專利名稱:一種可變通帶的連續(xù)時間正交Delta-Sigma調(diào)制器的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種無線接收機中連續(xù)時間正交Delta-Sigma調(diào)制器的電路和實現(xiàn)方法。
背景技術:
Delta-Sigma調(diào)制器是一種重要的信號處理電路,可以應用到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、信號調(diào)制等領域。從電路實現(xiàn)方法上來分,可以將Delta-Sigma調(diào)制器劃分為連續(xù)時間Delta-Sigma調(diào)制和離散時間Delta-Sigma調(diào)制器,其中連續(xù)時間Delta-Sigma調(diào)制器具有功耗低、本身即可對輸入信號進行濾波等特點,因此在無線接收機中,連續(xù)時間Delta-Sigma得到廣泛
應用。
正交解調(diào)具有較好的鏡像抑制能力,在目前的無線接收機結(jié)構(gòu)中得到廣泛應用。圖I為簡化的正交解調(diào)結(jié)構(gòu)無線接收機,射頻信號經(jīng)天線接收后首先經(jīng)過低噪放將信號放大,正交時鐘產(chǎn)生電路產(chǎn)生正交時鐘信號LO1和L0q,LO1和LOq分別輸入到混頻器I和混頻器2中,將高頻信號轉(zhuǎn)換成正交信號A1和Aq,同時將高頻信號下變頻至中頻,中頻正交信號A1和Aq輸入到連續(xù)時間正交Delta-Sigma調(diào)制器中,經(jīng)過調(diào)制后產(chǎn)生正交數(shù)字信號D1和DQ,D1和Dq經(jīng)數(shù)字抽取濾波器濾波后輸入到DSP中處理并輸出。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一中應用于無線接收機的連續(xù)時間正交Delta-Sigma調(diào)制器的電路結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)方法,適用于無線接收機的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。
在無線接收機的應用中,通過混頻器將射頻信號從高頻搬移到中頻,再通過中頻ADC將中頻模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號。由于在不同的應用環(huán)境下會采用不同的中頻頻率,這樣對中頻ADC的帶寬要求就比較高,要滿足不同應用條件下的帶寬需求。
Delta-Sigma調(diào)制器的基本單元是積分器和量化器,通過多級積分器的級聯(lián)組成高階DeIta-Sigma調(diào)制器。連續(xù)時間正交DeIta-Sigma調(diào)制器,采用連續(xù)時間積分器作為基本單元,具有固有的濾波功能以及低功耗特性。連續(xù)時間正交Delta-Sigma調(diào)制器即利用IQ兩路連續(xù)時間Delta-Sigma調(diào)制交叉耦合,從而將調(diào)制的通帶從直流搬移到中頻處。
圖2是一個帶寬可變的連續(xù)時間積分器示意圖。運放AMP、積分電容Cs、采樣電阻Rl和R2以及開關SI構(gòu)成了一個基本的可變帶寬連續(xù)時間積分器示意圖。外部控制信號通過控制開關SI的開關將采樣電阻R2從積分器中接入或斷開,從而實現(xiàn)積分器帶寬的改變。
圖3所示即為由圖2中的可調(diào)帶寬連續(xù)時間積分器所構(gòu)成的通帶可變的連續(xù)時間正交Delta-Sigma調(diào)制器,正交模擬輸入信號A1和Aq分別輸入到第一級可變帶寬積分器中,可變帶寬積分器的輸出反饋到其同級正交路徑的可變帶寬積分器的輸入端,例如可變帶寬積分器Il的輸出送到可變帶寬積分器Ql的輸入端,可變帶寬積分器Ql的輸出同樣送到可變帶寬積分器Ql的輸入端。
外部控制信號Sel用來控制每個積分器中開關的導通與斷開,當開關導通時調(diào)制器的通帶處于f I頻率處,當開關斷開后,調(diào)制器的通帶便轉(zhuǎn)換到f2頻率處。按照不同應用需求,利用選擇信號來選擇合適的通帶。
圖I是正交解調(diào)結(jié)構(gòu)無線接收機示意 圖2是可變帶寬積分器示意 圖3是通帶可變的連續(xù)時間正交Delta-Sigma調(diào)制器原理圖;
圖4是可變帶寬積分器在正交Delta-Sigma調(diào)制器中的單端實現(xiàn)方式;
圖5是4階通帶可變的連續(xù)時間正交Delta-Sigma調(diào)制器示意具體實施例方式由于其固有的濾波特性和帶通特性,連續(xù)時間正交Delta-Sigma調(diào)制器在低中頻無線接收機中具有廣泛的應用。但在某些特定的應用環(huán)境中,中頻頻率有可能會變化,讓固定的調(diào)制器滿足不同的中頻頻率需求會給設計帶來很大難度,本發(fā)明公開了一種通帶可變的連續(xù)時間正交Delta-Sigma調(diào)制器,通過預設的配置使調(diào)制器在不同的狀態(tài)下滿足不同的中頻頻率要求。
以下結(jié)合
具體的實施方式。
圖4是圖2中可變帶寬積分器在正交Delta-Sigma調(diào)制器中的單端實現(xiàn)方式,其包含了 2個運放、8個采樣電阻、2個積分電容和4個控制開關。正交信號Vinl和Vine分別連接到各自的采樣電阻Rm、Rm和RQca、RQc;2上,采樣電阻RIe2和Rtfc2的另一端分別連接到運放I和運放Q的負向輸入端,Rlcl和Rtfcl的另一端分別連接到控制開關Slc;和SQ。上,Slc和SQ。的另一端分別連接到運放I和運放Q的負向輸入端,運放I和運放Q的正向輸入端均接地,采樣電容C1的兩端連接到運放I的輸出端和負向輸入端,采樣電容Cq的兩端分別連接到運放Q的輸出端和負向輸入端,采樣電阻Rlal和Rla2連接到運放Q的輸出端,Rlal的另一端連接到開關SIa,Rla2的另一端連接到運放I的負向輸入端,開關Sla的另一端也連接到運放I的負向輸入端,采樣電阻RQal和RQa2連接到運放I的輸出端,RQal的另一端連接到開關SQa,RQa2的另一端連接到運放Q的負向輸入端,開關Sea的另一端也連接到運放Q的負向輸入端,運放I和運放Q的輸出端分別輸出信號Vratl和1_。通過控制開關SIa、SQa、Slc和SQ。的閉合和斷開,可以改變積分器的時間常數(shù)。
圖5為利用圖4為基本單元構(gòu)成的一個4階前饋連續(xù)時間可變帶通調(diào)制器的具體實現(xiàn)方式。4級積分器級聯(lián),同時每級積分器的輸出均送到I路或Q的的量化器進行量化,量化后的信號即為調(diào)制器的輸出信號,同時將量化器的輸出反饋至第一級積分器的輸入端。通過控制每級積分器中的開關便可以對調(diào)制器的通帶進行調(diào)整。
權利要求
1. 一種可變通帶的連續(xù)時間正交Delta-Sigma調(diào)制器,其特征在于,通過改變基本積分器采樣電阻值來改變積分器的時間常數(shù),進而改變調(diào)制器的通帶,正交輸入信號Vinl和Vine分別連接到各自的采樣電阻Rm、R1c2和RQc;1、Rqc2上,采樣電阻Rm和Rtfc2的另一端分別連接到運放I和運放Q的負向輸入端,Rlcl和Rtfcl的另一端分別連接到控制開關S1。和SQ。上,Slc和SQ。的另一端分別連接到運放I和運放Q的負向輸入端,運放I和運放Q的正向輸入端均接地,采樣電容C1的兩端連接到運放I的輸出端和負向輸入端,采樣電容Cq的兩端分別連接到運放Q的輸出端和負向輸入端,采樣電阻Rlal和Rla2連接到運放Q的輸出端,Rlal的另一端連接到開關SIa,Rla2的另一端連接到運放I的負向輸入端,開關Sla的另一端也連接到運放I的負向輸入端,采樣電阻Real和Rea2連接到運放I的輸出端,Real的另一端連接到開關SQa,Rea2的另一端連接到運放Q的負向輸入端,開關Sea的另一端也連接到運放Q的負向輸入端,運放I和運放Q的輸出端分別輸出信號Vtjutl和Vmw,通過控制開關SIa、SQa、Slc和SQ。的閉合和斷開,可以改變積分器的時間常數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通帶可變的連續(xù)時間正交Delta-Sigma調(diào)制器。針對某些無線接收機需要根據(jù)工作條件轉(zhuǎn)換中頻頻率的問題,本發(fā)明采用預設多種中頻頻率,分別計算出各中頻下調(diào)制器各級積分器的時間常數(shù),并將不同中頻下各級積分器的積分電容設定成相同值,通過控制開關S來選擇不同中頻下具體的積分器時間常數(shù),從而實現(xiàn)調(diào)制器通帶可變。
文檔編號H03M3/00GK102970042SQ201210440909
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權日2012年11月7日
發(fā)明者譚曉強, 石大勇 申請人:長沙景嘉微電子股份有限公司