本發(fā)明涉及濾波器技術領域，具體涉及一種低功耗雙模式可調諧復數(shù)中頻濾波器。

背景技術：

無線通信系統(tǒng)中射頻模擬前端的設計和實現(xiàn)是關鍵技術之一，射頻模擬前端的集成度、性能和成本直接影響著整個無線通信系統(tǒng)的成敗。射頻前端確切地說是整個無線收發(fā)機的子系統(tǒng)，收發(fā)機的數(shù)字基帶部分與射頻模擬前端之間性能相互影響。隨著微電子技術的不斷發(fā)展，接收機技術已趨近成熟，一些新的特性諸如低功耗、多模式、可配置等特點也逐漸被人們所考慮。這些功能的實現(xiàn)和接收機中頻濾波器密不可分，從而對濾波器的性能和指標提出了新的要求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種低功耗雙模式可調諧復數(shù)中頻濾波器，該電路能在提供中頻濾波功能的同時，通過外加切換信號實現(xiàn)兩種模式的切換；同時，可以針對集成電路的制作工藝所導致的無源器件的誤差進行有效地調諧，整個芯片功耗僅為1.5mW左右。

為解決上述問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種低功耗雙模式可調諧復數(shù)中頻濾波器，包括濾波器本體，所述濾波器本體由偏置電路、數(shù)?；旌险{諧電路和復數(shù)中頻濾波電路組成；復數(shù)中頻濾波電路由2個以上的二階復數(shù)濾波電路級聯(lián)而成；其中第一級二階復數(shù)濾波電路的輸入端即濾波器本體的輸入端，最后一級二階復數(shù)濾波電路的輸入端即濾波器本體的輸出端，前一級二階復數(shù)濾波電路的輸出端連接后一級二階復數(shù)濾波電路的輸入端；偏置電路與復數(shù)中頻濾波電路和數(shù)?；旌险{諧電路相連；偏置電路為復數(shù)中頻濾波電路和數(shù)?；旌险{諧電路提供偏置電壓；數(shù)?；旌险{諧電路外接直流基準電壓，數(shù)?；旌险{諧電路的輸出端連接復數(shù)中頻濾波電路的控制端；數(shù)?；旌险{諧電路產生一個隨內部電阻值的變化而變化的電壓控制信號，該電壓控制信號接入復數(shù)中頻濾波電路的控制端，以達到對復數(shù)中頻濾波電路進行調諧的目的。

上述方案中，每個二階復數(shù)濾波電路包括共源共柵運算放大器OPA1-OPA4，電阻RI1-RI4，電阻RQT1-RQT8，電阻RQ1-RQ4，電阻RW1-RW8，電阻RW_1-RW_8，電阻RC1-RC8，電阻RC_1-RC_8，濾波電容陣列VC1-VC8，以及MOS管SW1-SW16；共源共柵運算放大器OPA1-OPA4的電源端連接偏置電路的輸出端；電阻RI1的一端即二階復數(shù)濾波電路的同相輸入端的正輸入極Vini，另一端接入共源共柵運算放大器OPA1的正向輸入端；電阻RI2的一端即二階復數(shù)濾波電路的同相輸入端中的負輸入極Vinib，另一端接入共源共柵運算放大器OPA1的負輸入端；共源共柵運算放大器OPA2的負輸出端即二階復數(shù)濾波電路的同相輸出端的正極Vouti；共源共柵運算放大器OPA2的正輸出端即二階復數(shù)濾波電路的同相輸出端的負極Voutib；電阻RQT1和濾波電容陣列VC1串聯(lián)，電阻RQT1的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的正輸入端，濾波電容陣列VC1的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的負輸出端；電阻RQ1的一端與共源共柵運算放大器OPA1的正輸入端相連，另一端和共源共柵運算放大器OPA1的負輸出端相連；電阻RQT2和濾波電容陣列VC2串聯(lián)，電阻RQT2的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的負輸入端，濾波電容陣列VC2的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的正輸出端；電阻RQ2的一端與共源共柵運算放大器OPA1的負輸入端相連，另一端和共源共柵運算放大器OPA1的正輸出端相連；電阻RQT5和濾波電容陣列VC5串聯(lián)，電阻RQT5的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的正輸入端，濾波電容陣列VC5的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的正輸出端；電阻RQT6和濾波電容陣列VC6串聯(lián)，電阻RQT6的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的負輸入端，濾波電容陣列VC6的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的負輸出端；電阻RW2和電阻RW_2串聯(lián)，電阻RW2的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的負輸出端，電阻RW_2的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的正輸入端；MOS管SW2與電阻RW_2并聯(lián)；電阻RW3和電阻RW_3串聯(lián)，電阻RW3的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的正輸出端，電阻RW_3的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的負輸入端；MOS管SW3與電阻RW_3并聯(lián)；電阻RW1和電阻RW_1串聯(lián)，電阻RW1的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的正輸入端，電阻RW_1的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的正輸出端；MOS管SW1和電阻RW_1并聯(lián)；電阻RW4和電阻RW_4串聯(lián)，電阻RW4的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的負輸入端，電阻RW_4的另一端連共源共柵運算放大器OPA2的負輸出端；MOS管SW4電阻RW_4并聯(lián)；電阻RI3的一端即二階復數(shù)濾波電路的正交相輸入端的正極Vinq，另一端接入共源共柵運算放大器OPA3的正向輸入端；電阻RI4的一端即二階復數(shù)濾波電路的正交相輸入端中的負輸入極Viniqb，另一端接入共源共柵運算放大器OPA3的負輸入端；共源共柵運算放大器OPA4的負輸出端即二階復數(shù)濾波電路的正交相輸出端的正極Voutq；共源共柵運算放大器OPA4的正輸出端即二階復數(shù)濾波電路的正交相輸出端的負極Voutqb；電阻RQT3和濾波電容陣列VC3串聯(lián)，電阻RQT3的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的正輸入端，濾波電容陣列VC3的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的負輸出端；電阻RQ3的一端與共源共柵運算放大器OPA3的正輸入端相連，另一端和共源共柵運算放大器OPA3的負輸出端相連；電阻RQT4和濾波電容陣列VC4串聯(lián)，電阻RQT4的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的負輸入端，濾波電容陣列VC4的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的正輸出端；電阻RQ4的一端與共源共柵運算放大器OPA3的負輸入端相連，另一端和共源共柵運算放大器OPA3的正輸出端相連；電阻RQT7和濾波電容陣列VC7串聯(lián)，電阻RQT7的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的正輸入端，濾波電容陣列VC7的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的正輸出端；電阻RQT8和濾波電容陣列VC8串聯(lián)，電阻RQT8的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的負輸入端，濾波電容陣列VC8的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的負輸出端；電阻RW6和電阻RW_6串聯(lián)，電阻RW6的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的負輸出端，電阻RW_6的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的正輸入端；MOS管SW6與電阻RW_6并聯(lián)；電阻RW7和電阻RW_7串聯(lián)，電阻RW7的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的正輸出端，電阻RW_7的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的負輸入端；MOS管SW7與電阻RW_7并聯(lián)；電阻RW5和電阻RW_5串聯(lián)，電阻RW5的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的正輸入端，電阻RW_5的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的正輸出端；MOS管SW5和電阻RW_5并聯(lián)；電阻RW8和電阻RW_8串聯(lián)，電阻RW8的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的負輸入端，電阻RW_8的另一端連共源共柵運算放大器OPA4的負輸出端；MOS管SW8電阻RW_8并聯(lián)；電阻RC1和電阻RC_1串聯(lián)，電阻RC1的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的負輸入端，電阻RC_1的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的負輸出端；MOS管SW9和電阻RC_1并聯(lián)；電阻RC2和電阻RC_2串聯(lián)，電阻RC2的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的正輸入端，電阻RC_2的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的正輸出端；MOS管SW10電阻RC_2并聯(lián)；電阻RC3和電阻RC_3串聯(lián)，電阻RC3的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的正輸入端，電阻RC_3的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的負輸出端；MOS管SW11電阻RC_3并聯(lián)；電阻RC4和電阻RC_4串聯(lián)，電阻RC4的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的負輸入端，電阻RC_4的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的正輸出端；MOS管SW12電阻RC_4并聯(lián)；電阻RC5和電阻RC_5串聯(lián)，電阻RC5的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的負輸入端，電阻RC_5的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的負輸出端；MOS管SW13電阻RC_5并聯(lián)；電阻RC6和電阻RC_6串聯(lián)，電阻RC6的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的正輸入端，電阻RC_6的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的正輸出端；MOS管SW14電阻RC_6并聯(lián)；電阻RC7和電阻RC_7串聯(lián)，電阻RC7的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的正輸入端，電阻RC_7的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的負輸出端；MOS管SW15電阻RC_7并聯(lián)；電阻RC8和電阻RC_8串聯(lián)，電阻RC8的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的負輸入端，電阻RC_8的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的正輸出端；MOS管SW16電阻RC_8并聯(lián)。

上述方案中，共源共柵運算放大器OPA1-OPA4的結構完全相同，其均由共源共柵電路和運算放大電路相連而成。

上述方案中，數(shù)?；旌险{諧電路包括模擬調諧電路和數(shù)字調諧處理模塊；其中模擬調諧電路包括穩(wěn)壓器OPA5，電阻R1-R2，參考電阻Rref，電容C1-C2，MOS管M21-M29，調諧電容陣列，以及比較器Comp；電阻R1和電阻R2串聯(lián)，電阻R1和電阻R2的相連端連接穩(wěn)壓器OPA5的正輸入端，電阻R1的另一端連接電源VDD，電阻R2的另一端接地；穩(wěn)壓器OPA5的輸出端接MOS管M26的柵極；電容C1的一端接穩(wěn)壓器OPA5的輸出端，電容C1的另一端接MOS管M26的漏極；MOS管M26的源極、參考電阻Rref和電容C2相連后，同時連接至穩(wěn)壓器OPA5的負輸入端；參考電阻Rref的另一端和電容C2的另一端接地；MOS管M22的柵極和MOS管M23的柵極同時連接MOS管M26的漏極；MOS管M24的柵極和MOS管M25的柵極同時連接偏置電路；MOS管M24的漏極連接MOS管M26的漏極；MOS管M22的漏極連接MOS管M24的源極；MOS管M22的源極、MOS管M23的源極和MOS管M21的源極連接；MOS管M21的漏極和電源VDD相連；MOS管M23的漏極連接MOS管M25的源極；MOS管M25的漏極、MOS管M27的漏極和MOS管M28的漏極相連；MOS管M27的柵極和MOS管M28的柵極接脈沖信號CLK1；MOS管M27的源極接地；MOS管M28的源極和MOS管M29的漏極相連后，同時連接調諧電容陣列的一端，并和比較器Comp的負輸入端相連；MOS管M29的柵極接脈沖信號CLK2；MOS管M29的源極接地；比較器Comp的正輸入端外接直流基準電壓Vref；比較器Comp的輸出接數(shù)字調諧處理模塊的輸入端；數(shù)字調諧處理模塊的3個輸出端分別連接調諧電容陣列的另一端、濾波電容陣列的控制端，以及MOS管M21的柵極。

上述方案中，穩(wěn)壓器OPA5由CMOS運算放大器構成。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下特點：

1、采用電流復用型共源共柵運算放大器構建濾波器，和傳統(tǒng)的利用兩級運算放大器構建濾波器相比，在實現(xiàn)高增益帶寬積的同時，大幅度降低功耗。

2、在傳統(tǒng)的雙TT結構濾波器的基礎上加入了補償電阻，用以實現(xiàn)對Q值的補償，從而在不增大濾波器功耗的同時，將濾波器的紋波系數(shù)減少至0.5dB以內。

3、在濾波器中加入數(shù)個由MOS管構成的開關，從而實現(xiàn)濾波器在兩種工作模式下的切換。

4、和現(xiàn)有的調諧電路的結構相比，采用低壓共源共柵電流鏡電路提高了電流復制的精確性。

5、在數(shù)字調諧模塊中加入了序列信號檢測模塊用以對調諧完畢后的比較器輸出值進行特定序列信號的檢測，從而達到一個在調諧過程完畢后生成控制信號的目的，因而大大縮短了調諧過程的時間。

附圖說明

圖1為一種低功耗雙模式可調諧復數(shù)中頻濾波器的系統(tǒng)框圖。

圖2為二階復數(shù)濾波電路的原理圖。

圖3為運算放大器電路(OPA1-OPA4)的原理圖。

圖4為數(shù)?；旌险{諧電路的原理圖。

圖5為數(shù)字調諧處理模塊電路的原理圖。

圖6為數(shù)字調諧處理模塊電路的流程圖。

具體實施方式

一種低功耗雙模式可調諧復數(shù)中頻濾波器，如圖1所示，所述濾波器本體由偏置電路、數(shù)?；旌险{諧電路和復數(shù)中頻濾波電路組成。復數(shù)中頻濾波電路由2個以上的二階復數(shù)濾波電路級聯(lián)而成。其中第一級二階復數(shù)濾波電路的輸入端即為濾波器本體的輸入端，最后一級二階復數(shù)濾波電路的輸入端即為濾波器本體的輸出端，前一級二階復數(shù)濾波電路的輸出端連接后一級二階復數(shù)濾波電路的輸入端。在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，復數(shù)中頻濾波電路由2個二階復數(shù)濾波電路級聯(lián)而成。偏置電路與復數(shù)中頻濾波電路和數(shù)?；旌险{諧電路相連。偏置電路為復數(shù)中頻濾波電路和數(shù)?；旌险{諧電路提供偏置電壓。數(shù)?；旌险{諧電路外接直流基準電壓Vref，數(shù)?；旌险{諧電路的輸出端連接復數(shù)中頻濾波電路的控制端。數(shù)模混合調諧電路產生一個隨內部集成電阻阻值的變化而變化的電壓控制信號，該電壓控制信號接入復數(shù)中頻濾波電路的電容陣列的控制端，以達到對復數(shù)中頻濾波電路進行調諧的目的。

參見圖2，每個二階復數(shù)濾波電路包括共源共柵運算放大器OPA1-OPA4，電阻RI1-RI4，電阻RQT1-RQT8，電阻RQ1-RQ4，電阻RW1-RW8，電阻RW_1-RW_8，電阻RC1-RC8，電阻RC_1-RC_8，濾波電容陣列VC1-VC8，以及MOS管SW1-SW16。

電阻RI1的一端即二階復數(shù)濾波電路的同相輸入端的正輸入極Vini，另一端接入共源共柵運算放大器OPA1的正向輸入端。電阻RI2的一端即二階復數(shù)濾波電路的同相輸入端中的負輸入極Vinib，另一端接入共源共柵運算放大器OPA1的負輸入端。共源共柵運算放大器OPA2的負輸出端即二階復數(shù)濾波電路的同相輸出端的正極Vouti。共源共柵運算放大器OPA2的正輸出端即二階復數(shù)濾波電路的同相輸出端的負極Voutib。電阻RQT1和濾波電容陣列VC1串聯(lián)，電阻RQT1的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的正輸入端，濾波電容陣列VC1的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的負輸出端。電阻RQ1的一端與共源共柵運算放大器OPA1的正輸入端相連，另一端和共源共柵運算放大器OPA1的負輸出端相連。電阻RQT2和濾波電容陣列VC2串聯(lián)，電阻RQT2的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的負輸入端，濾波電容陣列VC2的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的正輸出端。電阻RQ2的一端與共源共柵運算放大器OPA1的負輸入端相連，另一端和共源共柵運算放大器OPA1的正輸出端相連。電阻RQT5和濾波電容陣列VC5串聯(lián)，電阻RQT5的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的正輸入端，濾波電容陣列VC5的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的正輸出端。電阻RQT6和濾波電容陣列VC6串聯(lián)，電阻RQT6的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的負輸入端，濾波電容陣列VC6的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的負輸出端。電阻RW2和電阻RW_2串聯(lián)，電阻RW2的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的負輸出端，電阻RW_2的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的正輸入端。MOS管SW2與電阻RW_2并聯(lián)。電阻RW3和電阻RW_3串聯(lián)，電阻RW3的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的正輸出端，電阻RW_3的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的負輸入端。MOS管SW3與電阻RW_3并聯(lián)。電阻RW1和電阻RW_1串聯(lián)，電阻RW1的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的正輸入端，電阻RW_1的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的正輸出端。MOS管SW1和電阻RW_1并聯(lián)。電阻RW4和電阻RW_4串聯(lián)，電阻RW4的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的負輸入端，電阻RW_4的另一端連共源共柵運算放大器OPA2的負輸出端。MOS管SW4電阻RW_4并聯(lián)。上述電路構成同相信號通路低通濾波器。

電阻RI3的一端即二階復數(shù)濾波電路的正交相輸入端的正極Vinq，另一端接入共源共柵運算放大器OPA3的正向輸入端。電阻RI4的一端即二階復數(shù)濾波電路的正交相輸入端中的負輸入極Viniqb，另一端接入共源共柵運算放大器OPA3的負輸入端。共源共柵運算放大器OPA4的負輸出端即二階復數(shù)濾波電路的正交相輸出端的正極Voutq。共源共柵運算放大器OPA4的正輸出端即二階復數(shù)濾波電路的正交相輸出端的負極Voutqb。電阻RQT3和濾波電容陣列VC3串聯(lián)，電阻RQT3的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的正輸入端，濾波電容陣列VC3的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的負輸出端。電阻RQ3的一端與共源共柵運算放大器OPA3的正輸入端相連，另一端和共源共柵運算放大器OPA3的負輸出端相連。電阻RQT4和濾波電容陣列VC4串聯(lián)，電阻RQT4的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的負輸入端，濾波電容陣列VC4的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的正輸出端。電阻RQ4的一端與共源共柵運算放大器OPA3的負輸入端相連，另一端和共源共柵運算放大器OPA3的正輸出端相連。電阻RQT7和濾波電容陣列VC7串聯(lián)，電阻RQT7的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的正輸入端，濾波電容陣列VC7的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的正輸出端。電阻RQT8和濾波電容陣列VC8串聯(lián)，電阻RQT8的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的負輸入端，濾波電容陣列VC8的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的負輸出端。電阻RW6和電阻RW_6串聯(lián)，電阻RW6的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的負輸出端，電阻RW_6的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的正輸入端。MOS管SW6與電阻RW_6并聯(lián)。電阻RW7和電阻RW_7串聯(lián)，電阻RW7的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的正輸出端，電阻RW_7的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的負輸入端。MOS管SW7與電阻RW_7并聯(lián)。電阻RW5和電阻RW_5串聯(lián)，電阻RW5的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的正輸入端，電阻RW_5的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的正輸出端。MOS管SW5和電阻RW_5并聯(lián)。電阻RW8和電阻RW_8串聯(lián)，電阻RW8的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的負輸入端，電阻RW_8的另一端連共源共柵運算放大器OPA4的負輸出端。MOS管SW8電阻RW_8并聯(lián)。上述電路構成正交信號通路低通濾波器。

電阻RC1和電阻RC_1串聯(lián)，電阻RC1的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的負輸入端，電阻RC_1的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的負輸出端。MOS管SW9和電阻RC_1并聯(lián)。電阻RC2和電阻RC_2串聯(lián)，電阻RC2的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的正輸入端，電阻RC_2的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的正輸出端。MOS管SW10電阻RC_2并聯(lián)。電阻RC3和電阻RC_3串聯(lián)，電阻RC3的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的正輸入端，電阻RC_3的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的負輸出端。MOS管SW11電阻RC_3并聯(lián)。電阻RC4和電阻RC_4串聯(lián)，電阻RC4的另一端連接共源共柵運算放大器OPA3的負輸入端，電阻RC_4的另一端連接共源共柵運算放大器OPA1的正輸出端。MOS管SW12電阻RC_4并聯(lián)。電阻RC5和電阻RC_5串聯(lián)，電阻RC5的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的負輸入端，電阻RC_5的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的負輸出端。MOS管SW13電阻RC_5并聯(lián)。電阻RC6和電阻RC_6串聯(lián)，電阻RC6的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的正輸入端，電阻RC_6的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的正輸出端。MOS管SW14電阻RC_6并聯(lián)。電阻RC7和電阻RC_7串聯(lián)，電阻RC7的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的正輸入端，電阻RC_7的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的負輸出端。MOS管SW15電阻RC_7并聯(lián)。電阻RC8和電阻RC_8串聯(lián)，電阻RC8的另一端連接共源共柵運算放大器OPA4的負輸入端，電阻RC_8的另一端連接共源共柵運算放大器OPA2的正輸出端。MOS管SW16電阻RC_8并聯(lián)。上述電路的作用將2個低通濾波器相連，實現(xiàn)在頻譜上的搬移，將濾波器的幅頻特性限制在正頻率或負頻率上。

共源共柵運算放大器OPA1-OPA4的電源端連接偏置電路的輸出端。電阻RQT1-RQT8用于補償由于濾波器帶寬不足所導致的Q值的提升。MOS管SW1-SW16用于實現(xiàn)濾波器在兩種不同的中心頻率和帶寬進行切換，且MOS管SW1-SW16均工作在線性區(qū)下。

參見圖3，共源共柵運算放大器OPA1-OPA4的結構完全相同，其均由共源共柵電路和運算放大電路相連而成。MOS管M1a和M1b的柵極和運算放大器的輸入端正極相連，連接運算放大器輸入電壓信號的正極Vinp。MOS管M2a和M2b的柵極和運算放大器的輸入端負極相連，連接輸入電壓信號的負極Vinn。MOS管M1a、M1b、M2a、M2b的源極相連并最終連接至電流源M0的漏極。MOS管M0作為電流源，其的柵極連接偏置電路產生的偏置電壓Vbp1，MOS管M0的源極連接電源VDD。MOS管M11的漏極接MOS管M2b的漏極。MOS管M12的漏極連接MOS管M1b的漏極，同時MOS管M11和MOS管M12的柵極相連并連接由偏置電路產生的偏置電壓Vbn2。MOS管M11的源極連接MOS管M3b的漏極。MOS管M1a的漏極連接MOS管M3a的漏極。MOS管M3a和M3b的柵極相連，同時連接M11的漏極。MOS管M3a和MOS管M3b形成一對電流之比為K：1的電流鏡。MOS管M12的源極連接MOS管M4b的漏極。MOS管M2a的漏極連接MOS管M4a的漏極。MOS管M4a和M4b的柵極相連，同時連接MOS管M12的漏極。MOS管M4a和MOS管M4b形成一對電流之比為K：1的電流鏡。MOS管M5的源極和MOS管M3a的漏極相連。MOS管M6的源極和MOS管M4a的漏極相連，同時MOS管M5和MOS管M6的柵極相連，并連接至偏置電路產生的偏置電壓Vbn2。MOS管M9的源極和MOS管M10的源極相連并連接電源VDD。MOS管M9的漏極和MOS管M10的漏極分別連接MOS管M7的源極和MOS管M8的源極。MOS管M7、MOS管M8、MOS管M9、MOS管M10構成共源共柵電流源。MOS管M7的漏極和MOS管M5的漏極相連并連接運算放大器的負輸出端Voutn。MOS管M8的漏極和MOS管M6的漏極相連并連接運算放大器的正輸出端Voutp。MOS管M7和MOS管M8的柵極相連，同時連接由偏置電路產生的偏置電壓Vbp2。MOS管M5和MOS管M6的柵極相連，并連接由偏置電路產生的偏置電壓Vbn2。MOS管M3a、MOS管M4a、MOS管M5、MOS管M6構成共源共柵放大器。MOS管M13和MOS管M16分別連接運算放大器的正輸出端Voutp和負輸出端Voutn，用于檢測元算放大器輸出信號。MOS管M14和MOS管M15的柵極相連并連接偏置電路VCM。MOS管M13的源極和MOS管M14的源極相連，同時連接MOS管M17的漏極。MOS管M15和MOS管M16的源極相連，同時連接MOS管M18的漏極。MOS管M13的漏極和MOS管M16的漏極相連。MOS管M14的漏極和MOS管M15的漏極相連。MOS管M17和MOS管M18的柵極相連，同時連接由偏置電路產生的偏置電壓Vbn3。MOS管M17和MOS管M18的源極相連且接地。MOS管M20柵極和漏極相連，同時連接MOS管M16的漏極。MOS管M19的漏極和柵極相連并輸出共模反饋信號至MOS管M9和MOS管M10的柵極，同時MOS管的M19的源極和MOS管M20的源極相連且連接至電源VDD。

上述MOS管M1a、MOS管M1b、MOS管M2a、MOS管M2b、MOS管M7、MOS管M8、MOS管M9、MOS管M10、MOS管M19、MOS管M20都是PMOSMOS管。MOS管M3a、MOS管M3b、MOS管M4a、MOS管M4b、MOS管M5、MOS管M6、MOS管M11、MOS管M12、MOS管M13、MOS管M14、MOS管M15、MOS管M16、MOS管M17、MOS管M18是NMOSMOS管。上述MOS管M0、MOS管M1a、MOS管M1b、MOS管M2a、MOS管M2b、MOS管M3a、MOS管M3b、MOS管M4a、MOS管M4b，MOS管M5-M18均工作在飽和區(qū)。

為了解決由于集成電路的制造過程中無源器件的值會發(fā)生較大的偏差從而導致濾波器中心頻率和帶寬會有較大的變化的問題，本發(fā)明設計了一個用于自動調節(jié)濾波器中的電容值從而可以修正濾波器中心頻率和帶寬的數(shù)模混合調諧電路。參見圖4，數(shù)?；旌险{諧電路包括模擬調諧電路和數(shù)字調諧處理模塊。其中模擬調諧電路包括穩(wěn)壓器OPA5，電阻R1-R2，參考電阻Rref，電容C1-C2，MOS管M21-M29，調諧電容陣列，以及比較器Comp。其中穩(wěn)壓器OPA5由CMOS運算放大器構成。電阻R1和電阻R2串聯(lián)，電阻R1和電阻R2的相連端連接穩(wěn)壓器OPA5的正輸入端，電阻R1的另一端連接電源VDD，電阻R2的另一端接地。穩(wěn)壓器OPA5的輸出端接MOS管M26的柵極。電容C1的一端接穩(wěn)壓器OPA5的輸出端，電容C1的另一端接MOS管M26的漏極。MOS管M26的源極、參考電阻Rref和電容C2相連后，同時連接至穩(wěn)壓器OPA5的負輸入端。參考電阻Rref的另一端和電容C2的另一端接地。MOS管M22的柵極和MOS管M23的柵極同時連接MOS管M26的漏極。MOS管M24的柵極和MOS管M25的柵極同時連接偏置電路。MOS管M24的漏極連接MOS管M26的漏極。MOS管M22的漏極連接MOS管M24的源極。MOS管M22的源極、MOS管M23的源極和MOS管M21的源極連接。MOS管M21的漏極和電源VDD相連。MOS管M23的漏極連接MOS管M25的源極。MOS管M25的漏極、MOS管M27的漏極和MOS管M28的漏極相連。MOS管M27的柵極和MOS管M28的柵極接脈沖信號CLK1。MOS管M27的源極接地。MOS管M28的源極和MOS管M29的漏極相連后，同時連接調諧電容陣列的一端，并和比較器Comp的負輸入端相連。MOS管M29的柵極接脈沖信號CLK2。MOS管M29的源極接地。比較器Comp的正輸入端外接直流基準電壓Vref。比較器Comp的輸出接數(shù)字調諧處理模塊的輸入端。數(shù)字調諧處理模塊的3個輸出端分別連接調諧電容陣列的另一端、濾波電容陣列的控制端，以及MOS管M21的柵極。

上述MOS管M22、MOS管M23、MOS管M24、MOS管M25是PMOSMOS管。MOS管M21、MOS管M26、MOS管M27、MOS管M28、MOS管M29、MOS管M30、MOS管M31、MOS管M32、MOS管M33、MOS管M34是NMOSMOS管。MOS管M21、MOS管M22、MOS管M23、MOS管M24、MOS管M25、MOS管M26在工作時處于飽和區(qū)，在調諧過程完畢后處于截止區(qū)。MOS管M27、MOS管M28、MOS管M29的工作狀態(tài)由脈沖信號CLK1和CLK2決定。MOS管M30、MOS管M31、MOS管M32、MOS管M33、MOS管M34處于線性工作區(qū)。

模擬調諧電路的工作原理為：利用電阻R1和電阻R2所產生的分壓，輸入至穩(wěn)壓器OPA5的正輸入端。利用穩(wěn)壓器OPA5，以及電阻Rref和電容C1和電容C2形成一個負反饋環(huán)路，從而讓輸入至MOS管M22、MOS管M24支路的電流維持恒定。利用一個低壓共源共柵電流鏡將電流充入電容陣列。通過施加脈沖信號CLK1和CLK2對電容進行周期性的充放電，從而讓電流的變化轉換成電壓的變化。通過電壓比較器將輸入電壓和參考電壓Vref相比較。并將比較器的結果輸入至數(shù)字調諧模塊電路進行處理。

數(shù)字調諧處理模塊用于將比較器的輸出做出相應的處理，并產生5位的調諧電容陣列控制信號、5位的濾波電容陣列控制信號，同時產生Con Signal信號輸出至MOS管M21的柵極用于切斷電流源以達到節(jié)省功耗的目的。也就是說，數(shù)字調諧處理模塊的3個輸出端分別連接調諧電容陣列的控制端、濾波電容陣列的控制端，以及MOS管M21的柵極。

數(shù)字調諧處理模塊，如圖5所示，電路包括1個D觸發(fā)器DFF、1個譯碼器Encoder、1個5位全加器ADDER、1個帶有置數(shù)功能的五位寄存器5BREGA、1個五位寄存器5BREGB、1個序列信號檢測器SEQDEC、1個時鐘產生電路、以及1個上電復位電路。調諧電路的比較器Comp的輸出接至D觸發(fā)器DFF的輸入端D，D觸發(fā)器DFF的輸出端Q接譯碼器Encoder的輸入端A。譯碼器Encoder的輸出接至全加器ADDER的一端輸入B。全加器ADDER將輸出A<4:0>反饋置入全加器ADDER的輸入A端。同時將輸出接至可置數(shù)5位寄存器5BREGA的輸入端?？芍脭?shù)5位寄存器5BREGA的輸出端接至5位寄存器5BREGB的輸入端。序列信號檢測器SEQDEC的輸入端C接D觸發(fā)器的輸出端Q，輸出端接5位寄存器5BREGB的時鐘端Clk。時鐘發(fā)生電路的輸出端Clkg接D觸發(fā)器DFF的時鐘端Clk和序列信號檢測器SEQDEC的時鐘端Clk。復位電路REST的輸出端Reset接可置數(shù)5位寄存器5BREG的置數(shù)端Reset。

數(shù)字調諧處理模塊的工作原理為：電路上電復位后，將寄存器5BREGA的輸出置數(shù)為10000，目的是為了讓初始電容的值置于總電容值一半的位置，從而讓調諧的速度加快。隨后比較器Comp和譯碼器Encoder開始工作，并判斷加法器ADDER運算后的結果是否等于預設的值，若大于預設定的值，則將五位控制碼加一，若小于預設定的值，則將五位控制代碼減一。若比較完畢，比較器comp的輸出會在高電平1和低電平0徘徊。在序列信號檢測器檢測到3組高低電平變化后，數(shù)?；旌险{諧電路會輸出控制信號Con Signal將調諧電路關閉，并將最終的電容陣列控制碼輸出至主濾波器電容陣列。和當前的必須用2ⁿ次方個周期才能最終輸出電容控制陣列的方案相比，該方法大大的縮短了調節(jié)的時間。參見圖6。