專利名稱：一種偏置控制濾波器及外調(diào)制器偏置控制濾波裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種偏置控制濾波器及外調(diào)制器偏置控制濾波裝置。
背景技術(shù)：
外調(diào)制方式具有高速率、大消光比、啁啾可調(diào)以及對波長不敏感等優(yōu)點，對提高波 分系統(tǒng)的傳輸距離和傳輸速度起著極其重要的作用。但是外調(diào)制器的偏置工作點位置會在 溫度變化以及器件老化等因素的影響下產(chǎn)生漂移，進而影響調(diào)制性能。為此，對外調(diào)制器進 行偏置控制的裝置由導(dǎo)頻信號發(fā)生器、鈮酸鋰驅(qū)動器、鈮酸鋰調(diào)制器偏置控制濾波器、預(yù)放 大器和鑒相積分器構(gòu)成，如圖1所示。導(dǎo)頻發(fā)生器產(chǎn)生導(dǎo)頻信號，以2% 5%的比例由鈮 酸鋰驅(qū)動器疊加到正常通信信號中后發(fā)送到鈮酸鋰調(diào)制器；鈮酸鋰調(diào)制器將該疊加信號調(diào) 制成光信號后檢測導(dǎo)頻信號，進行預(yù)放大、濾波放大、鑒相積分后輸出偏置控制電壓使鈮酸 鋰調(diào)制器工作在穩(wěn)定的偏置工作點。 偏置控制濾波器從正常通信信號中提取出導(dǎo)頻信號后進行濾波放大，要求具有良 好的頻率選擇特性和低噪聲系數(shù)，其性能對調(diào)制器偏置控制的控制精度和穩(wěn)定性起重要作 用。傳統(tǒng)的偏置控制濾波器使用兩級串聯(lián)的模擬MFB(Multiple Feedback Bandpass,多 重反饋帶通)濾波器進行導(dǎo)頻信號的提取放大，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。濾波頻率取決于電阻 Rl R6和電容Cl C4的值， 一旦各元件參數(shù)確定，濾波頻率就不可更改。雖然這種濾波 放大器在調(diào)試良好的前提下能夠正常工作，但由于它基于傳統(tǒng)的模擬電路技術(shù)，濾波特性 受器件離散性、特別是電容精度的影響較大，在溫度變化的情況下相位延時變化大，頻率不 能動態(tài)調(diào)節(jié)，調(diào)試?yán)щy，不能滿足光通信設(shè)備大規(guī)模生產(chǎn)的要求。 申請?zhí)枮?00610033896的發(fā)明提出了基于數(shù)字技術(shù)的ADC(Analog toDigital Convert,模數(shù)轉(zhuǎn)換)采樣量化和數(shù)字濾波器以取代模擬帶通濾波器，實現(xiàn)偏置控制過程中 的濾波放大功能，解決了模擬濾波器受器件離散性影響大，且不能大規(guī)模生產(chǎn)的問題，但同 時也帶來了電路規(guī)模大，成本、復(fù)雜度高，數(shù)字電路噪聲大等缺點，因此也不是最佳的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種偏置控制濾波器及外調(diào)制器偏置控制濾波 裝置，以克服現(xiàn)有的外調(diào)制器偏置控制濾波器不能兼顧生產(chǎn)一致性、可生產(chǎn)性和低噪聲系 數(shù)的缺陷。 為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種偏置控制濾波器，包括時鐘發(fā)生器、分頻器 及開關(guān)電容濾波單元； 所述時鐘發(fā)生器用于為所述開關(guān)電容濾波單元及所述分頻器提供時鐘信號； 所述分頻器用于對接收到的所述時鐘信號進行分頻，生成導(dǎo)頻信號； 所述開關(guān)電容濾波單元用于在所述時鐘發(fā)生器提供的時鐘信號下對輸入的導(dǎo)頻信號進行放大濾波后輸出。
進一步地，上述偏置控制濾波器還可具有以下特征 所述開關(guān)電容濾波單元中包括依次相連的反相運算放大器、開關(guān)電容單元及積分 器，還包括反饋電阻網(wǎng)絡(luò)； 所述反相運算放大器用于對所述輸入的導(dǎo)頻信號進行放大后，發(fā)送到所述開關(guān)電 容單元； 所述開關(guān)電容單元用于在所述時鐘發(fā)生器提供的時鐘信號下對接收到的導(dǎo)頻信 號進行濾波，并將得到的離散時間信號發(fā)送給所述積分器； 所述積分器用于將所述離散時間信號還原為連續(xù)時間信號后一路作為濾波信號 輸出，另一路傳遞給所述反饋電阻網(wǎng)絡(luò)； 所述反饋電阻網(wǎng)絡(luò)用于將輸入的信號分別反饋給所述開關(guān)電容單元和所述運算 放大器的反相輸入端。
進一步地，上述偏置控制濾波器還可具有以下特征 至少包括2級開關(guān)電容濾波單元，所述多級開關(guān)電容濾波單元具有相同的結(jié)構(gòu)， 且通過電容串聯(lián)； 所述時鐘發(fā)生器用于為所述多級開關(guān)電容濾波單元提供相同的時鐘信號。
進一步地，上述偏置控制濾波器還可具有以下特征 所述開關(guān)電容濾波單元中包含兩級積分器，所述反饋電阻網(wǎng)絡(luò)中包含兩個電阻， 其中 一個電阻用于連接所述運算放大器的反相輸入端和輸出端； 第一級積分器用于將所述開關(guān)電容單元輸出的離散時間信號還原為連續(xù)時間信 號后一路作為濾波輸出，一路通過所述電阻反饋網(wǎng)絡(luò)中的另一個電阻反饋到所述運算放大 器的反相輸入端，另外一路輸入到第二級積分器；所述第二級積分器用于對數(shù)據(jù)的信號進 行積分后，直接反饋到所述開關(guān)電容單元。 本發(fā)明還提供了一種外調(diào)制器偏置控制濾波裝置，包括鈮酸鋰驅(qū)動器、鈮酸鋰調(diào) 制器、預(yù)放大器及鑒相積分器； 還包括偏置控制濾波器，所述偏置控制濾波器中包括時鐘發(fā)生器、分頻器及開關(guān) 電容濾波單元； 所述時鐘發(fā)生器用于為所述開關(guān)電容濾波單元及所述分頻器提供時鐘信號；
所述分頻器用于對接收到的時鐘信號進行分頻，將生成的導(dǎo)頻信號發(fā)送給所述鑒 相積分器，并以2% 5%的比例疊加到所述鈮酸鋰驅(qū)動器中； 所述開關(guān)電容濾波單元用于在所述時鐘發(fā)生器提供的時鐘信號下對所述預(yù)放大 器輸出的導(dǎo)頻信號進行放大濾波后輸出。 進一步地，上述外調(diào)制器偏置控制濾波裝置還可具有以下特征 所述開關(guān)電容濾波單元中包括依次相連的反相運算放大器、開關(guān)電容單元及積分
器，還包括反饋電阻網(wǎng)絡(luò)； 所述反相運算放大器用于對輸入的信號進行放大后，發(fā)送到所述開關(guān)電容單元；
開關(guān)電容單元用于在所述時鐘發(fā)生器提供的時鐘信號下對接收到的信號進行濾 波，并將得到的離散時間信號發(fā)送給所述積分器； 所述積分器用于將所述離散時間信號還原為連續(xù)時間信號后一路作為濾波信號輸出，另一路發(fā)送給所述反饋電阻網(wǎng)絡(luò)； 所述反饋電阻網(wǎng)絡(luò)用于將輸入的信號分別反饋給所述開關(guān)電容單元和所述運算 放大器的反相輸入端。
進一步地，上述外調(diào)制器偏置控制濾波裝置還可具有以下特征 所述偏置控制濾波器中至少包括2級開關(guān)濾波單元，該多級開關(guān)濾波單元具有相
同的結(jié)構(gòu)，且通過電容串聯(lián)，由最后一級開關(guān)濾波單元輸出濾波后的導(dǎo)頻信號；第一級開關(guān)
電容濾波單元與所述預(yù)放大器相連，前一級開關(guān)電容濾波單元輸出的濾波信號通過電容輸
入到后一級的開關(guān)電容濾波單元的輸入端，最后一級開關(guān)電容濾波單元的輸出端與鑒相積
分器相連； 所述時鐘發(fā)生器用于為該多個開關(guān)濾波單元提供相同的時鐘信號。 進一步地，上述外調(diào)制器偏置控制濾波裝置還可具有以下特征 所述開關(guān)電容濾波單元中包含兩級積分器，所述反饋電阻網(wǎng)絡(luò)中包含兩個電阻，
其中 一個電阻用于連接所述運算放大器的反相輸入端和輸出端； 第一級積分器用于將所述開關(guān)電容單元輸出的離散時間信號還原為連續(xù)時間信 號后一路作為濾波輸出，一路通過所述電阻反饋網(wǎng)絡(luò)中的另一個電阻反饋到所述運算放大 器的反相輸入端，另外一路輸入到第二級積分器；所述第二級積分器用于對數(shù)據(jù)的信號進 行積分后，直接反饋到所述開關(guān)電容單元。 采用本發(fā)明，與現(xiàn)有的偏置控制濾波技術(shù)相比，由于采用了開關(guān)電容濾波技術(shù)，綜 合了模擬濾波和數(shù)字濾波的優(yōu)點，平衡地兼顧了偏置控制濾波裝置對頻率穩(wěn)定性和低噪聲 放大的性能要求，有效地提高了外調(diào)制偏置控制濾波裝置的穩(wěn)定性和可靠性。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中外調(diào)制器偏置控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中模擬MFB多重反饋濾波器的電路圖；
圖3為本發(fā)明實施例中開關(guān)電容濾波單元的電路圖；
圖4為本發(fā)明實施例中偏置控制濾波器的結(jié)構(gòu)框圖； 圖5為本發(fā)明應(yīng)用實例中在10G NRZ(No Return Zero，不歸零碼)外調(diào)制器偏置 控制裝置中應(yīng)用偏置控制濾波器的結(jié)構(gòu)圖； 圖6為本發(fā)明應(yīng)用實例中偏置控制濾波器的詳細(xì)實施電路； 圖7和圖8為本發(fā)明應(yīng)用實例中分別采用模擬MFB帶通濾波器和本發(fā)明所述偏置
控制濾波器在常溫25t:和高溫75t:下輸出的波形比較圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行更詳細(xì)的說明。
本發(fā)明所述的偏置控制濾波器基于已知的開關(guān)電容原理，核心單元由電容器C1、 C2及由外部時鐘驅(qū)動的模擬開關(guān)S1、S2構(gòu)成，如圖3所示。圖中模擬開關(guān)Sl及S2周期性 工作，在時鐘為高電平期間S1閉合，S2斷開，輸入信號向電容器C1充電，在時鐘為低電平 期間S2閉合，Sl斷開，Cl向C2放電。占空比為50X，以保證電容器C1充放電時間相同， 電容器Cl/C2的值可以取50、 100、200， Cl/C2的值決定了兩電容器的電荷分配比，也就決定
6了時鐘與濾波信號的頻率比。 通過模擬開關(guān)SI及S2的周期性開通關(guān)斷，輸入信號的電荷在兩個電容器中根據(jù) 電容量相對值的大小進行分配，從而產(chǎn)生選頻效應(yīng)。開關(guān)電容單元的中心頻率與上述兩電 容器的精度無關(guān)，而僅與控制模擬開關(guān)SI及S2的時鐘脈沖信號的頻率和兩個電容器的電 容之比有關(guān)，即 /。 = 2丄,c汰 其中，Cl為充放電電容，c2為濾波電容，f。lk為時鐘脈沖信號的頻率。在開關(guān)電容 濾波電路中，當(dāng)時鐘脈沖信號穩(wěn)定時，濾波頻率僅取決于兩個電容器的電容之比，與上述兩 電容器的電容絕對值無關(guān)。這就使它具有非常穩(wěn)定的中心頻率，當(dāng)溫度變化時，兩電容器的 電容改變，但電容比不變，因而中心頻率基本不變，從而具有良好的溫度穩(wěn)定性。
本發(fā)明提供的偏置控制濾波器的基本構(gòu)思是包括時鐘發(fā)生器、分頻器及開關(guān)電 容濾波單元；其中，時鐘發(fā)生器用于為開關(guān)電容濾波單元及分頻器提供時鐘信號；分頻器 用于對接收到的時鐘信號進行分頻，生成導(dǎo)頻信號；開關(guān)電容濾波單元用于在時鐘發(fā)生器 提供的時鐘信號下對輸入的導(dǎo)頻信號進行放大濾波后輸出。 優(yōu)選地，開關(guān)電容濾波單元中包括依次相連的反相運算放大器(可簡稱為運放)、 開關(guān)電容單元及積分器，還包括反饋電阻網(wǎng)絡(luò)； 反相運算放大器用于對輸入的導(dǎo)頻信號進行放大后，發(fā)送到開關(guān)電容單元；開關(guān) 電容單元用于在時鐘發(fā)生器提供的時鐘信號下對接收到的導(dǎo)頻信號進行開關(guān)電容濾波，將 濾波后得到的離散時間信號輸出到積分器；積分器用于將離散時間信號還原為連續(xù)時間 信號后一路作為濾波輸出，另一路發(fā)送給反饋電阻網(wǎng)絡(luò)；反饋電阻網(wǎng)絡(luò)用于將輸入的信號 分別反饋給開關(guān)電容單元和運算放大器的反相輸入端，以控制整個電路的濾波增益和Q值 (其中，Q值用于表征該偏置控制濾波器的頻率選擇特性)。 此外，為了保證偏置濾波控制的要求，該偏置控制濾波器中包括的開關(guān)電容濾波 單元可以至少有2級，該多級開關(guān)電容濾波單元具有相同的結(jié)構(gòu)，且前一級開關(guān)電容濾波 單元中的積分器輸出的濾波信號經(jīng)過電容輸入到后一級開關(guān)電容濾波單元中的反相運算 放大器的反相輸入端(即前后兩級開關(guān)電容濾波單元通過電容串聯(lián))，上述時鐘發(fā)生器為 該多個開關(guān)濾波單元提供相同的時鐘信號。 采用上述偏置控制濾波器的外調(diào)制器偏置控制濾波裝置中包括偏置控制濾波 器、鈮酸鋰驅(qū)動器、鈮酸鋰調(diào)制器、預(yù)放大器及鑒相積分器，偏置控制濾波器中進一步包括 時鐘發(fā)生器、分頻器及開關(guān)電容濾波單元；其中，時鐘發(fā)生器用于為開關(guān)電容濾波單元及分 頻器提供時鐘信號；分頻器用于對接收到的時鐘信號進行分頻，將生成的導(dǎo)頻信號一路發(fā) 送給鑒相積分器，另一路以2% 5%的比例疊加到鈮酸鋰驅(qū)動器中；開關(guān)電容濾波單元用 于在時鐘發(fā)生器提供的時鐘信號下對預(yù)放大器輸出的導(dǎo)頻信號進行放大濾波后輸出。
當(dāng)偏置控制濾波器中包括多級開關(guān)電容濾波單元時，第一級開關(guān)電容濾波單元與 預(yù)放大器相連，前一級開關(guān)電容濾波單元輸出的濾波信號通過電容輸入到后一級的開關(guān)電 容濾波單元的輸入端，最后一級開關(guān)電容濾波單元的輸出端與鑒相積分器相連，以輸出濾 波后的導(dǎo)頻信號。 下面用本發(fā)明的一個應(yīng)用實例進一步加以說明。
本應(yīng)用實例提供的偏置控制濾波器基于開關(guān)電容濾波的基本原理，由兩級串聯(lián)的 開關(guān)電容濾波單元、時鐘發(fā)生器和分頻器組成。運算放大器、開關(guān)電容單元、積分器和反饋 電阻網(wǎng)絡(luò)組成單級開關(guān)電容濾波單元，由于單級開關(guān)電容濾波單元的濾波增益和Q值不能 滿足偏置濾波控制的要求，因此需要兩級相同結(jié)構(gòu)的開關(guān)電容濾波單元通過電容串聯(lián)來提 高增益和頻率選擇特性，兩級開關(guān)電容濾波單元間通過電容Cl交流耦合，如圖4所示。
每個單級的開關(guān)電容濾波單元是一個模擬/數(shù)字混合的離散時間帶通濾波器，輸 入的連續(xù)時間信號首先被反相運算放大器放大后輸出到開關(guān)電容單元，其中，反相輸入端 上的電阻R1用于控制輸入阻抗和放大倍數(shù)；放大信號進入開關(guān)電容單元進行濾波，被開關(guān) 電容單元內(nèi)部的模擬開關(guān)斬波為離散時間信號后輸出到積分器；積分器將放大濾波后的離 散時間信號還原為平滑的連續(xù)時間信號后分兩路輸出，一路作為濾波信號輸出，另一路通 過反饋電阻網(wǎng)絡(luò)反饋到反相運算放大器的反相輸入端和開關(guān)電容濾波單元，以控制帶通濾 波的Q值和濾波增益。這樣的電路結(jié)構(gòu)綜合了模擬濾波低噪聲和數(shù)字濾波高穩(wěn)定性的優(yōu) 勢，當(dāng)電容比固定時，濾波器Q值及增益參數(shù)由反饋電阻網(wǎng)絡(luò)中的電阻參數(shù)決定，濾波頻率 由外部時鐘發(fā)生器提供的時鐘頻率和開關(guān)電容單元的電容比決定，因此保證了良好的頻率 穩(wěn)定度，同時又具有較低的噪聲，平衡地兼顧了偏置控制濾波器不受器件離散性影響和低 噪聲放大的性能要求。 在10G NRZ外調(diào)制器偏置控制濾波裝置中應(yīng)用上述偏置控制濾波器的電路結(jié)構(gòu)， 如圖5所示。從圖中可以看出，傳統(tǒng)方案中的模擬MFB帶通濾波器被由兩級開關(guān)電容濾波 單元、時鐘發(fā)生器和分頻器組成的偏置控制濾波器所取代。時鐘發(fā)生器提供濾波所需要的 時鐘，同時由分頻器分頻50、100、200等整數(shù)倍生成導(dǎo)頻信號，濾波時鐘與導(dǎo)頻信號使用同 源時鐘，時鐘頻率發(fā)生漂移時導(dǎo)頻信號也會漂移，濾波頻率也隨時鐘漂移，因此能夠抵消時 鐘頻率變化造成的濾波頻率漂移，進一步提高濾波的穩(wěn)定性，保證了外調(diào)制器偏置控制濾 波裝置的可靠運行。 —種偏置控制濾波器的具體結(jié)構(gòu)如圖6所示，每一級開關(guān)電容濾波單元中包含兩 級積分器，而反饋電阻網(wǎng)絡(luò)中包含兩個電阻，其中一個電阻用于連接運算放大器的反相輸 入端和輸出端。第一級積分器用于將開關(guān)電容單元輸出的離散時間信號還原為連續(xù)時間信 號后一路作為濾波輸出，一路通過電阻反饋網(wǎng)絡(luò)中的另一個電阻反饋到運算放大器的反相 輸入端，另外一路輸入到第二級積分器；第二級積分器用于對數(shù)據(jù)的信號進行積分后，直接 反饋到開關(guān)電容單元。 為了驗證本發(fā)明所述偏置控制濾波器的有效性，采用鈮酸鋰外調(diào)制10Gbps可調(diào) 諧光模塊進行驗證，將該光模塊的調(diào)制器光電二極管檢測信號同時接入模擬MFB多重反饋 濾波器和如圖6所示的偏置控制濾波器中，進行導(dǎo)頻信號的濾波放大，導(dǎo)頻信號的頻率為
3. 4kHz，外部時鐘頻率為導(dǎo)頻信號頻率的100倍，即340kHz，級聯(lián)濾波總增益為'，級 在25t:常溫下用示波器測量出的模擬MFB多重反饋濾波器輸出的波形和本發(fā)明 所述濾波器輸出的波形如圖7所示。從圖中可以看出，在常溫環(huán)境下，本發(fā)明所述的偏置控 制濾波裝置輸出的波形與模擬MFB多重反饋濾波器的濾波效果基本一致，波形清晰，只是
及l(fā)及2
8噪聲略微大一些，偏置控制濾波器工作正常，證明了本發(fā)明提出的偏置控制濾波器在外調(diào) 制器偏置控制中的有效性。 為了考察本發(fā)明所述偏置控制濾波器的溫度穩(wěn)定性，在75t:高溫試驗箱中測試出 的兩濾波器的輸出波形，如圖8所示。從圖中可以看出，在高溫環(huán)境下，本發(fā)明所述偏置控 制濾波器輸出的波形與在常溫環(huán)境下輸出的波形相位基本一致，波形清晰，但是模擬MFB 多重反饋濾波器輸出的相位發(fā)生了明顯的變化，證明了本發(fā)明所述偏置控制濾波器的溫度 穩(wěn)定性比傳統(tǒng)模擬MFB多重反饋濾波器有較大提高，平衡地兼顧了偏置控制濾波器穩(wěn)定性 和低噪聲放大的性能要求。 盡管驗證是在10Gbps NRZ外調(diào)制光模塊上進行的，但本發(fā)明所述偏置控制濾波器 同樣適用于其它調(diào)制方式的偏置控制電路，如40G DPSK(Differential Phase Keying，差 分相移鍵控)調(diào)制光模i央，40G DQPSK(Differential Quadrature Phase-Shift Keying，差 分正交相移鍵控)調(diào)制光模塊等，只是時鐘頻率和內(nèi)部電阻參數(shù)取值根據(jù)具體應(yīng)用有一些 細(xì)微差別。 當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
一種偏置控制濾波器，其特征在于，包括時鐘發(fā)生器、分頻器及開關(guān)電容濾波單元；所述時鐘發(fā)生器用于為所述開關(guān)電容濾波單元及所述分頻器提供時鐘信號；所述分頻器用于對接收到的所述時鐘信號進行分頻，生成導(dǎo)頻信號；所述開關(guān)電容濾波單元用于在所述時鐘發(fā)生器提供的時鐘信號下對輸入的導(dǎo)頻信號進行放大濾波后輸出。
2. 如權(quán)利要求1所述的偏置控制濾波器，其特征在于，所述開關(guān)電容濾波單元中包括依次相連的反相運算放大器、開關(guān)電容單元及積分器， 還包括反饋電阻網(wǎng)絡(luò)；所述反相運算放大器用于對所述輸入的導(dǎo)頻信號進行放大后，發(fā)送到所述開關(guān)電容單元；所述開關(guān)電容單元用于在所述時鐘發(fā)生器提供的時鐘信號下對接收到的導(dǎo)頻信號進 行濾波，并將得到的離散時間信號發(fā)送給所述積分器；所述積分器用于將所述離散時間信號還原為連續(xù)時間信號后一路作為濾波信號輸出， 另一路傳遞給所述反饋電阻網(wǎng)絡(luò)；所述反饋電阻網(wǎng)絡(luò)用于將輸入的信號分別反饋給所述開關(guān)電容單元和所述運算放大 器的反相輸入端。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的偏置控制濾波器，其特征在于，至少包括2級開關(guān)電容濾波單元，所述多級開關(guān)電容濾波單元具有相同的結(jié)構(gòu)，且通 過電容串聯(lián)；所述時鐘發(fā)生器用于為所述多級開關(guān)電容濾波單元提供相同的時鐘信號。
4. 如權(quán)利要求2所述的偏置控制濾波器，其特征在于，所述開關(guān)電容濾波單元中包含兩級積分器，所述反饋電阻網(wǎng)絡(luò)中包含兩個電阻，其中 一個電阻用于連接所述運算放大器的反相輸入端和輸出端；第一級積分器用于將所述開關(guān)電容單元輸出的離散時間信號還原為連續(xù)時間信號后 一路作為濾波輸出，一路通過所述電阻反饋網(wǎng)絡(luò)中的另一個電阻反饋到所述運算放大器的 反相輸入端，另外一路輸入到第二級積分器；所述第二級積分器用于對數(shù)據(jù)的信號進行積 分后，直接反饋到所述開關(guān)電容單元。
5. —種外調(diào)制器偏置控制濾波裝置，包括鈮酸鋰驅(qū)動器、鈮酸鋰調(diào)制器、預(yù)放大器及 鑒相積分器，其特征在于，還包括偏置控制濾波器，所述偏置控制濾波器中包括時鐘發(fā)生器、分頻器及開關(guān)電容 濾波單元；所述時鐘發(fā)生器用于為所述開關(guān)電容濾波單元及所述分頻器提供時鐘信號； 所述分頻器用于對接收到的時鐘信號進行分頻，將生成的導(dǎo)頻信號發(fā)送給所述鑒相積分器，并以2% 5%的比例疊加到所述鈮酸鋰驅(qū)動器中；所述開關(guān)電容濾波單元用于在所述時鐘發(fā)生器提供的時鐘信號下對所述預(yù)放大器輸出的導(dǎo)頻信號進行放大濾波后輸出。
6. 如權(quán)利要求5所述的外調(diào)制器偏置控制濾波裝置，其特征在于， 所述開關(guān)電容濾波單元中包括依次相連的反相運算放大器、開關(guān)電容單元及積分器，還包括反饋電阻網(wǎng)絡(luò)；所述反相運算放大器用于對輸入的信號進行放大后，發(fā)送到所述開關(guān)電容單元；開關(guān)電容單元用于在所述時鐘發(fā)生器提供的時鐘信號下對接收到的信號進行濾波，并 將得到的離散時間信號發(fā)送給所述積分器；所述積分器用于將所述離散時間信號還原為連續(xù)時間信號后一路作為濾波信號輸出， 另一路發(fā)送給所述反饋電阻網(wǎng)絡(luò)；所述反饋電阻網(wǎng)絡(luò)用于將輸入的信號分別反饋給所述開關(guān)電容單元和所述運算放大 器的反相輸入端。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的外調(diào)制器偏置控制濾波裝置，其特征在于， 所述偏置控制濾波器中至少包括2級開關(guān)濾波單元，該多級開關(guān)濾波單元具有相同的結(jié)構(gòu)，且通過電容串聯(lián)，由最后一級開關(guān)濾波單元輸出濾波后的導(dǎo)頻信號；第一級開關(guān)電容 濾波單元與所述預(yù)放大器相連，前一級開關(guān)電容濾波單元輸出的濾波信號通過電容輸入到 后一級的開關(guān)電容濾波單元的輸入端，最后一級開關(guān)電容濾波單元的輸出端與鑒相積分器 相連；所述時鐘發(fā)生器用于為該多個開關(guān)濾波單元提供相同的時鐘信號。
8. 如權(quán)利要求6所述的外調(diào)制器偏置控制濾波裝置，其特征在于， 所述開關(guān)電容濾波單元中包含兩級積分器，所述反饋電阻網(wǎng)絡(luò)中包含兩個電阻，其中一個電阻用于連接所述運算放大器的反相輸入端和輸出端；第一級積分器用于將所述開關(guān)電容單元輸出的離散時間信號還原為連續(xù)時間信號后 一路作為濾波輸出，一路通過所述電阻反饋網(wǎng)絡(luò)中的另一個電阻反饋到所述運算放大器的 反相輸入端，另外一路輸入到第二級積分器；所述第二級積分器用于對數(shù)據(jù)的信號進行積 分后，直接反饋到所述開關(guān)電容單元。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種偏置控制濾波器及外調(diào)制器偏置控制濾波裝置，所述偏置控制濾波器包括時鐘發(fā)生器、分頻器及開關(guān)電容濾波單元；時鐘發(fā)生器用于為開關(guān)電容濾波單元及分頻器提供時鐘信號；分頻器用于對接收到的時鐘信號進行分頻，生成導(dǎo)頻信號；開關(guān)電容濾波單元用于在時鐘發(fā)生器提供的時鐘信號下對輸入的導(dǎo)頻信號進行放大濾波后輸出。所述外調(diào)制器偏置控制濾波裝置包括鈮酸鋰驅(qū)動器、鈮酸鋰調(diào)制器、預(yù)放大器及鑒相積分器；還包括偏置控制濾波器。采用本發(fā)明所述裝置，綜合了模擬濾波和數(shù)字濾波的優(yōu)點，平衡地兼顧了偏置控制濾波裝置對頻率穩(wěn)定性和低噪聲放大的性能要求，有效地提高了外調(diào)制偏置控制濾波裝置的穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號H03H19/00GK101777886SQ20091022557
公開日2010年7月14日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者沈劍青 申請人:中興通訊股份有限公司