(duì)輸入到本發(fā)明第 一 實(shí)施例的電
荷域?yàn)V波電路的時(shí)鐘信號(hào)的說(shuō)明。
時(shí)鐘信號(hào)0wo、 0 W45 、 ^W90、 ^W135、 ^W180、 "W225 、 "W270
和0w3u輸入到開關(guān)llOa、 110b、 110c和110d。時(shí)鐘信號(hào)0wo和
0萌8。輸入到開關(guān)llOa，時(shí)鐘信號(hào)0w45和0W225輸入到開關(guān)llOb, 時(shí)鐘信號(hào)0W9。和0W27。輸入到開關(guān)11OC,時(shí)鐘信號(hào)0wn5和0W315
輸入到開關(guān)110d。
時(shí)鐘4言號(hào)只于0WO和0W180、0W45和0W225 、 0W9O和0W27O以及
0wi35和0w3i5各自保持特定的ON/OFF關(guān)系。也就是說(shuō)，當(dāng)時(shí)鐘 信號(hào)0w。處于ON狀態(tài)時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)0w，維持OFF狀態(tài)。同樣， 當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0W45處于ON狀態(tài)時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)0W225維持OFF狀態(tài)， 當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0，。處于ON狀態(tài)時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)0w27。維持OFF狀態(tài)，
當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0W i 3 5處于ON狀態(tài)時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)0W3 i 5維持OFF狀態(tài)。
由于如上所述將兩種時(shí)鐘信號(hào)輸入到各開關(guān)，因此可將開 關(guān)端子從一個(gè)切換到另 一個(gè)。
如上所述，時(shí)鐘信號(hào)輸入到在本發(fā)明第一實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的 電荷域?yàn)V波電路。接著，說(shuō)明響應(yīng)于輸入到電荷域?yàn)V波電路的 時(shí)鐘信號(hào)在該電荷域?yàn)V波電路的各個(gè)單元中所執(zhí)行的操作。
當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0w。進(jìn)入ON狀態(tài)時(shí)，開關(guān)110a與對(duì)應(yīng)于時(shí)鐘信
號(hào)0W。的端子連接。然后，當(dāng)已經(jīng)處于ON狀態(tài)經(jīng)過(guò)了時(shí)間長(zhǎng)度
t的時(shí)鐘信號(hào)0，進(jìn)入OFF狀態(tài)且時(shí)鐘信號(hào)0w! 80進(jìn)入ON狀態(tài)時(shí)， 開關(guān)110a與對(duì)應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)0w，的端子連接。
在每個(gè)其它開關(guān)處通過(guò)兩種時(shí)鐘信號(hào)選擇特定端子。也就 是說(shuō)，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0w45進(jìn)入ON狀態(tài)時(shí)，開關(guān)110b與對(duì)應(yīng)于時(shí)鐘
信號(hào)0W45的端子連接。然后，當(dāng)已經(jīng)處于ON狀態(tài)經(jīng)過(guò)了時(shí)間長(zhǎng) 度t的時(shí)鐘信號(hào)0W45進(jìn)入OFF狀態(tài)且時(shí)鐘信號(hào)0W225進(jìn)入ON狀態(tài) 時(shí)，開關(guān)llOa與對(duì)應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)0W225的端子連接。
同樣，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0w9o進(jìn)入ON狀態(tài)時(shí)，開關(guān)110c與對(duì)應(yīng)于
時(shí)鐘信號(hào)0W9O的端子連接，而當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0w!35進(jìn)入ON狀態(tài)時(shí)，
開關(guān)llOd與對(duì)應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)0wm的端子連接。然后，當(dāng)已經(jīng)處 于ON狀態(tài)經(jīng)過(guò)了時(shí)間長(zhǎng)度t的時(shí)鐘信號(hào)0w9o進(jìn)入OFF狀態(tài)且時(shí)
鐘信號(hào)0W27O進(jìn)入ON狀態(tài)時(shí)，開關(guān)11 Oc與對(duì)應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)0W27O
的端子連接。同樣，當(dāng)已經(jīng)處于ON狀態(tài)經(jīng)過(guò)了時(shí)間長(zhǎng)度t的時(shí) 鐘信號(hào)0wn5進(jìn)入OFF狀態(tài)且時(shí)鐘信號(hào)0wu5進(jìn)入ON狀態(tài)時(shí)，開 關(guān)110d與對(duì)應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)0們15的端子連接。
開關(guān)110a、 110b、 110c和110d的輸出輸入到加法器112a或 加法器112b。也就是說(shuō)，與輸入到各開關(guān)的時(shí)鐘信號(hào)的ON/OFF 狀態(tài)對(duì)應(yīng)地選擇要被相加的信號(hào)。
例如，如果時(shí)鐘信號(hào)0w。、 0W45、 0W9。和0w]35處于ON狀態(tài)，
則四個(gè)跨導(dǎo)器的輸出都被輸入到加法器112a。另一方面，如果
時(shí)鐘信號(hào)0WQ、 0W45、 0W27G和0wm處于ON狀態(tài)，則跨導(dǎo)器102
和104的輸出被輸入到加法器112a,跨導(dǎo)器106和108的輸出被輸 入到加法器112b。
圖2中的Gm一phase l表示從加法器112a輸出的信號(hào)的電平 和時(shí)間長(zhǎng)度之間的關(guān)系，而圖2中的Gm—phase 2表示從加法器 U2b輸出的信號(hào)的電平和時(shí)間長(zhǎng)度之間的關(guān)系。如Gm—phase 1
和Gm—phase 2所示，加法器112a和112b的輸出隨時(shí)間成階梯狀 變化。
例如，當(dāng)信號(hào)0，、 0W45、 0W9O和0WU5處于ON狀態(tài)時(shí)，四
個(gè)跨導(dǎo)器的輸出都輸入到加法器112a，因此Gm一phase l具有最
大j直。另一方面，當(dāng)^[言號(hào)0wo、0W45、0w27o矛口0ww5處于ON^I犬
態(tài)時(shí)，跨導(dǎo)器102和104的輸出輸入到加法器112a,跨導(dǎo)器106 和108的輸出輸入到加法器112b , 從而使得Gm—phase 1和 Gm—phase 2具有彼此相等的值。
通過(guò)以預(yù)定定時(shí)將加法器112 a和112 b隨時(shí)間變化的輸出輸 入到SINC濾波電路120，可以改善SINC濾波電路的頻率特性。 通過(guò)使用時(shí)鐘信號(hào)0c。、 0C9。、 0c，和0c27o經(jīng)由第一開關(guān)122a 和122b控制向SINC濾波電^各120的輸入。時(shí)鐘信號(hào)0co和0。80
相互對(duì)應(yīng)地使用，而時(shí)鐘信號(hào)0C9。和0C27O相互對(duì)應(yīng)地使用。
當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0c。從OFF狀態(tài)切換到ON狀態(tài)時(shí)，第一開關(guān) 122a連接到與時(shí)鐘信號(hào)0c。相對(duì)應(yīng)的端子。結(jié)果，加法器112a 的輸出輸入到電容器128a,且將電荷存儲(chǔ)在電容器128a中。
由于加法器112a的輸出隨時(shí)間成階梯狀變化，因此輸入到 電容器128a的電流也隨時(shí)間成階梯狀變化。
然后，已經(jīng)處于ON狀態(tài)經(jīng)過(guò)了時(shí)間長(zhǎng)度2t的時(shí)鐘信號(hào)0co 切換到OFF狀態(tài)，相應(yīng)地時(shí)鐘信號(hào)0。8。進(jìn)入ON狀態(tài)。從而加法 器112a的輸出輸入到電容器128c,且將電荷存儲(chǔ)在電容器128c 中。輸入到電容器128c的電流也如輸入到電容器128a的電流一 樣成階梯狀變化。
當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0。8。已經(jīng)保持ON狀態(tài)經(jīng)過(guò)了時(shí)間長(zhǎng)度2t時(shí)，時(shí) 鐘信號(hào)0d8。切換到OFF狀態(tài)，且時(shí)鐘信號(hào)0c。進(jìn)入ON狀態(tài)。如 上所述，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0C。和時(shí)鐘信號(hào)0Ci80以周期2t交替切換到 ON/OFF狀態(tài)時(shí)，電容器128a和128c被反復(fù)充電。
當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0c9o從OFF狀態(tài)切換到ON狀態(tài)時(shí)，另 一個(gè)第一 開關(guān)122b連接到與時(shí)鐘信號(hào)0c9。相對(duì)應(yīng)的端子。結(jié)果，加法器 112b的輸出輸入到電容器128b且將電荷存儲(chǔ)在電容器128b中。 由于加法器112b的輸出如加法器112a的輸出 一樣隨時(shí)間成階梯 狀變化，因此輸入電容器12 8 b的電流也隨時(shí)間成階梯狀變化。
然后，已經(jīng)處于ON狀態(tài)經(jīng)過(guò)了時(shí)間長(zhǎng)度2t的時(shí)鐘信號(hào)0c90 切換到OFF狀態(tài)，相應(yīng)地時(shí)鐘信號(hào)0c27o進(jìn)入ON狀態(tài)。從而加法 器112b的輸出輸入到電容器128d，且將電荷存儲(chǔ)在電容器128d 中。輸入電容器128d的電流如輸入到電容器128b的電流一樣也 成階梯狀變化。
通過(guò)第三開關(guān)126將存儲(chǔ)在電容器128a、 128b、 128c和128d 中的電荷輸出到后級(jí)電路。通過(guò)使用四個(gè)時(shí)鐘信號(hào)0i、 02、 03 和04控制電荷輸出定時(shí)。
例如，在時(shí)鐘信號(hào)0c。從ON狀態(tài)切換到OFF狀態(tài)之后，時(shí) 鐘信號(hào)0!從OFF狀態(tài)切換到ON狀態(tài)，從而第三開關(guān)126連接到 與時(shí)鐘信號(hào)0j目對(duì)應(yīng)的端子。作為響應(yīng)，存儲(chǔ)在電容器128a中 的電荷通過(guò)第三開關(guān)126輸出到后級(jí)電路。
然后，已經(jīng)處于ON狀態(tài)經(jīng)過(guò)了時(shí)間長(zhǎng)度t的時(shí)鐘信號(hào)0—人 ON狀態(tài)切換到OFF狀態(tài)。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0變?yōu)镺FF時(shí)，時(shí)鐘信號(hào) 02進(jìn)入ON狀態(tài)。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)02切換到ON狀態(tài)時(shí)，第三開關(guān)126
連接到與時(shí)鐘信號(hào)02相對(duì)應(yīng)的端子。作為響應(yīng)，通過(guò)第三開關(guān)
126將存儲(chǔ)在電容器128b中的電荷輸出到后級(jí)電路。
當(dāng)?shù)?一開關(guān)122b連接到與時(shí)鐘信號(hào)0c卯相對(duì)應(yīng)的端子時(shí)， 通過(guò)從加法器112b輸出的電流在電容器128b中存儲(chǔ)電荷。以時(shí) 鐘信號(hào)02從OFF狀態(tài)切換到ON狀態(tài)的定時(shí)將時(shí)鐘信號(hào)0c9o從 ON狀態(tài)切換到OFF狀態(tài)。因此，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)02切換到ON狀態(tài) 時(shí)，通過(guò)第三開關(guān)126將響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)0c9。向ON狀態(tài)的切換
而存儲(chǔ)在電容器128b中的電荷輸出到后級(jí)電路。
然后，已經(jīng)處于ON狀態(tài)經(jīng)過(guò)了時(shí)間長(zhǎng)度t的時(shí)鐘信號(hào)02從 ON狀態(tài)切換到OFF狀態(tài)。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)02變?yōu)镺FF時(shí)，時(shí)鐘信號(hào) 03進(jìn)入ON狀態(tài)。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)03切換到ON狀態(tài)時(shí)，第三開關(guān)126 連接到與時(shí)鐘信號(hào)03相對(duì)應(yīng)的端子。作為響應(yīng)，通過(guò)第三開關(guān) 126將存儲(chǔ)在電容器128c中的電荷輸出到后級(jí)電路。
當(dāng)?shù)?一開關(guān)122a連接到與時(shí)鐘信號(hào)0。8o相對(duì)應(yīng)的端子時(shí)， 通過(guò)從加法器112a輸出的電流將電荷存儲(chǔ)在電容器128c中。以 時(shí)鐘信號(hào)03從OFF狀態(tài)切換到ON狀態(tài)的定時(shí)將時(shí)鐘信號(hào)0C18O 從ON狀態(tài)切換到OFF狀態(tài)。因此，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)03切換到ON狀 態(tài)時(shí)，通過(guò)第三開關(guān)126將響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)0。8Q向ON狀態(tài)的切 換而存儲(chǔ)在電容器128c中的電荷輸出到后級(jí)電路。
當(dāng)在時(shí)鐘信號(hào)03從OFF狀態(tài)切換到ON狀態(tài)后經(jīng)過(guò)了時(shí)間 長(zhǎng)度t時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)03從ON狀態(tài)切換到OFF狀態(tài)。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào) 03變?yōu)镺FF時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)04進(jìn)入ON狀態(tài)。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)04切換到 ON狀態(tài)時(shí)，第三開關(guān)126連接到與時(shí)鐘信號(hào)04相對(duì)應(yīng)的端子。 作為響應(yīng)，通過(guò)第三開關(guān)126將存儲(chǔ)在電容器128d中的電荷輸出 到后級(jí)電路。
當(dāng)?shù)?一 開關(guān)122b連接到與時(shí)鐘信號(hào)0c27。相對(duì)應(yīng)的端子時(shí)， 通過(guò)從加法器112b輸出的電流將電荷存儲(chǔ)在電容器128d中。以 時(shí)鐘信號(hào)04從OFF狀態(tài)切換到ON狀態(tài)的定時(shí)將時(shí)鐘信號(hào)0C27O 從ON狀態(tài)切換到OFF狀態(tài)。因此，在時(shí)鐘信號(hào)04切換到ON狀 態(tài)時(shí)，通過(guò)第三開關(guān)126將響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)0。7。向ON狀態(tài)的切 換而存儲(chǔ)在電容器128d中的電荷輸出到后級(jí)電路。
當(dāng)在時(shí)鐘信號(hào)04從OFF狀態(tài)切換到ON狀態(tài)后經(jīng)過(guò)了時(shí)間 長(zhǎng)度t時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)0i從ON狀態(tài)切換到OFF狀態(tài)。在如上所述 時(shí)鐘信號(hào)0i ~ 04被反復(fù)設(shè)為ON/OFF狀態(tài)時(shí)，已存儲(chǔ)在電容器
128a、 128b、 128c和128d中的電荷:被順序輸出到后級(jí)電路。
已將其中的電荷輸出到其后級(jí)電路的電容器各自接地，從 而通過(guò)清除電容器中的所有殘留電荷來(lái)對(duì)其進(jìn)行初始化。通過(guò) 第二開關(guān)124來(lái)初始化電容器。
當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0J刀換到OFF狀態(tài)且時(shí)鐘信號(hào)02切換到ON狀 態(tài)時(shí)，第二開關(guān)124連接到與時(shí)鐘信號(hào)02相對(duì)應(yīng)的端子。結(jié)果， 通過(guò)第二開關(guān)124將電容器128a接地，釋放電容器128a中的殘留 電荷以進(jìn)4亍初始化。
當(dāng)已經(jīng)處于ON狀態(tài)經(jīng)過(guò)了時(shí)間長(zhǎng)度t的時(shí)鐘信號(hào)02從ON 狀態(tài)切換到OFF狀態(tài)時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)03從OFF狀態(tài)切換到ON狀 態(tài)。響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)03向ON狀態(tài)的切換，第二開關(guān)124連接到 與時(shí)鐘信號(hào)03相對(duì)應(yīng)的端子。因此，通過(guò)第二開關(guān)124將電容 器128b接地，釋放電容器128b中的殘留電荷以進(jìn)行初始化。
當(dāng)已經(jīng)處于ON狀態(tài)經(jīng)過(guò)了時(shí)間長(zhǎng)度t的時(shí)鐘信號(hào)03從ON 狀態(tài)切換到OFF狀態(tài)時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)04從OFF狀態(tài)切換到ON狀 態(tài)。響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)04向ON狀態(tài)的切換，第二開關(guān)124連接到 與時(shí)鐘信號(hào)04相對(duì)應(yīng)的端子。因此，通過(guò)第二開關(guān)124將電容 器128c接地，釋i丈電容器128c中的殘留電荷以進(jìn)行初始化。
當(dāng)已經(jīng)處于ON狀態(tài)經(jīng)過(guò)了時(shí)間長(zhǎng)度t的時(shí)鐘信號(hào)04從ON 狀態(tài)切換到OFF狀態(tài)時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)0!從OFF狀態(tài)切換到ON狀 態(tài)。響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)0i向ON狀態(tài)的切換，第二開關(guān)124連接到 與時(shí)鐘信號(hào)0i相對(duì)應(yīng)的端子。因此，通過(guò)第二開關(guān)124將電容 器128d接地，釋放電容器128d中的殘留電荷以進(jìn)行初始化。
當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0i ~ 04被反復(fù)交替設(shè)為ON/OFF狀態(tài)時(shí)，釋放 電容器128a、 128b、 128c和128d中的殘留電荷從而初始化這些 電容器。
如上所述，由于電容器128a、 128b、 128c和128d以時(shí)間周
期t反復(fù)進(jìn)行充電、輸出和初始化，因此通過(guò)時(shí)間周期t連續(xù)執(zhí) 行采樣操作。
假定在圖l所示的電荷域?yàn)V波電路100中，從輸入開始到加 法器112 a的運(yùn)算為止的操作序列構(gòu)成單個(gè)跨導(dǎo)器的操作，如圖2 的Gm—phase l所示，通過(guò)具有周期2t的階梯狀三角波來(lái)表示跨 導(dǎo)的變化。同樣，假定從輸入開始到加法器112b的運(yùn)算為止的 操作序列構(gòu)成單個(gè)跨導(dǎo)器的操作，如圖2中與Gm—phase l相位 不同的Gm—phase 2所示，通過(guò)具有周期2t的階梯狀三角波來(lái)表 示3爭(zhēng)導(dǎo)的變化。因此，在電荷域?yàn)V波電^各100的SINC濾波電^各 120中，對(duì)通過(guò)三角波窗切出的連續(xù)時(shí)間信號(hào)進(jìn)行積分。
圖3A和3B示出在本發(fā)明第 一 實(shí)施例的電荷域?yàn)V波電路中 如何獲得脈沖響應(yīng)。如前所述，在電荷域?yàn)V波電^各100的SINC 濾波電路120中，對(duì)通過(guò)三角波窗切出的連續(xù)時(shí)間信號(hào)進(jìn)行積 分。該運(yùn)算等同于產(chǎn)生圖3B所示的三角波脈沖響應(yīng)的巻積。換 句話說(shuō)，該電荷域?yàn)V波電路100作為FIR濾波器工作。
圖3B所示的三角波脈沖響應(yīng)是圖3A所示的兩個(gè)矩形脈沖 巻積的結(jié)果。其中一個(gè)矩形脈沖對(duì)應(yīng)于脈沖寬度，而另一個(gè)矩 形脈沖對(duì)應(yīng)于跨導(dǎo)器的數(shù)量。由于脈沖寬度包含四個(gè)時(shí)鐘，且 在該實(shí)施例中使用四個(gè)跨導(dǎo)器，因此兩個(gè)矩形脈沖各自包括四 個(gè)脈沖信號(hào)。
由于對(duì)兩個(gè)矩形脈沖進(jìn)行巻積，因此電荷域?yàn)V波電路10 0 的頻率響應(yīng)顯示出等同于SINC^的特性。圖4示出在本發(fā)明第一 實(shí)施例的電荷域?yàn)V波電路100中通過(guò)將采樣周期t設(shè)為lns獲得 的頻率響應(yīng)的圖。如圖4所示，與圖19所示的相關(guān)技術(shù)的SINC 濾波電路中所觀察到的頻率特性相比，電荷域?yàn)V波電路10 0的頻 率特性在l/t 2/t的頻率范圍，即lGHz 2GHz的頻率范圍內(nèi)的 第二波瓣上的值較低。
可以通過(guò)調(diào)整跨導(dǎo)器的跨導(dǎo)水平來(lái)改變?cè)诒景l(fā)明實(shí)施例中 所實(shí)現(xiàn)的電荷域?yàn)V波電路100的頻率特性。
圖5A和5B示出在本發(fā)明第 一 實(shí)施例的電荷域?yàn)V波電路中 如何獲得脈沖響應(yīng)。例如，如果跨導(dǎo)器104和106的跨導(dǎo)是跨導(dǎo) 器102和108的5爭(zhēng)導(dǎo)的二倍，則如圖5A的Gm所示，生成梯形脈 沖。因此，通過(guò)改變跨導(dǎo)，電荷域?yàn)V波電3各100的脈沖響應(yīng)顯示 為如圖5B所示，且電荷域?yàn)V波電路IOO在這種情況下實(shí)現(xiàn)如圖6 給出的圖中所示的頻率特性等的頻率特性。
如前所述，可以通過(guò)對(duì)在本發(fā)明第一實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的電荷 域?yàn)V波電路中的跨導(dǎo)進(jìn)行加權(quán)來(lái)自由調(diào)整頻率特性。
第二實(shí)施例
以上參照本發(fā)明第一實(shí)施例給出了關(guān)于電荷域?yàn)V波電路的 說(shuō)明，其頻率特性可以通過(guò)控制從跨導(dǎo)器輸出的電流相加的定 時(shí)來(lái)自由調(diào)整?，F(xiàn)在，參照本發(fā)明的第二實(shí)施例，說(shuō)明頻率特 性可以通過(guò)控制從SINC濾波電路輸出的電荷相加的定時(shí)來(lái)自 由調(diào)整的電荷域?yàn)V波電路。
圖7示出在本發(fā)明第二實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的電荷域?yàn)V波電路。以 下是參照?qǐng)D7給出的對(duì)在本發(fā)明第二實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的電荷域?yàn)V 波電路的說(shuō)明。
如圖7所示，本發(fā)明第二實(shí)施例的電荷域?yàn)V波電路200包括 跨導(dǎo)器202、 204、 206和208以及SINC濾波電路220、 240、 260 和280。
SINC濾波電路220包括第一開關(guān)222、第二開關(guān)224、第三 開關(guān)226和電容器228a、 228b、 228c和228d。同樣，SINC濾波 電路240包括第一開關(guān)242、第二開關(guān)244、第三開關(guān)246和電容 器248a、 248b、 248c和248d， SINC濾波電路260包括第 一 開關(guān) 262、第二開關(guān)264、第三開關(guān)266和電容器268a、 268b、 268c
和268d, SINC濾波電路280包括第一開關(guān)282、第二開關(guān)284、 第三開關(guān)286和電容器288a、 288b、 288c和288d。
跨導(dǎo)器202、 204、 206和208各自輸出與輸入信號(hào)的電壓成 比例的電流。盡管用四個(gè)跨導(dǎo)器來(lái)構(gòu)成本實(shí)施例中的電荷域?yàn)V 波電路，但實(shí)施本發(fā)明的電荷域?yàn)V波電路中的跨導(dǎo)器的數(shù)量不 限于四個(gè)。另外，跨導(dǎo)器可以具有彼此相等的跨導(dǎo)值，或者可
以具有彼此不同的跨導(dǎo)值。通過(guò)假定四個(gè)跨導(dǎo)器都具有彼此相 等的跨導(dǎo)值來(lái)進(jìn)行以下說(shuō)明。
通過(guò)第一開關(guān)222、 242、 262和282選擇將被充電的電容器。 通過(guò)第一開關(guān)222選擇電容器228a、 228b、 228c和228d中的特定 電容器。同樣，通過(guò)第一開關(guān)242選擇電容器248a、 248b、 248c 和248d中的特定電容器，通過(guò)第一開關(guān)262選擇電容器268a、 268b、 268c和268d中的特定電容器，通過(guò)第 一 開關(guān)282選擇電容 器288a、 288b、 288c和288d中的特定電容器。假定本實(shí)施例中 的第一開關(guān)222、 242、 262和282各自包括四個(gè)端子，其中通過(guò)
使用具有不同相位的四個(gè)時(shí)鐘信號(hào)來(lái)切換這四個(gè)端子。
通過(guò)第二開關(guān)224、 244、 264和284來(lái)選擇將進(jìn)行初始化的 電容器。通過(guò)第二開關(guān)224、 244、 264和284選擇SINC濾波電路 220、 240、 260和280中的將進(jìn)行初始化以清除其任何殘留電荷 的電容器。在該實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的電荷域?yàn)V波電^各200中，通過(guò)4吏 用四種時(shí)鐘信號(hào)來(lái)切換端子，且對(duì)與所選擇的端子連接的電容 器進(jìn)行初始化從而清除該電容器中由先前信號(hào)引起的電荷。應(yīng) 該注意，可以結(jié)合具有不同數(shù)量端子的第二開關(guān)實(shí)施本發(fā)明。
通過(guò)第三開關(guān)226、 246、 266和286選擇將輸出電荷的電容 器。通過(guò)第三開關(guān)226、 246、 266和286選擇SINC濾波電路220、 240 、 260和280中的將向后級(jí)電路輸出其中所存儲(chǔ)的電荷的電容 器。在該實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的電荷域?yàn)V波電^各200中，通過(guò)^^用四種
時(shí)鐘信號(hào)來(lái)切換端子，且將存儲(chǔ)在與所選擇的端子連接的電容 器中的電荷輸出到后級(jí)電路。
應(yīng)該注意，關(guān)于各種開關(guān)的數(shù)量和每種開關(guān)中所包括的端 子的數(shù)量，本發(fā)明不限于上述例子。
將電荷存儲(chǔ)在電容器228a、 228b、 228c、 228d、 248a、 248b、 248c、 248d、 268a、 268b、 268c、 268d、 288a、 288b、 288c和 288d中。希望所有電容器具有相同的電容。應(yīng)該注意，盡管該
電路中所包括的電容器的數(shù)量不限于四個(gè)。
接著，說(shuō)明在采用上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明第二實(shí)施例的電荷域 濾波電路中所執(zhí)行的操作。
圖8示出輸入到本發(fā)明第二實(shí)施例的電荷域?yàn)V波電路的時(shí) 鐘信號(hào)的圖。十六種時(shí)鐘信號(hào)0i ~ 016被輸入到電荷域?yàn)V波電路 200。
基于四種時(shí)鐘信號(hào)0^ 05、 09和013控制第一開關(guān)222。當(dāng) 時(shí)鐘信號(hào)0—人OFF狀態(tài)切換到ON狀態(tài)時(shí)，第 一 開關(guān)222連接到 與時(shí)鐘信號(hào)0^目對(duì)應(yīng)的端子。
當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)222連接到與時(shí)鐘信號(hào)0i相對(duì)應(yīng)的端子時(shí)，從 跨導(dǎo)器202輸出的電流輸入到電容器228a中。然后通過(guò)跨導(dǎo)器 202的輸出電流對(duì)電容器228a進(jìn)行充電。
當(dāng)經(jīng)過(guò)了時(shí)間長(zhǎng)度t且時(shí)鐘信號(hào)0—人ON狀態(tài)切換到OFF狀 態(tài)時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)05從OFF狀態(tài)切換到ON狀態(tài)。響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào) 05從OFF狀態(tài)向ON狀態(tài)的切換，第 一 開關(guān)222連接到與時(shí)鐘信 號(hào)05相對(duì)應(yīng)的端子。
當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)222連接到與時(shí)鐘信號(hào)05相對(duì)應(yīng)的端子時(shí)，從 跨導(dǎo)器202輸出的電流輸入到電容器228b。然后通過(guò)跨導(dǎo)器202 的輸出電流對(duì)電容器228b進(jìn)行充電。 當(dāng)再次經(jīng)過(guò)了時(shí)間長(zhǎng)度t且時(shí)鐘信號(hào)05從ON狀態(tài)切換到
OFF狀態(tài)時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)09從OFF狀態(tài)切換到ON狀態(tài)。響應(yīng)于時(shí) 鐘信號(hào)09從OFF狀態(tài)向ON狀態(tài)的切換，第 一 開關(guān)222連接到與 時(shí)鐘信號(hào)09相對(duì)應(yīng)的端子。
當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)222連接到與時(shí)鐘信號(hào)09相對(duì)應(yīng)的端子時(shí)，從 跨導(dǎo)器202輸出的電流輸入到電容器228c。然后通過(guò)跨導(dǎo)器202 的輸出電流對(duì)電容器228c進(jìn)行充電。
當(dāng)又 一 次經(jīng)過(guò)了時(shí)間長(zhǎng)度t且時(shí)鐘信號(hào)09從ON狀態(tài)切換到 OFF狀態(tài)時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)0u從OFF狀態(tài)切換到ON狀態(tài)。響應(yīng)于時(shí) 鐘信號(hào)0u從OFF狀態(tài)向ON狀態(tài)的切換，第 一 開關(guān)222連接到與 時(shí)鐘信號(hào)013相對(duì)應(yīng)的端子。
當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)222連接到與時(shí)鐘信號(hào)013相對(duì)應(yīng)的端子時(shí)，從 跨導(dǎo)器202輸出的電流輸入到電容器228d。然后通過(guò)跨導(dǎo)器202 的輸出電流對(duì)電容器228d進(jìn)行充電。
當(dāng)又 一 次經(jīng)過(guò)了時(shí)間長(zhǎng)度t且時(shí)鐘信號(hào)0u從ON狀態(tài)切換 到OFF狀態(tài)時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)0—人OFF狀態(tài)切換到ON狀態(tài)。通過(guò)如 上所述將時(shí)鐘信號(hào)0p 05、 09和0u反復(fù)交替設(shè)為ON/OFF狀態(tài)， 第一開關(guān)222連接到不同端子，從而通過(guò)跨導(dǎo)器202的輸出電流 順序地將電荷存儲(chǔ)在電容器228a、 228b、 228c和228d中。
如上所述，通過(guò)將四個(gè)時(shí)鐘信號(hào)0p 05、 09和013反復(fù)設(shè)為 ON/OFF狀態(tài)，對(duì)SINC濾波電路220中的各電容器進(jìn)行充電。同 樣，通過(guò)將時(shí)鐘信號(hào)反復(fù)設(shè)為ON/OFF狀態(tài)，對(duì)SINC濾波電路 240、 260和280中的各電容器進(jìn)行充電。然而，通過(guò)將具有與輸 入到SINC濾波電路220中的第 一開關(guān)222的時(shí)鐘信號(hào)的相位不
波電路的電容器中。
例如，將四個(gè)時(shí)鐘信號(hào)02、 06、 0w和0M輸入到SINC濾波
電路240的第一開關(guān)242。如圖8所示，這些時(shí)鐘信號(hào)分別具有相
對(duì)于時(shí)鐘信號(hào)0i、 05、 09和0u的相位偏移t/4的相位。
另外，將時(shí)鐘信號(hào)03、 07、 0n和0^輸入到SINC濾波電路 260的第一開關(guān)262。如圖8所示，這些時(shí)鐘信號(hào)分別具有相對(duì)于
時(shí)鐘信號(hào)0i、 05、 09和0u的相位偏移t/2的相位。將時(shí)鐘信號(hào)
04、 08、 0u和0^輸入到SINC濾波電路28O的第一開關(guān)282。如 圖8所示，這些時(shí)鐘信號(hào)分別具有相對(duì)于時(shí)鐘信號(hào)0p 05、 09 和013的相位偏移3t/4的相位。
通過(guò)將不同相位的時(shí)鐘信號(hào)輸入到SINC濾波電路，可以切 換對(duì)各SINC濾波電路中的電容器進(jìn)行充電的定時(shí)。
通過(guò)第三開關(guān)226、 246、 266和286將存儲(chǔ)在電容器中的電 荷輸出到后級(jí)電路。通過(guò)將具有不同相位的四個(gè)時(shí)鐘信號(hào)01 、
05、 09和0u變?yōu)镺N/OFF來(lái)切換第三開關(guān)226、 246、 266和286 處的端子，從而將存儲(chǔ)在特定電容器中的電荷輸出到后級(jí)電路。 電荷輸出所使用的時(shí)鐘信號(hào)0i、 05、 09和013與輸入到第一開關(guān) 222的時(shí)鐘信號(hào)相同。
然后在時(shí)鐘信號(hào)09被設(shè)為ON狀態(tài)時(shí)，將當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0!保持 在ON狀態(tài)時(shí)通過(guò)跨導(dǎo)器202的輸出電流存儲(chǔ)在電容器228a中的 電荷輸出到后級(jí)電路。同樣，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0n處于ON狀態(tài)時(shí)將 電容器228b中的電荷輸出到后級(jí)電路，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0i處于ON 狀態(tài)時(shí)將電容器228c中的電荷輸出到后級(jí)電路，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)05 處于ON狀態(tài)時(shí)將電容器228d中的電荷輸出到后級(jí)電路。
將存儲(chǔ)在SINC濾波電路240、 260和280的電容器中的電荷 以及存儲(chǔ)在SINC濾波電路220的電容器中的電荷輸出到后級(jí)電 路。與SINC濾波電路220中的第三開關(guān)226的端子一樣，通過(guò)將 時(shí)鐘信號(hào)0i 、 05 、 09和013變?yōu)镺N/OFF來(lái)切換SINC濾波電路240 中的第三開關(guān)246的端子、SINC濾波電路260中的第三開關(guān)266
的端子和SINC濾波電路280中的第三開關(guān)286的端子。
當(dāng)響應(yīng)于不同相位的時(shí)鐘信號(hào)0,、 02、 03和04的輸入對(duì)電 容器228a、 248a、 268a和288a進(jìn)行充電時(shí)，在時(shí)鐘信號(hào)09進(jìn)入 ON狀態(tài)的同時(shí)輸出存儲(chǔ)在這些電容器中的電荷。因此，將存儲(chǔ) 在電容器228a、 248a、 268a和288a中的電荷相力口 ，且其和輸出 到后級(jí)電路。
同樣，響應(yīng)于不同相位的時(shí)鐘信號(hào)的輸入，對(duì)其它各電容 器組中的電容器進(jìn)行充電，但是所存儲(chǔ)的電荷響應(yīng)于單個(gè)時(shí)鐘 信號(hào)的輸入被輸出到后級(jí)電路。當(dāng)響應(yīng)于不同相位的時(shí)鐘信號(hào) 05、 06、 07和08的輸入對(duì)電容器228b、 248b、 268b和288b進(jìn)行 充電時(shí)，在時(shí)鐘信號(hào)0u進(jìn)入ON狀態(tài)的同時(shí)輸出存儲(chǔ)在這些電 容器中的電荷。當(dāng)響應(yīng)于不同相位的時(shí)鐘信號(hào)09、 010、 0n和 0i2的輸入對(duì)電容器228c、 248c、 268c和288c進(jìn)行充電時(shí)，在時(shí) 鐘信號(hào)0i進(jìn)入ON狀態(tài)的同時(shí)輸出存儲(chǔ)在這些電容器中的電荷。 同樣，當(dāng)響應(yīng)于不同相位的時(shí)鐘信號(hào)013、 0]4、 015和016的輸入 對(duì)電容器228d、 248d、 268d和288d進(jìn)行充電時(shí)，在時(shí)鐘信號(hào)05 進(jìn)入ON狀態(tài)的同時(shí)輸出存儲(chǔ)在這些電容器中的電荷。
當(dāng)通過(guò)第三開關(guān)226、 246、 266和286將各電容器中的電荷 輸出到后級(jí)電路時(shí)，通過(guò)將電容器接地清除電容器中可能保持 的任何殘留電荷從而對(duì)電容器進(jìn)行初始化。通過(guò)第二開關(guān)224、 244、 264和284來(lái)初始化電容器。通過(guò)將不同相位的四個(gè)時(shí)鐘信
號(hào)0!、 05、 09和0,3變?yōu)镺N/OFF來(lái)切換第二開關(guān)的端子。
當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)09變?yōu)镺FF且時(shí)鐘信號(hào)0u變?yōu)镺N時(shí)，將第二 開關(guān)224連接到與時(shí)鐘信號(hào)013相對(duì)應(yīng)的端子。結(jié)果，通過(guò)第二 開關(guān)224將電容器228a接地且釋放電容器228a中存在的任何殘 留電荷，從而初始化該電容器。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)09變?yōu)镺FF且時(shí)鐘 信號(hào)0u變?yōu)镺N時(shí)，其它第二開關(guān)244、 264和284也連接到與時(shí)
鐘信號(hào)013相對(duì)應(yīng)的端子。因此，釋放電容器248a、 268a和288a 中存在的殘留電荷，從而初始化電容器248a、 268a和288a。
當(dāng)已經(jīng)處于ON狀態(tài)經(jīng)過(guò)了時(shí)間長(zhǎng)度t的時(shí)鐘信號(hào)0u從ON 狀態(tài)切換到OFF狀態(tài)時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)0!從OFF狀態(tài)切換到ON狀 態(tài)。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0!進(jìn)入ON狀態(tài)時(shí)，第二開關(guān)224連接到與時(shí)鐘 信號(hào)0i相對(duì)應(yīng)的端子。結(jié)果，通過(guò)第二開關(guān)224將電容器228b 接地，且釋放電容器228b中存在的殘留電荷，從而初始化電容 器228b。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0u變?yōu)镺FF且時(shí)鐘信號(hào)0i變?yōu)镺N時(shí)，其 它第二開關(guān)244、 264和284也連接到與時(shí)鐘信號(hào)0,相對(duì)應(yīng)的端 子，且釋放電容器248b、 268b和288b中仍存在的殘留電荷，從 而初始化電容器248b、 268b和288b。
當(dāng)已經(jīng)處于ON狀態(tài)經(jīng)過(guò)了時(shí)間長(zhǎng)度t的時(shí)鐘信號(hào)0一人ON 狀態(tài)切換到OFF狀態(tài)時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)05從OFF狀態(tài)切換到ON狀 態(tài)。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)05進(jìn)入ON狀態(tài)時(shí)，第二開關(guān)224連接到與時(shí)鐘 信號(hào)05相對(duì)應(yīng)的端子。結(jié)果，通過(guò)第二開關(guān)224將電容器228c 接地，且釋放電容器228c中存在的殘留電荷，從而初始化電容 器228c。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)0i變?yōu)镺FF且時(shí)鐘信號(hào)05變?yōu)镺N時(shí)，其它 第二開關(guān)244 、 264和284也連接到與時(shí)鐘信號(hào)05相對(duì)應(yīng)的端子， 且釋放電容器248c、 268c和288c中仍存在的殘留電荷，從而初 始化電容器248c、 268c和288c。
當(dāng)已經(jīng)處于ON狀態(tài)經(jīng)過(guò)了時(shí)間長(zhǎng)度t的時(shí)鐘信號(hào)05從ON 狀態(tài)切換到OFF狀態(tài)時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)09從OFF狀態(tài)切換到ON狀 態(tài)。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)09進(jìn)入ON狀態(tài)時(shí)，第二開關(guān)224連接到與時(shí)鐘 信號(hào)09相對(duì)應(yīng)的端子。結(jié)果，通過(guò)第二開關(guān)224將電容器228d 接地，且釋放電容器228d中存在的殘留電荷，從而初始化電容 器228d。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)05變?yōu)镺FF且時(shí)鐘信號(hào)09變?yōu)镺N時(shí)，第二 開關(guān)244、 264和284也連接到與時(shí)鐘信號(hào)09相對(duì)應(yīng)的端子，且
釋放電容器248d、 268d和288d中仍存在的殘留電荷，從而初始 化電容器248d、 268d和288d。
如上所述，通過(guò)將時(shí)鐘信號(hào)0p 05、 09和013反復(fù)地變?yōu)?ON/OFF,來(lái)釋放SINC濾波電路220中的電容器228a、 228b、 228c 和228d中的殘留電荷，從而初始化各電容器。同樣，通過(guò)將時(shí) 鐘信號(hào)0i、 05、 09和013分別輸入到第二開關(guān)244、 264和284來(lái) 初始化SINC濾波電i 各240、 260和280中的電容器。
如上所述，各電容器無(wú)間斷地進(jìn)行充電、輸出和初始化。 圖8中的Dump 09表示當(dāng)將時(shí)鐘信號(hào)09輸入到第三開關(guān)226、 246、 266和286時(shí)輸出到后級(jí)電路的電荷總量發(fā)生的變化。通過(guò) 使用時(shí)鐘信號(hào)0！ 04來(lái)控制對(duì)例如電容器228a、 248a、 268a和 288a進(jìn)行充電的定時(shí)。由于時(shí)鐘信號(hào)0！ ~ 04具有不同的相位， 因此響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)0 9的輸入輸出到后級(jí)電路的電荷總量隨 時(shí)間成階梯狀變化。因此，存儲(chǔ)在電容器228a、 248a、 268a和 288a中的電荷總和等于通過(guò)如圖8中Dump 09所示的三角波窗 切出的連續(xù)時(shí)間信號(hào)的積分結(jié)果。
同樣，存儲(chǔ)在電容器228b、 248b、 268b和288b中的電荷總 和等于通過(guò)圖8中Dump 013所示的三角波窗切出的連續(xù)時(shí)間信 號(hào)的積分結(jié)果，存4諸在電容器228c、 248c、 268c和288c中的電 荷總和等于通過(guò)例如圖8中Dump 0!的三角波窗切出的連續(xù)時(shí) 間信號(hào)的積分結(jié)果，存儲(chǔ)在電容器228d、 248d、 268d和288d中 的電荷總和等于通過(guò)圖8中Dump 05所示的三角波窗切出的連 續(xù)時(shí)間信號(hào)的積分結(jié)果。因此，基于時(shí)間間隔t無(wú)隙地執(zhí)行采樣 操作和FIR濾波器的濾波操作。
如在本發(fā)明第 一 實(shí)施例的電荷域?yàn)V波電路10 0中 一 樣，如圖 7所示，通過(guò)對(duì)兩個(gè)矩形脈沖進(jìn)行巻積，獲得電荷域?yàn)V波電^各200 的脈沖響應(yīng)。在電荷域?yàn)V波電路200中獲得的脈沖響應(yīng)是與圖
3B中所示的脈沖響應(yīng)類似的三角波脈沖響應(yīng)。因此，電荷域?yàn)V 波電路200可以用作FIR濾波器，假定采樣周期t為lns,電荷域 濾波電路200獲得與圖4所示的電荷域?yàn)V波電路100的頻率響應(yīng) 的頻率特性類似的頻率特性。
同樣，可以通過(guò)調(diào)整跨導(dǎo)器的跨導(dǎo)水平來(lái)改變?cè)诒景l(fā)明第 二實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的電荷域?yàn)V波電路200的頻率特性。
例如，如果跨導(dǎo)器204和206的跨導(dǎo)是跨導(dǎo)器202和208的跨 導(dǎo)的二倍，則如圖5A的Gm所示，生成梯形脈沖。因此，電荷 域?yàn)V波電^各2 0 0的沖響應(yīng)與本發(fā)明第 一 實(shí)施例的電荷域?yàn)V波 電路100的脈沖響應(yīng)相同。結(jié)果，通過(guò)改變跨導(dǎo)，顯示為如圖5B 所示，電荷域?yàn)V波電路200也實(shí)現(xiàn)了如圖6給出的圖中所示的頻 率特性等的頻率特性。
也就是說(shuō)，本發(fā)明第二實(shí)施例中的電荷域?yàn)V波電路也形成 能夠通過(guò)改變對(duì)跨導(dǎo)施加的權(quán)重來(lái)調(diào)整其頻率特性的FIR濾波 器。
如前所述，在本發(fā)明第二實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的電荷域?yàn)V波電路 中，可以通過(guò)對(duì)跨導(dǎo)進(jìn)行加權(quán)來(lái)自由調(diào)整頻率特性。
如上所述，可以通過(guò)對(duì)加一又后的^爭(zhēng)導(dǎo)和用于電流積分的矩 形窗的巻積來(lái)獲得FIR濾波器的脈沖響應(yīng)。因此，通過(guò)調(diào)整對(duì)
ON狀態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)度，可以在FIR濾波器中獲得各種形式的脈沖 響應(yīng)。
應(yīng)用例1
圖9A和9B示出脈沖響應(yīng)的例子。如圖9A所示，當(dāng)用來(lái)對(duì) 電容器進(jìn)行充電的時(shí)鐘的脈沖寬度包括三個(gè)時(shí)鐘且電荷域?yàn)V波 電路包括五個(gè)跨導(dǎo)器，其中三個(gè)跨導(dǎo)器的跨導(dǎo)是其余兩個(gè)跨導(dǎo) 器的跨導(dǎo)的二倍時(shí)，獲得圖9B所示的脈沖響應(yīng)。圖9B所示的脈 沖響應(yīng)與圖5B所示的脈沖響應(yīng)相同。因此，假定采樣周期t等于
1 n s,在這種情況下獲得的頻率特性也如圖6的圖所示。 應(yīng)用例2
圖10A和10B示出脈沖響應(yīng)的另 一個(gè)例子。如圖IOA所示， 當(dāng)用來(lái)對(duì)電容器進(jìn)行充電的時(shí)鐘的脈沖寬度包括五個(gè)時(shí)鐘且電 荷域?yàn)V波電路包括四個(gè)具有相等跨導(dǎo)的跨導(dǎo)器時(shí)，獲得圖10B 所示的脈沖響應(yīng)。假定采樣周期t等于lns，在這種情況下獲得 的頻率特性如圖ll的圖所示。
應(yīng)用例3
圖12A和12B示出脈沖響應(yīng)的又一個(gè)例子。如圖12A所示， 當(dāng)用來(lái)對(duì)電容器進(jìn)行充電的時(shí)鐘的脈沖寬度包括四個(gè)時(shí)鐘且電 荷域?yàn)V波電路包括四個(gè)跨導(dǎo)器，其中兩個(gè)跨導(dǎo)器的跨導(dǎo)是其余 兩個(gè)跨導(dǎo)器的跨導(dǎo)的二倍時(shí)，獲得圖12B所示的脈沖響應(yīng)。假 定采樣周期t等于lns，在這種情況下獲得的頻率特性如圖13的 圖所示。
應(yīng)用例4
圖14A和14B示出脈沖響應(yīng)的又一個(gè)例子。如圖14A所示， 當(dāng)用來(lái)對(duì)電容器進(jìn)行充電的時(shí)鐘的脈沖寬度包括四個(gè)時(shí)鐘且電 荷域?yàn)V波電路包括四個(gè)跨導(dǎo)器，其中 一個(gè)跨導(dǎo)器的跨導(dǎo)的極性 與其余三個(gè)跨導(dǎo)器的跨導(dǎo)的極性相反時(shí)，獲得圖14B所示的脈 沖響應(yīng)。假定采樣周期等于lns,在這種情況下獲得的頻率特性 如圖15的圖所示。
如上所述通過(guò)改變用來(lái)對(duì)電容器進(jìn)行充電的時(shí)鐘的脈沖寬 度或各跨導(dǎo)器的跨導(dǎo)，可以獲得各種頻率特性。換句話說(shuō)，通 過(guò)與將通過(guò)的信號(hào)的頻帶或特定用途對(duì)應(yīng)地調(diào)整跨導(dǎo)或電容器 充電時(shí)間，可以利用單個(gè)電路使各種不同頻帶的信號(hào)通過(guò)，從 而使得可以預(yù)訂多個(gè)無(wú)線通信服務(wù)，而不增大電路規(guī)模。
第三實(shí)施例
將通過(guò)利用在本發(fā)明第三實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的電荷域?yàn)V波電路
所寺丸^f亍的帶通電4肯采才羊(band pass charge sampling, BPCS,見 非專利參考文獻(xiàn)2 )作為本發(fā)明的另 一個(gè)應(yīng)用例子來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
圖16示出了在本發(fā)明第三實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的電荷域?yàn)V波電 路。如圖16所示，本發(fā)明第三實(shí)施例中的電荷域?yàn)V波電路300 包括跨導(dǎo)器302、 304、 306和308、開關(guān)310a、 310b、 310c和310d、 加法器312a和312b、 SINC濾波電路320、第一開關(guān)單元330和第 二開關(guān)單元340。
SINC濾波電路320包括第 一開關(guān)322a和322b、第二開關(guān) 324、第三開關(guān)326和電容器328a、 328b、 328c和328d。第一開 關(guān)單元330包括開關(guān)332a和332b,而第二開關(guān)單元340包括開關(guān) 342a和342b。
通過(guò)第 一開關(guān)單元330和第二開關(guān)單元340控制從跨導(dǎo)器向 SINC濾波電路320的輸出。更具體地，通過(guò)第一開關(guān)單元330控 制來(lái)自跨導(dǎo)器的輸出，而通過(guò)第二開關(guān)單元340控制相位與來(lái)自 跨導(dǎo)器的輸出的相位相反的輸出。
具有;&此相反的相位的時(shí)鐘信號(hào)^^皮輸入到第 一開關(guān)單元 330和第二開關(guān)單元340。也就是說(shuō)，當(dāng)將處于ON狀態(tài)的時(shí)鐘信 號(hào)輸入到第一開關(guān)單元330時(shí)，不將處于ON狀態(tài)的時(shí)鐘信號(hào)輸 入到第二開關(guān)單元340，當(dāng)將處于ON狀態(tài)的時(shí)鐘信號(hào)輸入到第 二開關(guān)單元340時(shí)，不將處于ON狀態(tài)的時(shí)鐘信號(hào)輸入到第一開 關(guān)單元330中。
當(dāng)將輸入到第一開關(guān)單元330和第二開關(guān)單元340的時(shí)鐘信 號(hào)反復(fù)交替地變?yōu)镺N和OFF時(shí)，跨導(dǎo)器的輸出和具有與跨導(dǎo)器 的輸出的相位相反的相位的輸出被交替輸入到SINC濾波電路 320。也就是說(shuō)，通過(guò)用輸入到第二開關(guān)單元340的時(shí)鐘信號(hào)乘
以輸入到第 一 開關(guān)單元330的時(shí)鐘信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率轉(zhuǎn)換。結(jié)果， 的濾波電路。
如上所述，本發(fā)明第三實(shí)施例中的電荷域?yàn)V波電路可用在 以特定頻率為中心的帶通電荷采樣中。與在第 一 實(shí)施例和第二 實(shí)施例中一樣，可以通過(guò)改變跨導(dǎo)值或電容器充電時(shí)間來(lái)自由 調(diào)整第三實(shí)施例中的電荷域?yàn)V波電路的頻率特性。換句話說(shuō)， 通過(guò)與將通過(guò)的信號(hào)的頻帶或者特定用途相對(duì)應(yīng)地調(diào)整跨導(dǎo)或 電容器充電時(shí)間，可以利用單個(gè)電路使各種不同頻帶的信號(hào)通 過(guò)，這使得可以預(yù)訂多個(gè)無(wú)線通信服務(wù)，而不增大電路規(guī)模。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以根據(jù)設(shè)計(jì)需求或者其它因 素做出各種修改、組合、子組合和改變，只要其在所附權(quán)利要 求或其等同物的范圍內(nèi)即可。
本發(fā)明包含與2006年7月6日在日本特許廳提交的日本專利 申請(qǐng)No. JP2006-187057有關(guān)的主題，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用包含 于此。
權(quán)利要求
1.一種電荷域?yàn)V波裝置，其包括多個(gè)跨導(dǎo)器，每個(gè)跨導(dǎo)器將輸入電壓轉(zhuǎn)換成電流并輸出該電流；以及濾波單元，其通過(guò)對(duì)多個(gè)電容器反復(fù)進(jìn)行充電和放電來(lái)對(duì)所述多個(gè)跨導(dǎo)器的輸出信號(hào)進(jìn)行濾波，其中所述電荷域?yàn)V波裝置具有通過(guò)將與對(duì)所述電容器進(jìn)行充電的充電時(shí)間長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)的第一脈沖和與所述多個(gè)跨導(dǎo)器中的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的第二脈沖進(jìn)行卷積而獲得的脈沖響應(yīng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電荷域?yàn)V波裝置，其特征在于 可以改變所述多個(gè)跨導(dǎo)器的跨導(dǎo)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電荷域?yàn)V波裝置，其特征在于 可以改變所述充電時(shí)間長(zhǎng)度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電荷域?yàn)V波裝置，其特征在于 將通過(guò)對(duì)所述第 一 脈沖和所述第二脈沖進(jìn)行巻積而獲得的信號(hào)輸入到所述濾波單元。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電荷域?yàn)V波裝置，其特征在于 通過(guò)將以多個(gè)不同相位的矩形窗切出的所述多個(gè)跨導(dǎo)器的輸出電流相加來(lái)實(shí)現(xiàn)所述巻積。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電荷域?yàn)V波裝置，其特征在于 通過(guò)將由所述濾波單元以不同相位采樣的、存儲(chǔ)在所述電容器中的電荷相加來(lái)實(shí)現(xiàn)所述巻積。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電荷域?yàn)V波裝置，其特征在于， 還包括開關(guān)單元，其被設(shè)置在所述多個(gè)跨導(dǎo)器和所述濾波單元之間。
全文摘要
提供一種電荷域?yàn)V波裝置，該裝置包括多個(gè)跨導(dǎo)器，每個(gè)跨導(dǎo)器將輸入電壓轉(zhuǎn)換成電流并輸出該電流；以及濾波單元，其通過(guò)對(duì)多個(gè)充電器反復(fù)進(jìn)行充電和放電來(lái)對(duì)所述多個(gè)跨導(dǎo)器的輸出信號(hào)進(jìn)行濾波，其中通過(guò)將與對(duì)所述充電器進(jìn)行充電的充電時(shí)間長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)的第一脈沖和與所述多個(gè)跨導(dǎo)器中的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的第二脈沖進(jìn)行卷積來(lái)獲得所述電荷域?yàn)V波裝置的脈沖響應(yīng)。
文檔編號(hào)H03H7/12GK101102099SQ20071012288
公開日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2007年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月6日
發(fā)明者飯?zhí)镄疑?申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社