[发明专利]一种可重构带通滤波器

说明书

本发明公开一种可重构带通滤波器，由M个不同频率的多相位时钟滤波器以及2M个相同的电阻构成，每个多相位时钟滤波器的输入侧设有两个所述电阻，输入的差分中频信号IN+、IN‑首先分别经过两个一级电阻进入一级滤波器处理后输出的IN+1、IN‑1分别经过两个二级电阻后再经过二级滤波器进行二级滤波；输出的IN+2、IN‑2分别经过两个三级电阻后再经过三级滤波器进行三级滤波，最后经过N级滤波器进行N级滤波得到第N级差分输出信号；其中，M为大于等于2的正整数。本发明中心频率可由外部时钟频率精确控制；由于外部时钟频率可以有很宽的变化范围，使得该带通滤波器可以在宽频带范围内精准调谐。

技术领域

本发明涉及带通滤波器技术领域，特别是涉及一种可重构带通滤波器。

背景技术

无线接收机在通信领域中的应用十分广泛，一般采用零中频或低中频结构，其信道选择和镜像抑制通常由模拟基带滤波器执行。

上述类型的模拟基带滤波器由有源电路、线性电容器和电阻器组成，通常采用有源低通滤波器或者有源带通滤波器来对中频信号进行处理。时间连续的N通道滤波器在20世纪60年代就被提出，主要用于kHz工作频率。随着CMOS技术不断发展，N通道滤波器可以在高于1GHz的射频频率下工作。但单级N通道滤波器存在高次谐波分量干扰并且通带内平坦度性能较差。而现有技术中的模拟基带滤波器如MOSFET-C滤波器、OTA-C滤波器等，存在功耗较大、线性度不高、中心频率不易调节的缺陷。

因此，如何解决现有技术中模拟基带滤波器功耗较大、线性度较低且中心频率不易调节的问题，已经成为模拟基带滤波器设计的关键。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种可重构带通滤波器，其是一种可重构的多级级联N通道滤波器，多级级联N通道滤波器的中心频率可由外部时钟频率精确控制；由于外部时钟频率可以有很宽的变化范围，使得该带通滤波器可以在宽频带范围内精准调谐。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种可重构带通滤波器，由M个不同频率的多相位时钟滤波器以及2M个相同的电阻构成，多相位时钟滤波器的中心频率由外部时钟频率控制可调，每个多相位时钟滤波器的输入侧设有两个所述电阻，输入的差分中频信号IN+、IN-首先分别经过两个一级电阻进入一级滤波器处理后输出的IN+1、IN-1分别经过两个二级电阻后再经过二级滤波器进行二级滤波；输出的IN+2、IN-2分别经过两个三级电阻后再经过三级滤波器进行三级滤波，最后经过N级滤波器进行N级滤波得到第N级差分输出信号；其中，M为大于等于2的正整数。

其中，所述多相位时钟滤波器由多个相同的差分支路组成，每个差分支路包括第一MOS管与第二MOS管，第一MOS管与第二MOS管的栅极接控制信号以控制导通或关断，所述差分支路通过两个差分的公共节点连接在一起，相邻两条差分支路通过一个电容C_BB交叉耦合在一起，每个差分支路输入的差分信号点连接其第一MOS管源级，相邻两条差分支路的第一MOS管漏级分别接电容C_BB的两端，电容C_BB的两端并交叉连接相邻两条差分支路的第二MOS管的漏级，第二MOS管的源级连接到另外一个差分公共节点。

其中，采用倍频和分频电路产生需要的多相时钟信号来控制多相位时钟滤波器工作。

其中，所述的M个不同频率的多相位时钟滤波器的相邻的滤波器的频率差值相同。

其中，所述的输入的差分中频信号IN+、IN-分别对应相位为0°、180°的中频信号。

本发明的该带通滤波器通过各级不同的时钟控制，能够在模拟基带滤波器中实现谐波抑制，并改善整体通带平坦度。

本发明的该带通滤波器由于只由MOS开关和电容器组成，因此可以达到非常好的线性性能，且由于MOS开关没有直流电流，也就没有闪烁噪声的问题。