[发明专利]可调谐滤波器

说明书

本发明涉及一种可调谐滤波器，包括：滤波器输入端；滤波器输出端；耦合在所述滤波器输出端与所述滤波器输入端之间的至少一个反馈回路，其中，所述至少一个反馈回路包括至少一个可调谐反馈电容(C1、C2)，用于调谐所述可调谐滤波器的截止频率(fo)；耦合在所述滤波器输入端与所述滤波器输出端之间的有源元件，尤其是运算放大器(operational amplifier，简称OPAMP)，用于驱动所述至少一个可调谐反馈电容(C1、C2)，其中，所述有源元件有具有主极点(ω_p1)和至少一个次极点(ω_p2)的传递函数，所述有源元件包括耦合到所述有源元件的第一内部节点的第一稳定元件，尤其是第一极点电容(CP、CF)，其中，所述第一稳定元件(CP、CF)用于在所述有源元件的主极点(ω_p1)的位置与至少一个次极点(ω_p2)的位置之间建立线性关系。

技术领域

本申请涉及一种可调谐滤波器，尤其是被设计为闭环模拟电路，其中，输出负载可以在宽范围内变化。本发明还涉及宽调谐范围滤波器的自适应稳定性补偿。

背景技术

具有可编程截止频率fo(在fo_min和fo_max之间)的滤波器由图1所示的可变电容C1、C2或电阻R1、R2、R3实现。图1示出了具有闭环DC耦合的运算放大器(operationalamplifier，简称OPAMP)101的多反馈(multi-feedback，简称MFB)低通滤波器100。

所述MFB滤波器100包括具有第一(非反向，+)输入端111、第二(反向，–)输入端112、第一(非反向，+)输出端121以及第二(反向，–)输出端122的运算放大器101。包括电容C1的第一反馈路径耦合在输出端122和输入端111之间，包括电容C1的第二反馈路径耦合在输出端121和输入端112之间。包括电阻器R2和R3的第三反馈路径与耦合到输出端122和输入端111之间的所述第一反馈路径并联，包括电阻器R2和R3的第四反馈路径与耦合到输出端121和输入端112之间的所述第二反馈路径并联。第一(非反向，+)输入电压VIN+经由电阻器R1和所述第三反馈路径的电阻器R3耦合到所述第一输入端111，第二(反向，–)输入电压VIN–经由电阻器R1和所述第四反馈路径的电阻器R3耦合到所述第二输入端112。包括所述第三和第四反馈路径的电阻器R3和另一电容C2/2的输入回路耦合在所述输入端111和112之间。

通常，优先对电容进行编程，因为通过这种方式，Q因子和噪声性能相对于工作频率能够保持恒定。在所述滤波器100中使用的所述运算放大器(operational amplifier，简称OPAMP)101必须驱动电容C1、C2。如果fo调谐范围非常大，则最大和最小电容(Cmax/Cmin)之间的比值高，因此所述OPAMP 101必须应对完全不同的负载条件。

图2示出了图1描述的所述RC滤波器100及其OPAMP 101的一种可能实现方式。所述OPAMP 101可以包括在驱动电压VDD与接地GND之间的非反向输入路径，其包括第一(非反向)电流源MP+、第一(非反向)晶体管Q1+以及第二电流源(非反向)Iin+。Q1+的控制端子耦合到所述OPAMP 101的第一输入端111。所述OPAMP 101包括驱动电压VDD与接地GND之间的反向输出路径，其包括第二(反向)晶体管QF–和第三电流源(反向)Iout–。QF–的控制端子耦合到位于MP+和Q1+之间的所述OPAMP的第一(非反向)节点D+。QF–的第一端子耦合到所述OPAMP 101的第二输出端122(VOUT–)。QF–的第二端子耦合到所述驱动电压VDD。上述组件还以如下所述的相反方式使用。