專利名稱：用數(shù)?；旌戏椒ㄐＵ鼼m-C濾波器轉角頻率的結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及Gm-C濾波器的技術領域，其具體為用數(shù)?；旌戏椒ㄐＵ鼼m-C濾波器 轉角頻率的結構
背景技術：
Gm-C濾波器由跨導放大器(Gm)和電容(C)構成，由于半導體工藝參數(shù)的飄移以 及電壓與溫度的變化，造成Gm-C濾波器的轉角頻率隨工藝參數(shù)、電壓以及溫度的變化而變 化。Gm-C濾波器的轉角頻率正比于Gm/C，而Gm/C通常會隨工藝參數(shù)、電壓以及溫度的 變化而變化。而轉角頻率的變化會引起濾波器通帶帶寬、群時延以及阻帶衰減的變化，從而 引起濾波器性能的變化。因此，在實際應用中根據(jù)不同的應用環(huán)境會對Gm-C濾波器的轉角 頻率的穩(wěn)定度提出不同的要求?，F(xiàn)有技術中，圖1所示的調整機制由相位/頻率檢測器(201)、電荷泵(202)、環(huán)路 濾波器(203)以及由Gm/C壓控振蕩器(204)構成的模擬鎖相環(huán)來完成的。Gm/C的值可以 通過Gm/C壓控振蕩器來調整。但是，該機制中Gm/C壓控振蕩器需要數(shù)級的Gm-C電路，同時 環(huán)路濾波器也需要較大的電容來濾波，因此，芯片的面積隨之增加，從而造成成本的增加。

發(fā)明內容
針對上述問題，本發(fā)明提供了用數(shù)模混合方法校正Gm-C濾波器轉角頻率的結 構，其使得芯片面積縮小，成本降低。用數(shù)?；旌戏椒ㄐＵ鼼m-C濾波器轉角頻率的結構，其技術方案是這樣的其包括 Gm-C濾波器，其特征在于其還包括Gm-C開關電容電路模塊、開關電容比較器模塊、數(shù)字計 數(shù)器和解碼器模塊，所述Gm-C開關電容電路模塊的輸入端分別連接參考電壓V、固定時鐘 f，所述Gm-C開關電容電路模塊包含有電容(C)的充電線路、Gm-C放電線路，所述Gm-C開關 電容電路模塊的輸出端耦合連接所述開關電容比較器模塊，所述開關電容比較器模塊連接 所述數(shù)字計數(shù)器和解碼器模塊，所述數(shù)字計數(shù)器和解碼器模塊連接調節(jié)電阻串，所述調節(jié) 電阻串分別連接所述Gm-C濾波器的跨導放大器(Gm)、所述Gm-C開關電容電路內的跨導放 大器(Gm)。其進一步特征在于所述Gm-C開關電容電路包括跨導放大器(Gm)、電容(C)、兩相 非交疊時鐘Φ1和Φ2對應控制的兩組開關，所述Φ 1對應控制的開關、電容(C)依次連接 組成充電線路，所述電容(C)、Φ2對應控制的開關、跨導放大器(Gm)依次連接組成放電線 路；
所述開關電容比較器模塊比較放電線路最終是否將充電線路所形成的電量全部放
完；
所述數(shù)字計數(shù)器和解碼器模塊接收每個固定時鐘周期內所述開關電容比較器模塊所傳遞的信息，依次計數(shù)，通過解碼器解碼輸出對應的數(shù)值0、，所述對應的數(shù)值對應傳送至 連接調節(jié)電阻串；
所述調節(jié)電阻串具體包括相同的電阻均布串聯(lián)而成，所述中間的電阻兩頭并聯(lián)有開關 b0,開關b0兩外側的單個電阻的外側兩頭并聯(lián)有開關bl，開關b (n-1)兩外側的單個電 阻的外側兩頭并聯(lián)有開關bn，所述解碼器解碼對應輸出的數(shù)值(Tn控制對應的b(Tbn的閉
I=I ο
采用上述結構后，所述Gm-C開關電容電路模塊接收到的參考電壓V、固定時鐘f為 定值，判斷Gm-C開關電容電路模塊的電容C充電線路、Gm-C放電線路的電量是否平衡，如 果Gm-C充電線路的電量大于Gm-C放電線路的電量，則根據(jù)放電電量與Gm數(shù)值成正比的關 系，只需調大Gm數(shù)值，而Gm數(shù)值與接在其兩端的電阻數(shù)值成反比關系，此時通過開關電容 比較器模塊得到數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)傳送至數(shù)字計數(shù)器和解碼器模塊，最終輸出對應數(shù)字控 制調節(jié)電阻串的數(shù)值，從而使得電容C充電線路、Gm-C放電線路的電量平衡，進而確保Gm/C 的數(shù)值穩(wěn)定，使得Gm-C濾波器轉角頻率穩(wěn)定，由于該結構不再需要環(huán)路濾波器的較大電容 來濾波，其使得芯片面積縮小，成本降低。


圖1為現(xiàn)有的Gm-C濾波器的轉角頻率校正結構； 圖2為本發(fā)明的結構示意框圖3為本發(fā)明調節(jié)電阻串的結構示意圖。
具體實施例方式見圖2、圖3，其包括Gm-C濾波器、Gm-C開關電容電路模塊、開關電容比較器模塊、 數(shù)字計數(shù)器和解碼器模塊，Gm-C開關電容電路模塊的輸入端分別連接參考電壓V、固定時 鐘f，Gm-C開關電容電路模塊包含有電容C充電線路、Gm-C放電線路，Gm-C開關電容電路 模塊的輸出端耦合連接開關電容比較器模塊，開關電容比較器模塊連接數(shù)字計數(shù)器和解碼 器模塊，數(shù)字計數(shù)器和解碼器模塊連接調節(jié)電阻串，調節(jié)電阻串分別連接Gm-C濾波器的跨 導放大器(Gm)、Gm-C開關電容電路內的跨導放大器(Gm)。Gm-C開關電容電路包括跨導放大器(Gm)、電容(C)、兩相非交疊時鐘Φ1和Φ2對 應控制的兩組開關，φ 1對應控制的開關、電容(C)依次連接組成充電線路，電容(C)、Φ2對 應控制的開關、跨導放大器(Gm)依次連接組成放電線路；
開關電容比較器模塊比較放電線路最終是否將充電線路所形成的電量全部放完； 數(shù)字計數(shù)器和解碼器模塊接收每個固定時鐘周期內開關電容比較器模塊所傳遞的信 息，依次計數(shù)，通過解碼器解碼輸出對應的數(shù)值0、，對應的數(shù)值對應傳送至連接調節(jié)電阻 串；
調節(jié)電阻串具體包括相同的電阻均布串聯(lián)而成，中間的電阻兩頭并聯(lián)有開關b0，開關 b0兩外側的單個電阻的外側兩頭并聯(lián)有開關bl，開關b (n-1)兩外側的單個電阻的外側兩 頭并聯(lián)有開關bn，解碼器解碼對應輸出的數(shù)值(Tn控制對應的b(Tbn的閉合。其工作原理如下假設ΦΙ、Φ2的周期為T，頻率即為固定時鐘的頻率為f，其開、 關時間均為T/2，則可知充電電量Ql=VXC/2，放電電量Q2= VXGmXT/2，當Ql= Q2時，VxC/2= VxGmxT/2，進而可得f=Gm/C，可知當01= Q2，Gm/C為定值，此時Gm-C濾波器的轉角頻率穩(wěn)定，故當Ql > Q2，需要調大Gm的數(shù)值，Gm的數(shù)值反比于調節(jié)電阻串的電阻值R，可 知需要調小R，當Ql > Q2時，開關電容比較器模塊耦合到兩者的差值，對外輸出為低電平， 數(shù)字計數(shù)器和解碼器模塊接受到開關電容比較器模塊的信息，即開始從O開始做+1的解碼 輸出、直至n，對應的控制調節(jié)電阻串的開關b(Tbn的閉合，當bO閉合時接入電阻最大，即 Gm的數(shù)值最小，當調節(jié)至周期內Ql= Q2時，開關電容比較器模塊耦合到兩者的差值為0，則 對外輸出高電平，數(shù)字計數(shù)器和解碼器模塊維持此前的數(shù)值不變，保持電阻R不變，從未保 持Gm/C為定值，使得Gm-C濾波器轉角頻率穩(wěn)定。
權利要求
用數(shù)模混合方法校正Gm C濾波器轉角頻率的結構，其包括Gm C濾波器，其特征在于其還包括Gm C開關電容電路模塊、開關電容比較器模塊、數(shù)字計數(shù)器和解碼器模塊，所述Gm C開關電容電路模塊的輸入端分別連接參考電壓V、固定時鐘f，所述Gm C開關電容電路模塊包含有電容(C)的充電線路、Gm C放電線路，所述Gm C開關電容電路模塊的輸出端耦合連接所述開關電容比較器模塊，所述開關電容比較器模塊連接所述數(shù)字計數(shù)器和解碼器模塊，所述數(shù)字計數(shù)器和解碼器模塊連接調節(jié)電阻串，所述調節(jié)電阻串分別連接所述Gm C濾波器的跨導放大器(Gm)、所述Gm C開關電容電路內的跨導放大器(Gm)。
2.根據(jù)權利要求1所述的用數(shù)?；旌戏椒ㄐＵ鼼m-C濾波器轉角頻率的結構，其特征在 于所述Gm-C開關電容電路包括跨導放大器(Gm)、電容(C)、兩相非交疊時鐘Φ1和Φ2對 應控制的兩組開關，所述Φ1對應控制的開關、電容(C)依次連接組成充電線路，所述電容 (C)、Φ2對應控制的開關、跨導放大器(Gm)依次連接組成放電線路。
3.根據(jù)權利要求1所述的用數(shù)?；旌戏椒ㄐＵ鼼m-C濾波器轉角頻率的結構，其特征在 于所述開關電容比較器模塊比較放電線路最終是否將充電線路所形成的電量全部放完。
4.根據(jù)權利要求1所述的用數(shù)模混合方法校正Gm-C濾波器轉角頻率的結構，其特征在 于所述數(shù)字計數(shù)器和解碼器模塊接收每個固定時鐘周期內所述開關電容比較器模塊所傳 遞的信息，依次計數(shù)，通過解碼器解碼輸出對應的數(shù)值0、，所述對應的數(shù)值對應傳送至連 接調節(jié)電阻串。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的用數(shù)?；旌戏椒ㄐＵ鼼m-C濾波器轉角頻率的結構，其特 征在于所述調節(jié)電阻串具體包括相同的電阻均布串聯(lián)而成，所述中間的電阻兩頭并聯(lián)有 開關b0，開關b0兩外側的單個電阻的外側兩頭并聯(lián)有開關bl，開關b (n-1)兩外側的單 個電阻的外側兩頭并聯(lián)有開關bn，所述解碼器解碼對應輸出的數(shù)值(Tn控制對應的b(Tbn 的閉合。
全文摘要
本發(fā)明提供了用數(shù)?；旌戏椒ㄐＵ鼼m-C濾波器轉角頻率的結構，其使得芯片面積縮小，成本降低。其包括Gm-C濾波器，其特征在于其還包括Gm-C開關電容電路模塊、開關電容比較器模塊、數(shù)字計數(shù)器和解碼器模塊，所述Gm-C開關電容電路模塊的輸入端分別連接參考電壓V、固定時鐘f，所述Gm-C開關電容電路模塊包含有電容(C)的充電線路、Gm-C放電線路，所述Gm-C開關電容電路模塊的輸出端耦合連接所述開關電容比較器模塊，所述開關電容比較器模塊連接所述數(shù)字計數(shù)器和解碼器模塊，所述數(shù)字計數(shù)器和解碼器模塊連接調節(jié)電阻串，所述調節(jié)電阻串分別連接所述Gm-C濾波器的跨導放大器(Gm)、所述Gm-C開關電容電路內的跨導放大器(Gm)。
文檔編號H03M1/10GK101977030SQ201010556670
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權日2010年11月24日
發(fā)明者應祖金, 虞君新, 馬輝 申請人:無錫思泰迪半導體有限公司