[实用新型]有源滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成有源滤波电路，更具体地，是一种具有自适应调节功能的有源滤波器。

背景技术

集成有电阻-电容-运算放大器（R-C-OPAMP）的有源滤波器设计中电阻和电容值直接决定了滤波器的特性，但是，在集成电路设计中芯片上电阻和电容的值会随工艺、温度、工作电压的变化而出现很大的波动，一般工艺厂商提供的电阻值偏差在±20%，电容值偏差在±15％，与电容值和电阻值对应的滤波器-3dB转角频率也会发生很大变化，因此，必须提供一种能自适应调节滤波器转角频率的方法以使其性能稳定可用。

目前有很多种自动调节滤波器转角频率到标称值调节方法，基本的设计思路是芯片外或芯片内提供一个已知的电压或电流或时钟频率作为基准，然后将实际电路中的电阻值或电容值或电容值与电阻值的乘积作为比较对象，通过负反馈的方式将比较对象与基准的差值作为控制信号去实时调整比较对象，以达到两个值相等，从而达到自适应调节滤波器特性的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于提供一种创新的具有自适应调节电路的有源滤波器结构。

本实用新型的有源滤波器，包括有源滤波电路，该有源滤波电路包括多级积分单元，该多级积分单元分别包括输入电阻和反馈电阻，该输入电阻包括正相输入电阻和反相输入电阻，该反馈电阻包括正相反馈电阻和反相反馈电阻，该有源滤波器还包括一个调节电路，该调节电路包括：

电阻匹配单元，该电阻匹配单元包括可调电阻以及与该可调电阻相匹配的参考负电阻；

积分滤波单元，该积分滤波单元和该电阻匹配单元相连接，用于对该电阻匹配单元输出的电流进行积分运算及滤波处理；以及，

控制信号产生单元，该控制信号产生单元与该积分滤波单元相连接，用于接收该积分滤波单元的信号输出，并产生控制信号，以对该可调电阻的阻值进行调节；

其中，

该电阻匹配单元内的可调电阻、该多级积分单元中的正相输入电阻、反相输入电阻、正相反馈电阻、以及反相反馈电阻的结构相同，均包括定值电阻器和MOS管电阻器，该控制信号接入该MOS管电阻器，用于对其阻值进行调节。

优选地，该控制信号产生单元为差分控制信号产生单元，其产生的该控制信号包括第一差分控制信号以及第二差分控制信号；并且，

该MOS管电阻器包括第一端子、第二端子、第一MOS管和第二MOS管，其中，该第一端子和该定值电阻器相连接，该第一MOS管的漏级和该第二MOS管的漏级相连接，并接入该第一端子，该第二MOS管的源极接入该第二端子，并且，该第一差分控制信号接入该第一MOS管的栅极，该第二差分信号接入该第二MOS管的栅极。

优选地，所述参考负电阻由开关电容电路组成。

优选地，所述开关电容电路包括两个第一开关以及分别与该两个第一开关相连接的两个第二开关，并且该两个第一开关和该两个第二开关之间连接有一个电容。

优选地，所述控制信号产生单元包括：

电压跟随器，该电压跟随器和所述积分滤波单元相连接，用于产生所述第一差分控制信号；

反相比例运算器，该反相比例运算器和该电压跟随器相连接，并产生和所述第一差分控制信号反相的第二差分控制信号。

优选地，所述第一MOS管和所述第二MOS管为PMOS管。

优选地，所述滤波积分单元包括一个积分电路以及和该积分电路相连接的滤波电路。

优选地，该有源滤波电路包括三级积分单元。

优选地，该第一开关和第二开关通过一个外部时钟输入频率开关信号。

本实用新型的有源滤波器，在有源滤波电路的基础上，增加一个能够自适应调节的调节电路，该调节电路中引入一个参考负电阻作为基准，并利用可调电阻和参考负电阻并联，组成电阻匹配单元，当可调电阻因环境不同而变化时，由积分滤波单元及后续电路产生控制信号，反馈至可调电阻对其进行调节，从而达到使电路达到稳定状态；与此相对应，在有源滤波器中，将各级积分器的输入电阻和反馈电阻设置成和可调电阻结构相同，同时利用上述控制信号对可调电阻进行控制调节，从而达到对有源滤波电路进行自适应调节的目的。

附图说明

图1为本实用新型的有源滤波器的组成示意图；

图2为图1中调节电路的实施示意图；

图3为图2中调节电路在一个实施方式中的更具体的组成示意图；

图4是图1中的滤波模块内一级积分器的组成示意图；

图5是本实用新型的有源滤波器进行自适应调节的原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型的有源滤波器的组成和工作原理进行详细说明。