[实用新型]一种低功耗双模式可调谐复数中频滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及滤波器技术领域，具体涉及一种低功耗双模式可调谐复数中频滤波器。

背景技术

无线通信系统中射频模拟前端的设计和实现是关键技术之一，射频模拟前端的集成度、性能和成本直接影响着整个无线通信系统的成败。射频前端确切地说是整个无线收发机的子系统，收发机的数字基带部分与射频模拟前端之间性能相互影响。随着微电子技术的不断发展，接收机技术已趋近成熟，一些新的特性诸如低功耗、多模式、可配置等特点也逐渐被人们所考虑。这些功能的实现和接收机中频滤波器密不可分，从而对滤波器的性能和指标提出了新的要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种低功耗双模式可调谐复数中频滤波器，该电路能在提供中频滤波功能的同时，通过外加切换信号实现两种模式的切换；同时，可以针对集成电路的制作工艺所导致的无源器件的误差进行有效地调谐，整个芯片功耗仅为1.5mW左右。

为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种低功耗双模式可调谐复数中频滤波器，包括滤波器本体，所述滤波器本体由偏置电路、数模混合调谐电路和复数中频滤波电路组成；复数中频滤波电路由2个以上的二阶复数滤波电路级联而成；其中第一级二阶复数滤波电路的输入端即滤波器本体的输入端，最后一级二阶复数滤波电路的输入端即滤波器本体的输出端，前一级二阶复数滤波电路的输出端连接后一级二阶复数滤波电路的输入端；偏置电路与复数中频滤波电路和数模混合调谐电路相连；偏置电路为复数中频滤波电路和数模混合调谐电路提供偏置电压；数模混合调谐电路外接直流基准电压，数模混合调谐电路的输出端连接复数中频滤波电路的控制端；数模混合调谐电路产生一个随内部电阻值的变化而变化的电压控制信号，该电压控制信号接入复数中频滤波电路的控制端，以达到对复数中频滤波电路进行调谐的目的。

上述方案中，每个二阶复数滤波电路包括共源共栅运算放大器OPA1-OPA4，电阻RI1-RI4，电阻RQT1-RQT8，电阻RQ1-RQ4，电阻RW1-RW8，电阻RW_1-RW_8，电阻RC1-RC8，电阻RC_1-RC_8，滤波电容阵列VC1-VC8，以及MOS管SW1-SW16；共源共栅运算放大器OPA1-OPA4的电源端连接偏置电路的输出端；电阻RI1的一端即二阶复数滤波电路的同相输入端的正输入极Vini，另一端接入共源共栅运算放大器OPA1的正向输入端；电阻RI2的一端即二阶复数滤波电路的同相输入端中的负输入极Vinib，另一端接入共源共栅运算放大器OPA1的负输入端；共源共栅运算放大器OPA2的负输出端即二阶复数滤波电路的同相输出端的正极Vouti；共源共栅运算放大器OPA2的正输出端即二阶复数滤波电路的同相输出端的负极Voutib；电阻RQT1和滤波电容阵列VC1串联，电阻RQT1的另一端连接共源共栅运算放大器OPA1的正输入端，滤波电容阵列VC1的另一端连接共源共栅运算放大器OPA1的负输出端；电阻RQ1的一端与共源共栅运算放大器OPA1的正输入端相连，另一端和共源共栅运算放大器OPA1的负输出端相连；电阻RQT2和滤波电容阵列VC2串联，电阻RQT2的另一端连接共源共栅运算放大器OPA1的负输入端，滤波电容阵列VC2的另一端连接共源共栅运算放大器OPA1的正输出端；电阻RQ2的一端与共源共栅运算放大器OPA1的负输入端相连，另一端和共源共栅运算放大器OPA1的正输出端相连；电阻RQT5和滤波电容阵列VC5串联，电阻RQT5的另一端连接共源共栅运算放大器OPA2的正输入端，滤波电容阵列VC5的另一端连接共源共栅运算放大器OPA2的正输出端；电阻RQT6和滤波电容阵列VC6串联，电阻RQT6的另一端连接共源共栅运算放大器OPA2的负输入端，滤波电容阵列VC6的另一端连接共源共栅运算放大器OPA2的负输出端；电阻RW2和电阻RW_2串联，电阻RW2的另一端连接共源共栅运算放大器OPA1的负输出端，电阻RW_2的另一端连接共源共栅运算放大器OPA2的正输入端；MOS管SW2与电阻RW_2并联；电阻RW3和电阻RW_3串联，电阻RW3的另一端连接共源共栅运算放大器OPA1的正输出端，电阻RW_3的另一端连接共源共栅运算放大器OPA2的负输入端；MOS管SW3与电阻RW_3并联；电阻RW1和电阻RW_1串联，电阻RW1的另一端连接共源共栅运算放大器OPA1的正输入端，电阻RW_1的另一端连接共源共栅运算放大器OPA2的正输出端；MOS管SW1和电阻RW_1并联；电阻RW4和电阻RW_4串联，电阻RW4的另一端连接共源共栅运算放大器OPA1的负输入端，电阻RW_4的另一端连共源共栅运算放大器OPA2的负输出端；MOS管SW4电阻RW_4并联；电阻RI3的一端即二阶复数滤波电路的正交相输入端的正极Vinq，另一端接入共源共栅运算放大器OPA3的正向输入端；电阻RI4的一端即二阶复数滤波电路的正交相输入端中的负输入极Viniqb，另一端接入共源共栅运算放大器OPA3的负输入端；共源共栅运算放大器OPA4的负输出端即二阶复数滤波电路的正交相输出端的正极Voutq；共源共栅运算放大器OPA4的正输出端即二阶复数滤波电路的正交相输出端的负极Voutqb；电阻RQT3和滤波电容阵列VC3串联，电阻RQT3的另一端连接共源共栅运算放大器OPA3的正输入端，滤波电容阵列VC3的另一端连接共源共栅运算放大器OPA3的负输出端；电阻RQ3的一端与共源共栅运算放大器OPA3的正输入端相连，另一端和共源共栅运算放大器OPA3的负输出端相连；电阻RQT4和滤波电容阵列VC4串联，电阻RQT4的另一端连接共源共栅运算放大器OPA3的负输入端，滤波电容阵列VC4的另一端连接共源共栅运算放大器OPA3的正输出端；电阻RQ4的一端与共源共栅运算放大器OPA3的负输入端相连，另一端和共源共栅运算放大器OPA3的正输出端相连；电阻RQT7和滤波电容阵列VC7串联，电阻RQT7的另一端连接共源共栅运算放大器OPA4的正输入端，滤波电容阵列VC7的另一端连接共源共栅运算放大器OPA4的正输出端；电阻RQT8和滤波电容阵列VC8串联，电阻RQT8的另一端连接共源共栅运算放大器OPA4的负输入端，滤波电容阵列VC8的另一端连接共源共栅运算放大器OPA4的负输出端；电阻RW6和电阻RW_6串联，电阻RW6的另一端连接共源共栅运算放大器OPA3的负输出端，电阻RW_6的另一端连接共源共栅运算放大器OPA4的正输入端；MOS管SW6与电阻RW_6并联；电阻RW7和电阻RW_7串联，电阻RW7的另一端连接共源共栅运算放大器OPA3的正输出端，电阻RW_7的另一端连接共源共栅运算放大器OPA4的负输入端；MOS管SW7与电阻RW_7并联；电阻RW5和电阻RW_5串联，电阻RW5的另一端连接共源共栅运算放大器OPA3的正输入端，电阻RW_5的另一端连接共源共栅运算放大器OPA4的正输出端；MOS管SW5和电阻RW_5并联；电阻RW8和电阻RW_8串联，电阻RW8的另一端连接共源共栅运算放大器OPA3的负输入端，电阻RW_8的另一端连共源共栅运算放大器OPA4的负输出端；MOS管SW8电阻RW_8并联；电阻RC1和电阻RC_1串联，电阻RC1的另一端连接共源共栅运算放大器OPA1的负输入端，电阻RC_1的另一端连接共源共栅运算放大器OPA3的负输出端；MOS管SW9和电阻RC_1并联；电阻RC2和电阻RC_2串联，电阻RC2的另一端连接共源共栅运算放大器OPA1的正输入端，电阻RC_2的另一端连接共源共栅运算放大器OPA3的正输出端；MOS管SW10电阻RC_2并联；电阻RC3和电阻RC_3串联，电阻RC3的另一端连接共源共栅运算放大器OPA3的正输入端，电阻RC_3的另一端连接共源共栅运算放大器OPA1的负输出端；MOS管SW11电阻RC_3并联；电阻RC4和电阻RC_4串联，电阻RC4的另一端连接共源共栅运算放大器OPA3的负输入端，电阻RC_4的另一端连接共源共栅运算放大器OPA1的正输出端；MOS管SW12电阻RC_4并联；电阻RC5和电阻RC_5串联，电阻RC5的另一端连接共源共栅运算放大器OPA2的负输入端，电阻RC_5的另一端连接共源共栅运算放大器OPA4的负输出端；MOS管SW13电阻RC_5并联；电阻RC6和电阻RC_6串联，电阻RC6的另一端连接共源共栅运算放大器OPA2的正输入端，电阻RC_6的另一端连接共源共栅运算放大器OPA4的正输出端；MOS管SW14电阻RC_6并联；电阻RC7和电阻RC_7串联，电阻RC7的另一端连接共源共栅运算放大器OPA4的正输入端，电阻RC_7的另一端连接共源共栅运算放大器OPA2的负输出端；MOS管SW15电阻RC_7并联；电阻RC8和电阻RC_8串联，电阻RC8的另一端连接共源共栅运算放大器OPA4的负输入端，电阻RC_8的另一端连接共源共栅运算放大器OPA2的正输出端；MOS管SW16电阻RC_8并联。