專利名稱：用于切換模式電源的經(jīng)改進(jìn)的濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在電壓為階躍電壓或矩形電壓的裝置中對(duì)電壓的濾波。具體地，但是 非排他地，本發(fā)明涉及在切換模式電源(switched mode power supply)中對(duì)電源電壓的濾波。
背景技術(shù)：
調(diào)制電源被用來(lái)例如為放大級(jí)提供電源電壓，典型地，為射頻(RF)放大級(jí)提供電 源電壓。在英國(guó)專利No. 2398648中可以找到特別有優(yōu)勢(shì)的調(diào)制電源級(jí)的示例。一般來(lái)說(shuō)，調(diào)制電源提供了根據(jù)將由放大器進(jìn)行放大的RF輸入信號(hào)來(lái)跟蹤為RF 放大器提供的電源電壓的技術(shù)。這樣的調(diào)制電源級(jí)通常可以配備多個(gè)電源電壓，根據(jù)將要 進(jìn)行放大的信號(hào)的電流電平來(lái)選擇所述多個(gè)電源電壓中的一個(gè)電源電壓。因此，提供了一 種切換部件(switching block)，該切換部件在多個(gè)可用的電源之間進(jìn)行切換，以向RF放 大器傳送合適的電源電壓。在通常的應(yīng)用中，該切換部件的輸出端配備了用來(lái)對(duì)所選擇的電壓源進(jìn)行濾波的 濾波器。這種濾波器會(huì)引起一些問(wèn)題。由于經(jīng)由切換裝置的“導(dǎo)通”電阻消耗了(drawn)濾 波器的輸入電流，導(dǎo)致在該切換裝置中可能出現(xiàn)損耗。該輸入電流包含由于通過(guò)該濾波器 驅(qū)動(dòng)的輸出負(fù)載(例如，RF放大器)而導(dǎo)致的不可避免的直流項(xiàng)，該輸入電流還包含由該 濾波器的輸入阻抗確定的“紋波(ripple)，，電流。除了由于切換裝置的輸出端連接到濾波器而在切換裝置中導(dǎo)致的這些損耗之外， 還有濾波器本身造成的損耗。在濾波器中出現(xiàn)的這些損耗以及由于濾波器引起的損耗導(dǎo)致從該濾波器傳送到 負(fù)載的輸出電壓發(fā)生變化。這是有害的。因此，本發(fā)明的目的是提供一種經(jīng)改進(jìn)的用來(lái)對(duì)諸如在調(diào)制電源中發(fā)現(xiàn)的階躍電 壓或矩形電壓進(jìn)行濾波的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)動(dòng)態(tài)調(diào)制切換模式電源的關(guān)鍵性能指標(biāo)是電壓跟蹤準(zhǔn)確度，也就是所期望的 輸出電壓與實(shí)際輸出電壓之間的差異。該電壓跟蹤準(zhǔn)確度直接受到輸出阻抗/負(fù)載電流組 合的影響。通常的濾波器會(huì)因輸出阻抗峰值而在濾波過(guò)渡區(qū)域中導(dǎo)致較大的電壓諧振。根 據(jù)本發(fā)明，提供了 一種降低阻抗峰值進(jìn)而控制諧振的裝置。本發(fā)明提供了一種用來(lái)接收將要進(jìn)行濾波的矩形源電壓或階躍源電壓的濾波器， 該濾波器被設(shè)置為提供降低的輸出阻抗，同時(shí)保持適當(dāng)?shù)妮斎胱杩?。在全部頻率范圍內(nèi)優(yōu) 選地降低該輸出阻抗，而在全部頻率范圍內(nèi)保持該輸入阻抗。具體地說(shuō)，可以將輸入阻抗增 加到高于作為降低輸出阻抗的結(jié)果所能夠?qū)崿F(xiàn)的水平。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用來(lái)接收將要進(jìn)行濾波的矩形源電壓或階躍源電壓并用來(lái)提供輸出電壓的濾波器，該濾波器包括被設(shè)置為根據(jù)源電壓的在濾波器通帶內(nèi)的頻率分 量并獨(dú)立于輸出電流消耗(output current drawn)來(lái)確定輸出電壓的裝置。該裝置可被設(shè)置為在濾波器的整個(gè)過(guò)渡帶上在濾波器的輸出端提供降低的阻抗。該裝置可被設(shè)置為在濾波器過(guò)渡帶上在濾波器的輸出端提供阻抗，該阻抗接近于 通帶處的濾波器的輸出端的阻抗。該裝置可被設(shè)置為在通帶、過(guò)渡帶以及阻帶上在濾波器的輸出端提供低阻抗。該裝置可包含有損電阻裝置。該裝置可包含與濾波器的輸入電感器的一部分并聯(lián) 的電阻器。換言之，該輸入電感器可被分為兩部分，該電阻器與該輸入電感器的一部分并 聯(lián)。該濾波器可為j階濾波器，并且其它電阻器可跨接在濾波器的各個(gè)其它階的電感器兩端?？梢酝ㄟ^(guò)因子η來(lái)降低該濾波器內(nèi)的所有元件的阻抗，以便進(jìn)一步降低濾波器級(jí) 的輸出阻抗。該濾波器可為j階濾波器，且該裝置可被設(shè)置為降低該濾波器的一個(gè)階或更多個(gè) 階中的電感器和電容器的阻抗。為達(dá)到該降低效果，可以將電感器的電感值除以值η并且 將電容器的電容值乘以值η。然而，濾波器的這一修改也降低了該濾波器的輸入阻抗并因此增加了切換裝置中 的靜態(tài)損耗。在一種優(yōu)選的修改中，通過(guò)將輸入電感器分成多個(gè)部分來(lái)在切換頻率及其奇 次諧波處產(chǎn)生并聯(lián)諧振電路，可抵消這種效果。在該優(yōu)選的裝置中，可以將輸入電感器分成 k個(gè)部分來(lái)抵消這種效果。該k個(gè)部分中的每個(gè)部分優(yōu)選地包括電感器、電容器和電阻器的 并聯(lián)結(jié)構(gòu)。其中該裝置被設(shè)置為使得如果將輸入電感器的一部分分成一系列并聯(lián)諧振電路， 則相對(duì)于濾波器的各個(gè)級(jí)的元件沒(méi)有被劃分的情況下的值，該輸入阻抗會(huì)增加。該裝置可包括在濾波器的輸出端處的至少一個(gè)輸出陷波器(trap)，各個(gè)輸出陷波 器均包括具有低Q因數(shù)⑴factor)的電感。該至少一個(gè)輸出陷波器可包括串聯(lián)的電感器 和電容器。調(diào)制電源級(jí)可包括根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的這種濾波器。RF放大級(jí)可包括這 種濾波器。本發(fā)明有益地抑制了出現(xiàn)在傳統(tǒng)濾波器的過(guò)渡帶中的輸出阻抗峰值。當(dāng)負(fù)載電流 頻率處于濾波器過(guò)渡帶時(shí)，這些阻抗峰值會(huì)在濾波器輸出端處導(dǎo)致電壓峰值。根據(jù)本發(fā)明， 實(shí)現(xiàn)了對(duì)阻抗峰值的抑制，而無(wú)需過(guò)多地包含諸如輸入阻抗、損耗以及傳遞函數(shù)的其它的 濾波器設(shè)計(jì)參數(shù)。根據(jù)實(shí)施方式，本發(fā)明提供了一種濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，針對(duì)切換模式電源輸出濾波 器，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)以下設(shè)計(jì)目標(biāo)a在整個(gè)通帶、過(guò)渡帶和阻帶上的低輸出阻抗；b在切換頻率的基波和奇次諧波處的高輸入阻抗；c低通帶幅度和群時(shí)延紋波；d在利用切換波形驅(qū)動(dòng)時(shí)的低損耗(dissipation)；e在切換頻率處的低輸出電壓紋波。在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，該濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包含多種特征，以保證同時(shí)實(shí)現(xiàn)這些設(shè)計(jì)目標(biāo)。第一個(gè)特征是使用電阻器來(lái)在選定頻率處引入損耗。第二個(gè)特征是并聯(lián)諧振 輸入部分，以提高切換頻率的基波和奇次諧波處的輸入阻抗。第三個(gè)特征是使用低Q因數(shù) 的串聯(lián)諧振輸出部分來(lái)降低選定頻率處的輸出阻抗。本發(fā)明還提供了 一種用于接收矩形源電壓或階躍源電壓或者對(duì)矩形源電壓或階 躍源電壓進(jìn)行濾波并提供輸出電壓的濾波器，該濾波器包括至少一個(gè)有損電阻裝置。該濾 波器可被設(shè)置為提供降低的輸出阻抗并且同時(shí)保持適當(dāng)?shù)妮斎胱杩埂?br>

現(xiàn)在，參照附圖以示例的方式來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，其中圖1示出體現(xiàn)本發(fā)明的概念的RF放大級(jí)的方框圖；圖2示出傳統(tǒng)的濾波器裝置；圖3示出傳統(tǒng)的多級(jí)濾波器裝置；圖4示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的經(jīng)改進(jìn)的濾波器裝置；圖5示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的經(jīng)改進(jìn)的濾波器裝置；圖6示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式和第三實(shí)施方式的經(jīng)改進(jìn)的濾波器裝置；圖7示出對(duì)圖6的濾波器裝置的修改；圖8示出優(yōu)選的濾波器實(shí)現(xiàn)。
具體實(shí)施例方式在此以具體示例的方式并具體參照優(yōu)選實(shí)施方式來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。本領(lǐng)域技 術(shù)人員將會(huì)理解，本發(fā)明不限于本文給出的具體實(shí)施方式
的細(xì)節(jié)。具體地說(shuō)，此處通過(guò)參照 包括切換模式電壓源的RF放大級(jí)來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。然而，一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以應(yīng)用 于任何需要對(duì)矩形驅(qū)動(dòng)信號(hào)或階躍驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行濾波的裝置。 參照?qǐng)D1，示出了根據(jù)用于描述本發(fā)明的示例性應(yīng)用的RF放大級(jí)100。該RF放大 級(jí)100包括RF放大器102、電源電壓選擇部件106、包絡(luò)檢測(cè)器104和濾波器108。在圖1示出的示例中，電源電壓選擇部件106接收相應(yīng)的輸入線路13^-13 上的 四個(gè)電源電壓V1-Vp然而，一般來(lái)說(shuō)，電源電壓選擇部件可以在任意數(shù)目的電平之間進(jìn)行 選擇，四個(gè)只是一個(gè)非限制性的示例。電源電壓選擇部件106在線路120上輸出選定的電 源電壓。RF放大級(jí)100接收線路110上的RF輸入信號(hào)RFin。包絡(luò)檢測(cè)器104具有與線路 110相耦合的輸入端114，以便檢測(cè)RF輸入信號(hào)。包絡(luò)檢測(cè)器在線路118上為電源電壓選 擇部件106提供輸出，從而為進(jìn)行電源電壓選擇提供必要的信息。濾波器108在線路120 上接收電源電壓選擇部件的輸出。濾波器108在線路122上為RF放大器102提供經(jīng)過(guò)濾 波的電源電壓。RF放大器102在線路112上提供RF輸出信號(hào)RFQUT。圖1的示例裝置是說(shuō)明性的，并且本發(fā)明并不限于所示的任何細(xì)節(jié)。例如，在另選 裝置中，可以在數(shù)字域中實(shí)現(xiàn)圖1的說(shuō)明性的RF放大級(jí)的元件，具體地說(shuō)，可以在數(shù)字域中 實(shí)現(xiàn)包絡(luò)檢測(cè)器104、電源電壓選擇部件106或?yàn)V波器108。通常，假設(shè)針對(duì)將要進(jìn)行放大的RF輸入信號(hào)選擇了所期望的電源電壓，則電源電 壓選擇部件106將所選擇的電源電壓連接至電源電壓選擇部件106在線路120上的輸出 端。濾波器108對(duì)在線路120上提供給RF放大器102的電源電壓進(jìn)行濾波。
圖2示出濾波器108的傳統(tǒng)裝置和電源電壓選擇部件106的等效電路。濾波器 108接收矩形驅(qū)動(dòng)電壓，該矩形驅(qū)動(dòng)電壓由電壓波形210來(lái)表示，并且是由圖2的等效電路 裝置中的電壓源202提供的。由具有低“導(dǎo)通”電阻的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)來(lái)提供矩形驅(qū)動(dòng)電壓，由 圖2中的電阻Iisw來(lái)表示該電阻，并用附圖標(biāo)記204來(lái)指示該電阻。利用電感值為L(zhǎng)l的電 感器206i和電容值為Cl的電容器2081來(lái)提供該濾波器電路。該濾波器基本上移除了切換 頻率和相關(guān)諧波處的頻率分量，只留下了輸入波形中的直流分量。然后，利用輸入切換波形 的占空比(duty cycle)來(lái)確定輸出線路212上提供的輸出直流電壓?？梢酝ㄟ^(guò)改變輸入波形的占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出線路212上提供的輸出電壓的動(dòng) 態(tài)調(diào)制?？梢酝ㄟ^(guò)改變輸入波形的脈沖寬度、脈沖重復(fù)率或者同時(shí)改變這兩者來(lái)改變輸入 波形的占空比。調(diào)制帶寬和切換頻率的殘余紋波均取決于該輸出濾波器108的設(shè)計(jì)。如圖3所示，可以通過(guò)為濾波器增加額外的部件來(lái)增加針對(duì)給定的切換頻率和輸 出紋波的最大跟蹤帶寬。如圖3所示，為圖2的濾波器裝置增加額外的電感器-電容器對(duì) 裝置，以便提供更高階的濾波器。如圖3所示，增加了第二級(jí)或者第二部分，該第二級(jí)或第 二部分包括電感值為L(zhǎng)2的電感器20 和電容值為C2的電容器20 ，并且一般來(lái)說(shuō)，利用 電感值為L(zhǎng)j的電感器20 和電容值為Cj的電容器208」來(lái)增加第j級(jí)。一般說(shuō)來(lái)，輸入切換波形可以被當(dāng)作所期望的輸出波形的m級(jí)的量化表示。高階 的量化產(chǎn)生降低的量化噪聲并由此產(chǎn)生降低的濾波需求。如上文的背景技術(shù)部分所述，電源電壓選擇部分106的效率取決于電源電壓選擇 部分106內(nèi)的切換裝置的損耗以及輸出濾波器108的損耗。切換裝置內(nèi)的損耗可進(jìn)一步分 為“靜態(tài)”損耗和“動(dòng)態(tài)”或切換損耗。濾波器輸入電流被切換裝置的“導(dǎo)通”電阻所消耗導(dǎo) 致了靜態(tài)損耗的出現(xiàn)。輸入電流包括由于輸出負(fù)載所導(dǎo)致的不可避免的直流項(xiàng)和由濾波器 輸入阻抗所確定的“紋波”電流。由切換頻率及其奇次諧波處的濾波器的輸入阻抗來(lái)確定 紋波電流。因此，為達(dá)到更高的效率，濾波器應(yīng)當(dāng)在這些頻率處表現(xiàn)出高阻抗。理想情況下，我們期望濾波器輸出端處提供的電壓僅由源電壓確定并獨(dú)立于所消 耗的輸出電流。為逼近這種理想情況，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了在濾波器的整個(gè)通 帶、過(guò)渡帶及阻帶上具有低輸出阻抗的濾波器裝置。在過(guò)渡帶上獲得低輸出阻抗比在通帶和阻帶中困難。通常，由于濾波器內(nèi)的諧振， 過(guò)渡帶會(huì)表現(xiàn)出大的阻抗峰值。如果負(fù)載電流的頻譜為白噪聲頻譜，則輸出電壓在諧振頻 率處將會(huì)產(chǎn)生較大誤差?，F(xiàn)在描述實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的三個(gè)實(shí)施方式。每個(gè)實(shí)施方式獨(dú)立地提供了 一種解決方案 來(lái)降低濾波器在過(guò)渡帶中的輸出阻抗，從而使濾波器的輸出電壓更少地依賴于輸出電流消 耗?？梢詥为?dú)地或以任意組合的方式來(lái)使用這些實(shí)施方式。圖4示出了本發(fā)明的第一實(shí)施方式。在該第一實(shí)施方式中，通過(guò)向?yàn)V波器引入至 少一個(gè)有損電阻元件來(lái)減小阻抗峰值的幅度。選擇所述有損電阻元件以便在諧振峰值處引 入損耗，而不會(huì)明顯增加濾波器的通帶損耗，或在切換頻率及其諧波處的損耗。優(yōu)選地，為濾波器的各階中的各個(gè)電感器提供電阻器。盡管圖4的濾波器適用于實(shí)現(xiàn)降低的輸出阻抗，但重要的是保證濾波器的輸入阻 抗不會(huì)受到不利影響，尤其是輸入阻抗不被降低。濾波器輸入阻抗的降低會(huì)增加切換裝置 中的靜態(tài)損耗，這是不希望的。
為保證不降低輸入阻抗，針對(duì)j階濾波器的第一部分，或在第一階濾波器中，電感 器被劃分以使得電阻器僅與電感器的一部分并聯(lián)。從而如圖4所示，圖3的電感器206i被 劃分為電感值為L(zhǎng)la的第一部分206la和電感值為L(zhǎng)lb第二部分206Λ。電阻值為Rl的有 損電阻器50 與電感器206lb并聯(lián)。電感器206la確保濾波器的輸入阻抗Zin在切換頻率 及其諧波處保持較高。還如圖4所示，對(duì)于j階濾波器，除第一級(jí)的電感器外，每個(gè)濾波器級(jí)的每個(gè)電感 器均具有與其并聯(lián)的電阻器。因此，電感器20 被示出為與電阻值為R2的電阻器5022并 聯(lián)，并且電感器206」被示出與電阻值為&的電阻器50 并聯(lián)。在該第一實(shí)施方式中，當(dāng)應(yīng)用于j階濾波器時(shí)，通過(guò)將有損電阻器跨接在一個(gè)級(jí) 或更多級(jí)的電感器兩端而獲得了有益效果。并非必須將有損電阻器跨接在所有級(jí)兩端。利用圖4的示例性技術(shù)，輸出阻抗在濾波器的通帶、過(guò)渡帶及阻帶內(nèi)(即，全部頻 率范圍內(nèi))均保持為較低。參照?qǐng)D5來(lái)描述第二實(shí)施方式。通過(guò)對(duì)圖4的實(shí)施方式進(jìn)行附加修改來(lái)示出圖5 的實(shí)施方式。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，并不需要結(jié)合圖4的實(shí)施方式來(lái)實(shí)現(xiàn)圖5的實(shí)施方式。 圖5的實(shí)施方式的原理給出了在不采用第一實(shí)施方式的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)的它們自身的改進(jìn)。根據(jù)第二實(shí)施方式，通過(guò)因子η來(lái)降低濾波器內(nèi)所有元件的阻抗，以進(jìn)一步降低 濾波器級(jí)的輸出阻抗。圖5中示出了這一點(diǎn)，其中圖5中所示的所有電感器的值的符號(hào)均 除以η，并且類似地，多階裝置中的有損電阻器502的值也除以η。電容值均乘以η。然而，對(duì)濾波器的這種修改在降低了輸出阻抗的同時(shí)也降低了濾波器的輸入阻 抗。在一種優(yōu)選的修改中，可以通過(guò)將輸入電感器分成多個(gè)部分來(lái)在切換頻率及其奇 次諧波處創(chuàng)建并聯(lián)諧振電路來(lái)抵消這種效果。這可以在圖5的優(yōu)選裝置中通過(guò)將輸入電感 器206λ分成k個(gè)部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖5所示，該k個(gè)部分中的每個(gè)部分都包括由電感器502、 電容器504和電阻器506組成的并聯(lián)裝置。電感器5(^、5022、50&整體上具有與電感器206lb相等的電感值。該第二實(shí)施方式被示出為結(jié)合了第一實(shí)施方式的特征的裝置，其中僅修改了輸入 電感的一部分。在期望得到實(shí)現(xiàn)靜態(tài)損耗抵消(即，避免輸入阻抗降低)的裝置且沒(méi)有實(shí)現(xiàn)第一 實(shí)施方式的裝置時(shí)，圖5的輸入電感206lb仍可被劃分為多個(gè)并聯(lián)諧振電路，如圖5針對(duì)輸 入電感206Λ所示。利用圖5的示例性技術(shù)，輸出阻抗在濾波器的整個(gè)通帶、過(guò)渡帶及阻帶內(nèi)(即，全 部頻率范圍內(nèi))均保持為較低。參照?qǐng)D6來(lái)描述第三實(shí)施方式。再次結(jié)合上文所述的第一實(shí)施方式的原理來(lái)闡述 該第三實(shí)施方式的原理，但并不需要結(jié)合第一實(shí)施方式來(lái)實(shí)現(xiàn)第三實(shí)施方式的原理。在圖6所示的第三實(shí)施方式中，使用了多個(gè)(P個(gè))“輸出陷波器”，各個(gè)輸出陷波器 包括串聯(lián)接地的電感器和電容器。因此，圖中示出第一輸出陷波器包括串聯(lián)的電感器50 和電容器501 ；第二輸出陷波器包括串聯(lián)的電感器50 和電容器5042 ；而第ρ輸出陷波器 包括串聯(lián)的電感器50 和電容器504p。各個(gè)輸出陷波器具有低Q因數(shù)。通過(guò)使用圖7所示的串聯(lián)電阻器和并聯(lián)電阻器，可以主動(dòng)降低輸出陷波器中各個(gè)電感器502的Q因數(shù)。因此，例如，參照?qǐng)D7，可通過(guò)串聯(lián)的 電感器510和電阻器512以及并聯(lián)跨接的另一個(gè)電阻器514來(lái)實(shí)現(xiàn)電感器50&。輸出陷波器降低了濾波器的輸出阻抗。所提供的輸出陷波器的數(shù)目P取決于需要 陷波器的頻率區(qū)域的數(shù)目各個(gè)陷波器針對(duì)給定的頻率區(qū)域來(lái)降低輸出阻抗。在上文中，參照?qǐng)D4描述了第一實(shí)施方式，參照?qǐng)D5并結(jié)合第一實(shí)施方式描述了第 二實(shí)施方式，并且參照?qǐng)D6并結(jié)合第一實(shí)施方式描述了第三實(shí)施方式?？梢詥为?dú)使用各個(gè) 實(shí)施方式，或者以與其它實(shí)施方式進(jìn)行任意組合的方式來(lái)使用各個(gè)實(shí)施方式。為完整起見(jiàn)， 圖8示出了一個(gè)特別優(yōu)選的裝置，其中結(jié)合了所有三個(gè)實(shí)施方式。圖8中的該優(yōu)選裝置提供了特別有利的降低的輸出阻抗。應(yīng)當(dāng)注意，在圖8的裝 置中，第二實(shí)施方式的原理(其中，圖8中的元件的阻抗值除以因子η)被例示為在濾波器 的輸入級(jí)中實(shí)現(xiàn)，而未在濾波器后續(xù)階中實(shí)現(xiàn)。因此，將電感器506^506^50 中的每一個(gè) 都組合起來(lái)，以提供相當(dāng)于圖4的電感器206λ的電感值的η分之一的電感值。因此，分別通過(guò)圖4、圖5和圖6示例性地描述了三種實(shí)施方式。參照?qǐng)D5并結(jié)合 第一實(shí)施方式來(lái)描述第二實(shí)施方式?？梢詥为?dú)實(shí)現(xiàn)各個(gè)實(shí)施方式，或者以與任何其它實(shí)施 方式進(jìn)行組合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)實(shí)施方式。然而，盡管可以通過(guò)僅實(shí)現(xiàn)第二實(shí)施方式的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，但是優(yōu)選 的是結(jié)合第一實(shí)施方式或第三實(shí)施方式來(lái)實(shí)現(xiàn)第二實(shí)施方式。第一實(shí)施方式和第三實(shí)施方 式都提供了至少一個(gè)有損電阻器。在第一實(shí)施方式中，結(jié)合濾波器的各階中的電感器來(lái)提 供該有損電阻器。在第二實(shí)施方式中，通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)輸出陷波器來(lái)提供該有損電阻器。 因此，在該優(yōu)選實(shí)施方式中提供了至少一個(gè)有損電阻器。已經(jīng)參照具體的優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明，并且具體地說(shuō)，通過(guò)參照調(diào)制電壓 源中的應(yīng)用來(lái)描述了本發(fā)明。然而，這種描述僅僅只是說(shuō)明性的示例。具體地說(shuō)，可以更廣 泛地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于接收將要進(jìn)行濾波的矩形源電壓或階躍源電壓并提供輸出電壓的濾波器， 該濾波器包括被設(shè)置為降低所述濾波器的輸出阻抗而不對(duì)所述濾波器的輸入阻抗產(chǎn)生不 利影響的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器，其中，所述裝置被設(shè)置為根據(jù)所述濾波器通帶內(nèi)的 源電壓的頻率分量來(lái)確定所述輸出電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器，其中，所述裝置被設(shè)置為在所述濾波器的整個(gè)過(guò)渡 帶上在所述濾波器的輸出端提供降低的阻抗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波器，其中，所述裝置被設(shè)置為在所述濾波器的通帶、過(guò)渡 帶和阻帶上在所述濾波器的輸出端提供低阻抗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的濾波器，其中，所述裝置包括有損電阻裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的濾波器，其中，所述裝置包括與所述濾波器的輸入電感器的 一部分并聯(lián)的電阻器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的濾波器，該濾波器為j階濾波器，其中，電阻器跨接在該濾波 器的至少一階中的電感器兩端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求所述的濾波器，其中，所述裝置包括輸出阻抗降 低裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾波器，其中，所述裝置被設(shè)置為降低所述輸入電感器和輸 入電容器的所述輸出阻抗。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾波器，該濾波器為j階濾波器，其中，所述裝置被設(shè)置為降 低所述濾波器的一個(gè)階或更多個(gè)階中的所述電感器和所述電容器的所述輸出阻抗。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的濾波器，其中，將所述電感器的電感除以值 η,并且將所述電容器的電容乘以值η。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11中任一權(quán)利要求所述的濾波器，其中，所述裝置被設(shè)置為使得 所述輸入電感器的一部分被分成一系列并聯(lián)諧振電路。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一權(quán)利要求所述的濾波器，其中，所述裝置包括所述濾波 器的所述輸出端處的至少一個(gè)串聯(lián)諧振輸出陷波器，各個(gè)輸出陷波器均具有低Q因數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的濾波器，其中，所述至少一個(gè)輸出陷波器包括串聯(lián)的電感 器和電容器。
15.一種包括根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的濾波器的調(diào)制電源級(jí)。
16.一種包括根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的濾波器的RF放大級(jí)。
17.一種用于接收將要進(jìn)行濾波的矩形源電壓或階躍源電壓并提供輸出電壓的濾波 器，該濾波器包括與該濾波器的至少一級(jí)的電感器并聯(lián)的有損電阻器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的濾波器，其中，該濾波器的第一級(jí)的電感器被分成兩部分， 有損電阻器跨接在所述第二部分兩端。
19.一種用于接收將要進(jìn)行濾波的矩形源電壓或階躍源電壓并提供輸出電壓的濾波 器，該濾波器的各級(jí)適用于通過(guò)因子η來(lái)降低該濾波器的阻抗值。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的濾波器，其中，該濾波器的所述第一級(jí)被分成多個(gè)并聯(lián)諧 振電路。
21. 一種用于接收將要進(jìn)行濾波的矩形源電壓或階躍源電壓并提供輸出電壓的濾波 器，該濾波器包括多個(gè)輸出陷波器，各個(gè)輸出陷波器均包括串聯(lián)的電容器和電阻器。
全文摘要
提供了一種用于接收將要進(jìn)行濾波的矩形源電壓或階躍源電壓并提供輸出電壓的濾波器，該濾波器包括被設(shè)置為根據(jù)該濾波器的通帶內(nèi)的源電壓的頻率分量并獨(dú)立于輸出電流消耗來(lái)確定輸出電壓的裝置。
文檔編號(hào)H03F3/217GK102067444SQ200980106935
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者杰拉德·維蓬尼 申請(qǐng)人:努吉拉有限公司