專利名稱：用數(shù)?；旌戏椒ㄐＵ鼼m-C濾波器轉(zhuǎn)角頻率的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及Gm-C濾波器的技術(shù)領(lǐng)域，其具體為用數(shù)模混合方法校正Gm-C濾波器 轉(zhuǎn)角頻率的結(jié)構(gòu)
背景技術(shù)：
Gm-C濾波器由跨導(dǎo)放大器(Gm)和電容(C)構(gòu)成，由于半導(dǎo)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(zhuǎn)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(zhuǎn)角頻率正比于Gm/C，而Gm/C通常會(huì)隨工藝參數(shù)、電壓以及溫度的 變化而變化。而轉(zhuǎn)角頻率的變化會(huì)引起濾波器通帶帶寬、群時(shí)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(shí)際應(yīng)用中根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境會(huì)對(duì)Gm-C濾波器的轉(zhuǎn)角 頻率的穩(wěn)定度提出不同的要求?，F(xiàn)有技術(shù)中，圖1所示的調(diào)整機(jī)制由相位/頻率檢測(cè)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(gòu)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(diào)整。但是，該機(jī)制中Gm/C壓控振蕩器需要數(shù)級(jí)的Gm-C電路，同時(shí) 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(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供了用數(shù)?；旌戏椒ㄐＵ鼼m-C濾波器轉(zhuǎn)角頻率的結(jié) 構(gòu)，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(zhuǎn)角頻率的結(jié)構(gòu)，其技術(shù)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(guān)電容電路模塊、開關(guān)電容比較器模塊、數(shù)字計(jì) 數(shù)器和解碼器模塊，所述Gm-C開關(guān)電容電路模塊的輸入端分別連接參考電壓V、固定時(shí)鐘 f，所述Gm-C開關(guān)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(guān) 電容電路模塊的輸出端耦合連接所述開關(guān)電容比較器模塊，所述開關(guān)電容比較器模塊連接 所述數(shù)字計(jì)數(shù)器和解碼器模塊，所述數(shù)字計(jì)數(shù)器和解碼器模塊連接調(diào)節(jié)電阻串，所述調(diào)節(jié) 電阻串分別連接所述Gm-C濾波器的跨導(dǎo)放大器(Gm)、所述Gm-C開關(guān)電容電路內(nèi)的跨導(dǎo)放 大器(Gm)。其進(jìn)一步特征在于所述Gm-C開關(guān)電容電路包括跨導(dǎo)放大器(Gm)、電容(C)、兩相 非交疊時(shí)鐘Φ1和Φ2對(duì)應(yīng)控制的兩組開關(guān)，所述Φ 1對(duì)應(yīng)控制的開關(guān)、電容(C)依次連接 組成充電線路，所述電容(C)、Φ2對(duì)應(yīng)控制的開關(guān)、跨導(dǎo)放大器(Gm)依次連接組成放電線 路；
所述開關(guān)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(jì)數(shù)器和解碼器模塊接收每個(gè)固定時(shí)鐘周期內(nèi)所述開關(guān)電容比較器模塊所傳遞的信息，依次計(jì)數(shù)，通過解碼器解碼輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)值0、，所述對(duì)應(yīng)的數(shù)值對(duì)應(yīng)傳送至 連接調(diào)節(jié)電阻串；
所述調(diào)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(guān) b0,開關(guān)b0兩外側(cè)的單個(gè)電阻的外側(cè)兩頭并聯(lián)有開關(guān)bl，開關(guān)b (n-1)兩外側(cè)的單個(gè)電 阻的外側(cè)兩頭并聯(lián)有開關(guān)bn，所述解碼器解碼對(duì)應(yīng)輸出的數(shù)值(Tn控制對(duì)應(yīng)的b(Tbn的閉
I=I ο
采用上述結(jié)構(gòu)后，所述Gm-C開關(guān)電容電路模塊接收到的參考電壓V、固定時(shí)鐘f為 定值，判斷Gm-C開關(guān)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(guān) 系，只需調(diào)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(guān)系，此時(shí)通過開關(guān)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(jì)數(shù)器和解碼器模塊，最終輸出對(duì)應(yīng)數(shù)字控 制調(diào)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(jìn)而確保Gm/C 的數(shù)值穩(wěn)定，使得Gm-C濾波器轉(zhuǎn)角頻率穩(wěn)定，由于該結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)角頻率校正結(jié)構(gòu)； 圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意框圖3為本發(fā)明調(diào)節(jié)電阻串的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式見圖2、圖3，其包括Gm-C濾波器、Gm-C開關(guān)電容電路模塊、開關(guān)電容比較器模塊、 數(shù)字計(jì)數(shù)器和解碼器模塊，Gm-C開關(guān)電容電路模塊的輸入端分別連接參考電壓V、固定時(shí) 鐘f，Gm-C開關(guān)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(guān)電容電路 模塊的輸出端耦合連接開關(guān)電容比較器模塊，開關(guān)電容比較器模塊連接數(shù)字計(jì)數(shù)器和解碼 器模塊，數(shù)字計(jì)數(shù)器和解碼器模塊連接調(diào)節(jié)電阻串，調(diào)節(jié)電阻串分別連接Gm-C濾波器的跨 導(dǎo)放大器(Gm)、Gm-C開關(guān)電容電路內(nèi)的跨導(dǎo)放大器(Gm)。Gm-C開關(guān)電容電路包括跨導(dǎo)放大器(Gm)、電容(C)、兩相非交疊時(shí)鐘Φ1和Φ2對(duì) 應(yīng)控制的兩組開關(guān)，φ 1對(duì)應(yīng)控制的開關(guān)、電容(C)依次連接組成充電線路，電容(C)、Φ2對(duì) 應(yīng)控制的開關(guān)、跨導(dǎo)放大器(Gm)依次連接組成放電線路；
開關(guān)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(jì)數(shù)器和解碼器模塊接收每個(gè)固定時(shí)鐘周期內(nèi)開關(guān)電容比較器模塊所傳遞的信 息，依次計(jì)數(shù)，通過解碼器解碼輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)值0、，對(duì)應(yīng)的數(shù)值對(duì)應(yīng)傳送至連接調(diào)節(jié)電阻 串；
調(diào)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(guān)b0，開關(guān) b0兩外側(cè)的單個(gè)電阻的外側(cè)兩頭并聯(lián)有開關(guān)bl，開關(guān)b (n-1)兩外側(cè)的單個(gè)電阻的外側(cè)兩 頭并聯(lián)有開關(guān)bn，解碼器解碼對(duì)應(yīng)輸出的數(shù)值(Tn控制對(duì)應(yīng)的b(Tbn的閉合。其工作原理如下假設(shè)ΦΙ、Φ2的周期為T，頻率即為固定時(shí)鐘的頻率為f，其開、 關(guān)時(shí)間均為T/2，則可知充電電量Ql=VXC/2，放電電量Q2= VXGmXT/2，當(dāng)Ql= Q2時(shí)，VxC/2= VxGmxT/2，進(jìn)而可得f=Gm/C，可知當(dāng)01= Q2，Gm/C為定值，此時(shí)Gm-C濾波器的轉(zhuǎn)角頻率穩(wěn)定，故當(dāng)Ql > Q2，需要調(diào)大Gm的數(shù)值，Gm的數(shù)值反比于調(diào)節(jié)電阻串的電阻值R，可 知需要調(diào)小R，當(dāng)Ql > Q2時(shí)，開關(guān)電容比較器模塊耦合到兩者的差值，對(duì)外輸出為低電平， 數(shù)字計(jì)數(shù)器和解碼器模塊接受到開關(guān)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(duì)應(yīng)的控制調(diào)節(jié)電阻串的開關(guān)b(Tbn的閉合，當(dāng)bO閉合時(shí)接入電阻最大，即 Gm的數(shù)值最小，當(dāng)調(diào)節(jié)至周期內(nèi)Ql= Q2時(shí)，開關(guān)電容比較器模塊耦合到兩者的差值為0，則 對(duì)外輸出高電平，數(shù)字計(jì)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(zhuǎn)角頻率穩(wěn)定。
權(quán)利要求
用數(shù)?；旌戏椒ㄐＵ鼼m C濾波器轉(zhuǎn)角頻率的結(jié)構(gòu)，其包括Gm C濾波器，其特征在于其還包括Gm C開關(guān)電容電路模塊、開關(guān)電容比較器模塊、數(shù)字計(jì)數(shù)器和解碼器模塊，所述Gm C開關(guān)電容電路模塊的輸入端分別連接參考電壓V、固定時(shí)鐘f，所述Gm C開關(guān)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(guān)電容電路模塊的輸出端耦合連接所述開關(guān)電容比較器模塊，所述開關(guān)電容比較器模塊連接所述數(shù)字計(jì)數(shù)器和解碼器模塊，所述數(shù)字計(jì)數(shù)器和解碼器模塊連接調(diào)節(jié)電阻串，所述調(diào)節(jié)電阻串分別連接所述Gm C濾波器的跨導(dǎo)放大器(Gm)、所述Gm C開關(guān)電容電路內(nèi)的跨導(dǎo)放大器(Gm)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用數(shù)?；旌戏椒ㄐＵ鼼m-C濾波器轉(zhuǎn)角頻率的結(jié)構(gòu)，其特征在 于所述Gm-C開關(guān)電容電路包括跨導(dǎo)放大器(Gm)、電容(C)、兩相非交疊時(shí)鐘Φ1和Φ2對(duì) 應(yīng)控制的兩組開關(guān)，所述Φ1對(duì)應(yīng)控制的開關(guān)、電容(C)依次連接組成充電線路，所述電容 (C)、Φ2對(duì)應(yīng)控制的開關(guān)、跨導(dǎo)放大器(Gm)依次連接組成放電線路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用數(shù)?；旌戏椒ㄐＵ鼼m-C濾波器轉(zhuǎn)角頻率的結(jié)構(gòu)，其特征在 于所述開關(guān)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(quán)利要求1所述的用數(shù)模混合方法校正Gm-C濾波器轉(zhuǎn)角頻率的結(jié)構(gòu)，其特征在 于所述數(shù)字計(jì)數(shù)器和解碼器模塊接收每個(gè)固定時(shí)鐘周期內(nèi)所述開關(guān)電容比較器模塊所傳 遞的信息，依次計(jì)數(shù)，通過解碼器解碼輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)值0、，所述對(duì)應(yīng)的數(shù)值對(duì)應(yīng)傳送至連 接調(diào)節(jié)電阻串。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的用數(shù)?；旌戏椒ㄐＵ鼼m-C濾波器轉(zhuǎn)角頻率的結(jié)構(gòu)，其特 征在于所述調(diào)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(guān)b0，開關(guān)b0兩外側(cè)的單個(gè)電阻的外側(cè)兩頭并聯(lián)有開關(guān)bl，開關(guān)b (n-1)兩外側(cè)的單 個(gè)電阻的外側(cè)兩頭并聯(lián)有開關(guān)bn，所述解碼器解碼對(duì)應(yīng)輸出的數(shù)值(Tn控制對(duì)應(yīng)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(zhuǎn)角頻率的結(jié)構(gòu)，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(guān)電容電路模塊、開關(guān)電容比較器模塊、數(shù)字計(jì)數(shù)器和解碼器模塊，所述Gm-C開關(guān)電容電路模塊的輸入端分別連接參考電壓V、固定時(shí)鐘f，所述Gm-C開關(guān)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(guān)電容電路模塊的輸出端耦合連接所述開關(guān)電容比較器模塊，所述開關(guān)電容比較器模塊連接所述數(shù)字計(jì)數(shù)器和解碼器模塊，所述數(shù)字計(jì)數(shù)器和解碼器模塊連接調(diào)節(jié)電阻串，所述調(diào)節(jié)電阻串分別連接所述Gm-C濾波器的跨導(dǎo)放大器(Gm)、所述Gm-C開關(guān)電容電路內(nèi)的跨導(dǎo)放大器(Gm)。
文檔編號(hào)H03M1/10GK101977030SQ201010556670
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者應(yīng)祖金, 虞君新, 馬輝 申請(qǐng)人:無錫思泰迪半導(dǎo)體有限公司