專利名稱：用于wcdma和gsm多模發(fā)送機的增益可變?yōu)V波器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于多模射頻發(fā)送機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及其中模擬基帶的濾波和增益調(diào)整 電路。
背景技術(shù)：
多模無線收發(fā)機是近年的研究熱點，其中發(fā)送機主要包括數(shù)字基帶部分，主要完 成數(shù)字部分的處理；經(jīng)過數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器到達模擬基帶部分，主要完成濾波和增益調(diào)整功 能；之后到達射頻前端，將模擬基帶信號向上調(diào)制到射頻信號通過天線發(fā)射出去。對于多模 發(fā)送機來說，希望硬件部分可以達到最大程度的復(fù)用從而節(jié)約功耗降低成本。對于WCDMA協(xié)議來說，由于不同用戶占用同一個信道，為了降低彼此間的干擾，希 望發(fā)送機的增益可以以IdB為步長進行調(diào)整。傳統(tǒng)的發(fā)送機模擬基帶部分分為兩部分電路，分別是濾波器和可變增益放大器， 先將數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器輸出的信號進行濾波，之后再以一定的精度進行增益調(diào)整，這樣就提 高了電路的復(fù)雜度。為了提高電路的集成度，Tow-Thomas的雙二階電路可以使濾波和增益 調(diào)整同時進行，有了很廣泛的應(yīng)用。而對于多模發(fā)送機的模擬基帶部分，為了完成電路的復(fù) 用，第一種方案是對不同協(xié)議采用不同的Tow-Thomas電路，使得對于同一種協(xié)議，濾波和 增益調(diào)整同時進行，但對于不同協(xié)議電路卻無法復(fù)用；第二種方案是濾波和增益調(diào)整用不 同電路實現(xiàn)，而濾波器的帶寬可調(diào)，這樣對于不同協(xié)議濾波器和可變增益放大器可以分別 復(fù)用，但是濾波和增益調(diào)整卻無法同時實現(xiàn)。對于IdB步長的實現(xiàn)，一般在數(shù)字基帶或者模擬基帶完成。對于模擬基帶，最常用 的技術(shù)是采用單獨的可變增益放大器，用R-α R網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)整，但是這種方法的缺點是為 了到達IdB的精度，α需要很大的值，不利于電阻值的匹配。另外的方案是利用雙極型晶體 管的對數(shù)特性使得增益達到對數(shù)線性的調(diào)整，但卻不適用于低成本高集成度的CMOS工藝。 其他的實現(xiàn)方法也都是以提高電路的復(fù)雜度為代價的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于WCDMA和GSM多模發(fā)送機的增益可變?yōu)V波器電 路。該電路對不同的協(xié)議，可以復(fù)用并在濾波的同時進行增益調(diào)整，用較簡單的方法實現(xiàn)增 益的IdB調(diào)整，能降低電路的復(fù)雜度并實現(xiàn)較高的增益調(diào)整精度。為達到上述目的，本發(fā)明提供一種WCDMA/GSM多模發(fā)送機的帶寬可調(diào)增益可變的 濾波器電路。該電路由兩個相同結(jié)構(gòu)的Tow-Thomas雙二階電路(1，2)串聯(lián)構(gòu)成。具體包 括四個同樣結(jié)構(gòu)的運放A，由第一電容Cl、第二電容C2、第二電阻R2和第六電阻R6組成 的帶寬調(diào)整單元，由第三電阻R3、第四電阻R4、第七電阻R7和第八電阻R8組成的濾波器品 質(zhì)因數(shù)調(diào)整單元，由第一電阻Rl和第五電阻R5組成的增益調(diào)整單元。以第一 Tow-Thomas 雙二階電路(1)為例，說明元件的連接關(guān)系第一電阻Rl串接在電路輸入與第一個運放輸 入之間，第二電阻R2跨接在第一個運放的輸入和反向輸出間，構(gòu)成負反饋，第四電阻R4接在第一個運放的輸出和第二個運放的輸入之間，第一電容Cl分別接在兩個運放的輸入和 反向輸出間，最后第三電阻R3跨接在第一運放的輸入和第二運放的輸出間，這里的輸入輸 出同樣是反向關(guān)系，構(gòu)成負反饋。由第一電容Cl和第二電阻R2組成帶寬調(diào)整單元，由第 三電阻R3和第四電阻R4組成濾波器品質(zhì)因數(shù)調(diào)整單元，由第一電阻Rl組成增益調(diào)整單 元；
第二 Tow-Thomas雙二階電路(2)由第二電容C2、第三運放、第四運放、第五電阻R5、第 六電阻R6、第七電阻R7和第八電阻R8組成；各元件間的連接關(guān)系同第一 Tow-Thomas雙 二階電路(1)；由第二電容C2和第六電阻R6組成帶寬調(diào)整單元，由第七電阻R7和第八電 阻R8組成濾波器品質(zhì)因數(shù)調(diào)整單元，由第五電阻R5組成增益調(diào)整單元。其中，所述運放可以在兩種不同模式下進行單位增益帶寬的調(diào)整并且可以調(diào)整 濾波器的直流失調(diào)；所述帶寬調(diào)整單元可以使得濾波器帶寬在兩個模式下切換；對于同一 種模式，可以通過調(diào)整第一電容Cl和第二電容C2對截止頻率進行微調(diào)以減小工藝誤差帶 來的影響。當帶寬確定之后，可以通過對品質(zhì)因數(shù)調(diào)整單元的調(diào)整來使得濾波器帶內(nèi)紋波 最小。當帶寬和濾波器品質(zhì)因數(shù)確定后，濾波器的增益由增益調(diào)整單元來確定，可以通過增 加兩個電阻的阻值來減小濾波器的增益。兩個Tow-Thomas雙二階電路(1，2)是同樣的結(jié)構(gòu)，以第一 Tow-Thomas雙二階電 路(1)為例，傳遞函數(shù)為
權(quán)利要求
一種WCDMA/GSM多模發(fā)送機的帶寬可調(diào)增益可變的濾波器電路，其特征在于，該電路由兩個相同結(jié)構(gòu)的Tow Thomas雙二階電路(1,2)串聯(lián)構(gòu)成；其中第一Tow Thomas雙二階電路(1)由第一電容(C1)、第一運放、第二運放、第一電阻(R1)、第二電阻(R2) 、第三電阻(R3)和第四電阻(R4)組成；第一電阻(R1)串接在電路輸入與第一個運放輸入之間，第二電阻(R2)跨接在第一個運放的輸入和反向輸出間，構(gòu)成負反饋，第四電阻(R4)接在第一個運放的輸出和第二個運放的輸入之間，第一電容(C1)分別接在兩個運放的輸入和反向輸出間，最后第三電阻(R3)跨接在第一運放的輸入和第二運放的輸出間，這里的輸入輸出同樣是反向關(guān)系，構(gòu)成負反饋；由第一電容(C1)和第二電阻(R2)組成帶寬調(diào)整單元,由第三電阻(R3)和第四電阻(R4)組成濾波器品質(zhì)因數(shù)調(diào)整單元,由第一電阻(R1)組成增益調(diào)整單元；第二Tow Thomas雙二階電路(2)由第二電容(C2)、第三運放、第四運放、第五電阻(R5)、第六電阻(R6) 、第七電阻(R7)和第八電阻(R8)組成；各元件間的連接關(guān)系同第一Tow Thomas雙二階電路(1)；由第二電容(C2)和第六電阻(R6)組成帶寬調(diào)整單元,由第七電阻(R7)和第八電阻(R8)組成濾波器品質(zhì)因數(shù)調(diào)整單元,由第五電阻(R5)組成增益調(diào)整單元；所述運放在兩種不同模式下進行單位增益帶寬的調(diào)整并且調(diào)整濾波器的直流失調(diào)；所述帶寬調(diào)整單元使得濾波器帶寬在兩個模式下切換；對于同一種模式，通過調(diào)整第一電容(C1)和第二電容(C2)對截止頻率進行微調(diào)以減小工藝誤差帶來的影響；當帶寬確定之后，通過對品質(zhì)因數(shù)調(diào)整單元的調(diào)整來使得濾波器帶內(nèi)紋波最?。划攷捄蜑V波器品質(zhì)因數(shù)確定后，濾波器的增益由增益調(diào)整單元來確定，即通過增加兩個電阻的阻值來減小濾波器的增益。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶寬可調(diào)增益可變的濾波器電路，其特征在于，帶寬確定后 通過對品質(zhì)因數(shù)調(diào)整單元的調(diào)整來對濾波器進行配置，使得對WCDMA模式采用切比雪夫濾 波器形式，對GSM模式采用兩個二階巴特沃斯濾波器串聯(lián)的形式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶寬可調(diào)增益可變的濾波器電路，其特征在于，增益調(diào)整單 元在不改變帶寬的前提下對濾波器的增益進行調(diào)整，選擇電阻陣列使得增益的步長為ldB， 精度為0. IdB0
全文摘要
本發(fā)明屬于多模射頻發(fā)送機技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種WCDMA/GSM多模發(fā)送機的帶寬可調(diào)增益可變的濾波器電路。該電路采用由兩個Tow-Thomas雙二階電路串聯(lián)構(gòu)成的4階有源電阻電容結(jié)構(gòu)，包括四個同樣結(jié)構(gòu)的運放、帶寬調(diào)整單元、濾波器品質(zhì)因數(shù)調(diào)整單元、增益調(diào)整單元。其中，運放在兩種不同模式下進行單位增益帶寬的調(diào)整并且調(diào)整濾波器的直流失調(diào)；帶寬調(diào)整單元通過改變電阻電容值來調(diào)整濾波器的截止頻率；增益調(diào)整單元通過對電阻值的調(diào)整，在不改變?yōu)V波器帶寬的前提下改變其增益。利用本發(fā)明，可以用較低的功耗和較簡單的電路同時實現(xiàn)多模發(fā)送機中的濾波以及增益調(diào)整功能。
文檔編號H03G3/12GK101964634SQ201010502150
公開日2011年2月2日 申請日期2010年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月11日
發(fā)明者孫瑜, 李歆, 洪志良 申請人:復(fù)旦大學