[发明专利]带宽可调的双模式有源滤波器电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种带宽可调的双模式有源滤波器电路，属于模拟集成电路技术领域。

背景技术

采用CMOS工艺实现短距离无线收发芯片的技术目前已经比较成熟，短距离无线收发芯片已经广泛地应用在无线鼠标、无线遥控、无线数传、以及其他无线网络系统中。在市场上，已经出现了多款产品，无线收发芯片的竞争日趋激烈。如何缩减芯片面积，节省成本，成为短距离无线收发芯片设计的焦点。

短距离无线收发芯片分为接收链路和发射链路，其工作方式为半双工模式，即该芯片在同一时刻只能接收信号或只能发射信号。这种半双工的工作模式使得设计者在设计接收链路和发射链路时，能够通过共用公共单元以达到减小芯片成本的目的。

在接收链路的设计中，系统结构有超外差结构、零中频结构和低中频结构，由于低中频结构兼顾了超外差结构和零中频结构的优点，因此得到了广泛的应用。在低中频接收机结构中，有用信号和镜像信号分别经过正交混频，下变换到较低的中频，有用信号和镜像信号分别位于正频率处和负频率处。利用一个对正负频率分量幅频响应不同的滤波器, 如复数滤波器, 放大有用信号并滤除镜像干扰。低中频接收机将镜像抑制问题由射频转移到比较低的中频，使得集成度提高。同时下变频后的信号不位于基带，避免了直流失调的问题。低中频接收机，解决了超外差接收机和零中频接收机中的主要难点，因而得到较广泛的应用。

在发射链路的设计上，系统结构目前应用最广泛的就是直接上变频结构，数字基带信号首先由数模转换电路（DAC）转换为模拟信号，再经过低通滤波器滤除时钟等干扰信号，然后进入到上变频混频器，调制到输出频率上，最后经由功率放大器发射出去。

在接收链路和发射链路中都各自存在一个中频滤波器，由于工作频率低，该两个滤波器电路会占用较多的芯片面积。在接收链路中，需要一个复数滤波器滤除两路正交信号中的镜像信号，在发射链路中需要一个低通滤波器滤除DAC输出模拟信号中时钟信号的串扰，系统对该滤波器的频率特性要求不高。在发射链路和接收链路中系统的工作带宽是一样的，即两个滤波器具有相同带宽。结合上述两点可以将上述两个滤波器合并为一个滤波器，以减小芯片面积，节省成本。

在短距离无线收发系统中，系统对有源滤波器的线性度要求较高，且工作在几MHz频率范围内的有源滤波器，通常采用有源RC滤波器结构实现，既能满足线性度的要求，也能满足工作频率的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种带宽可调的双模式有源滤波器电路，该电路应用在短距离无线收发系统中，从而节省芯片面积，降低芯片成本。

按照本发明提供的技术方案，所述带宽可调的双模式有源滤波器电路可配置为复数带通滤波器和低通滤波器两种模式，分别用于无线收发器芯片中的接收链路中和发射链路中。该带宽可调的双模式有源滤波器电路包括：第一三阶低通滤波器、第二三阶低通滤波器、多电阻网络、第一额外输入端、第二额外输入端、第一一阶无源RC滤波器、第二一阶无源RC滤波器；所述第一三阶低通滤波器，本身能够作为一个实信号的低通滤波器电路独自工作，当作为构成复数滤波器电路的一部分时，用于接收两路正交信号中的同相端信号，同时由其输出端输出一个信号，作为复数滤波器的同相输出端信号；所述第二三阶低通滤波器，本身能够作为一个实信号的低通滤波器电路独自工作，当作为构成复数滤波器电路的一部分时，用于接收两路正交信号中的正交端信号，同时由其输出端输出一个信号，作为复数滤波器的正交输出端信号；所述多电阻网络连接在第一三阶低通滤波器和第二三阶低通滤波器之间，将第一三阶低通滤波器和第二三阶低通滤波器连接构成一个复数滤波器；所述第一额外输入端与第一三阶低通滤波器和多电阻网络连接；当双模式有源滤波器电路配置为低通滤波器时，所述第一额外输入端用于接收输入信号，将输入信号送到第一三阶低通滤波器中，同时实现与复数滤波器同相输入端之间的隔离；所述第二额外输入端与第二三阶低通滤波器和多电阻网络连接；当双模式有源滤波器电路配置为低通滤波器时，所述第二额外输入端用于接收输入信号，将输入信号送到第二三阶低通滤波器中，同时实现与复数滤波器正交输入端之间的隔离；所述第一一阶无源RC滤波器与第一三阶低通滤波器的输出端连接；当双模式有源滤波器电路配置为低通滤波器时，所述第一一阶无源RC滤波器用于输出第一三阶低通滤波器的输出，同时实现与复数滤波器同相输出端之间的隔离；所述第二一阶无源RC滤波器与第二三阶低通滤波器的输出端连接；当双模式有源滤波器电路配置为低通滤波器时，所述第二一阶无源RC滤波器用于输出第二三阶低通滤波器的输出，同时实现与复数滤波器正交输出端之间的隔离。