高階模擬n通道頻率可調(diào)有源帶通濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種模擬濾波器，具體涉及一種高階模擬N通道頻率可調(diào)有源帶 通濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002] 在無線通信系統(tǒng)中，無線接收機中應(yīng)用到的帶通濾波器需有好的選擇性，寬的動 態(tài)范圍和自由可調(diào)的中心頻率。目前，常用N通道濾波單元來構(gòu)建高Q值的帶通濾波器，通 過適當?shù)倪x擇電路中的中心頻率，通道數(shù)等參數(shù)就可使Q值高達IO4的數(shù)量級。N通道濾波 單元可實現(xiàn)梳式濾波，容易得到很好的窄帶濾波特性，且N通道濾波單元中的容性基帶阻 抗能夠模擬RLC網(wǎng)絡(luò)，其中心頻率可通過改變時鐘發(fā)生器所產(chǎn)生的取樣脈沖序列頻率來調(diào) 節(jié)。由于取樣的重復(fù)性及積分器的抑噪作用，因而使得N通道濾波單元的信噪比較傳統(tǒng)濾 波器而言得到了很大的改善，并具有穩(wěn)定性好和靈敏度低的優(yōu)點。
[0003] 然而，傳統(tǒng)的帶通濾波器屬于無源帶通濾波器，其內(nèi)部的傳統(tǒng)N通道濾波單元是 由N個通道及取樣脈沖產(chǎn)生電路構(gòu)成，且每個通道都有相同的傳輸函數(shù)H(j?)。傳統(tǒng)的無 源RC構(gòu)成H(j?)應(yīng)用于N通道濾波單元時，雖可得到一個很窄的帶寬，但是卻會占用很大 的芯片面積和具有較小的動態(tài)范圍。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)N通道濾波單元在構(gòu)成N通道帶通濾波 器所存在的動態(tài)范圍小和體積大的不足，提供一種高階模擬N通道頻率可調(diào)有源帶通濾波 器。
[0005] 為解決上述問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0006] 一種高階模擬N通道頻率可調(diào)有源帶通濾波器，包括有源帶通濾波器本體。所述 有源帶通濾波器本體由M個N通道濾波組、2 (M-I)個回轉(zhuǎn)器和1個時鐘發(fā)生器構(gòu)成，其中 N為大于等于2的正偶數(shù)，M為大于等于3的奇數(shù)。時鐘發(fā)生器包括N個D觸發(fā)器。每個D 觸發(fā)器的時鐘端高電平和低電平分別與外部時鐘的高電平和低電平相連。前一個D觸發(fā)器 的Q端與后一個D觸發(fā)器的D端相連，第一個D觸發(fā)器的D端與最后一個D觸發(fā)器的Q端
【主權(quán)項】
1. 高階模擬N通道頻率可調(diào)有源帶通濾波器，包括有源帶通濾波器本體，其特征在于： 所述有源帶通濾波器本體由M個N通道濾波組、2 (M-1)個回轉(zhuǎn)器和1個時鐘發(fā)生器構(gòu)成，其 中N為大于等于2的正偶數(shù)，M為大于等于3的奇數(shù)； 時鐘發(fā)生器包括N個D觸發(fā)器；每個D觸發(fā)器的時鐘端高電平和低電平分別與外部時 鐘的高電平和低電平相連；前一個D觸發(fā)器的Q端與后一個D觸發(fā)器的D端相連，第一個D 觸發(fā)器的D端與最后一個D觸發(fā)器的Q端相連；每個D觸發(fā)器的S端輸出一個取樣脈沖序 列； N通道濾波組包括N條開關(guān)支路和^個電容；每條開關(guān)支路由2個串聯(lián)的開關(guān)構(gòu)成；每 個電容的兩端分別跨接在2條開關(guān)支路上，且電容的兩端接在2個開關(guān)相連的公共端上，即 2條開關(guān)支路與1個電容形成H形電路結(jié)構(gòu)，H形電路結(jié)構(gòu)的數(shù)目與電容的數(shù)目相同；每個 H形電路結(jié)構(gòu)中處于左上位置處的開關(guān)和處于右下位置處的開關(guān)同時與一個D觸發(fā)器的S 端相連，每個H形電路結(jié)構(gòu)中處于左下位置處的開關(guān)和處于右上位置處的開關(guān)同時與另一 個D觸發(fā)器的S端相連； 每兩個N通道濾波組是通過2個回轉(zhuǎn)器相連的，前一個N通道濾波組的兩端與2個回 轉(zhuǎn)器的輸入端相連，后一個N通道濾波組的兩端與2個回轉(zhuǎn)器的輸出端相連；第一個N通道 濾波組與2個回轉(zhuǎn)器輸入端相連的端口構(gòu)成有源帶通濾波器本體的輸入端正極和負極，最 后一個N通道濾波組與最后2個回轉(zhuǎn)器輸出端相連的端口構(gòu)成有源帶通濾波器本體的輸出 端正極和負極。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高階模擬N通道頻率可調(diào)有源帶通濾波器，其特征在于：每 個N通道濾波組與時鐘發(fā)生器相連時，其第i個H形電路結(jié)構(gòu)中處于左上位置處的開關(guān)與 第i個D觸發(fā)器的S端相連，第i個H形電路結(jié)構(gòu)中處于右上位置處的開關(guān)與第+ ^個D 觸發(fā)器的S端相連，其中z' = l，2,…，^。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高階模擬N通道頻率可調(diào)有源帶通濾波器，其特征在于：開 關(guān)為金屬氧化物半導體晶體管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高階模擬N通道頻率可調(diào)有源帶通濾波器，其特征在于：回 轉(zhuǎn)器為基于反相器的跨導放大器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高階模擬N通道頻率可調(diào)有源帶通濾波器，其特征在于：有 源帶通濾波器本體的輸入端正極和負極之間的相位差為180°。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高階模擬N通道頻率可調(diào)有源帶通濾波器，其特征在于：所 述N的取值范圍介于2?16之間，所述M的取值范圍介于3?9之間。
【專利摘要】本實用新型公開一種高階模擬N通道頻率可調(diào)有源帶通濾波器，包括有源帶通濾波器本體。所述有源帶通濾波器本體由M個N通道濾波組、2(M-1)個回轉(zhuǎn)器和1個時鐘發(fā)生器構(gòu)成。將兩路單端有源濾波器組成一個完整的差分雙端N通道有源帶通濾波器，消除了偶數(shù)次諧波；回轉(zhuǎn)器由基于反相器的跨導運算放大器構(gòu)成，能有效增加濾波器的增益；時鐘發(fā)生器用來給N通道有源濾波器提供周期性的取樣脈沖序列，使得濾波器的中心頻率僅由時鐘頻率決定；通過對本實用新型的6階8通道有源帶通濾波器進行仿真，仿真結(jié)果顯示其可變范圍為0.2G至2.0G，可見其具有寬可調(diào)的中心頻率，此外還具有穩(wěn)定性好和靈敏度低的特點，在通信系統(tǒng)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。
【IPC分類】H03H11-04
【公開號】CN204316465
【申請?zhí)枴緾N201420810884
【發(fā)明人】何小蓮, 宋樹祥, 岑明燦, 蔡超波
【申請人】廣西師范大學
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月18日