[其他]集成滤波器线路

说明书

这项发明是关于一集成滤波器线路，它适合于制造在一块硅片上的单片集成电路（单片IC）内或类似电路内。

由于集成电路（单片IC，或在下面简写为IC）集成度的提高，实现分立元件滤波器的集成化已变得很重要，它可用来生产小而价廉的线路，迄今为止所使用的大多数的滤波器，是由电感L、电容C以及电阻R所构成。因为电感L难于集成化，仅由电容C和电阻R构成的有源滤波器，是适宜于做成集成电路的。图1示出了一个众所周知的双T陷波电路。在该图中，如果电阻R₁、R₂、R₃和电容C₁、C₂、C₃选成具有如下的关系：

〈＆＆〉

当我们将这种结构的滤波器制造成集成电路时，就会遇到一个离散的问题。这就是在集成电路中，由于半导体中含有参差不一的杂质浓度和掩模对得不齐，各个电容和电阻的数值都是离散的。举例来说，电容C的容量和电阻R的阻值分别具有±20%和±＊%之大的变化。因此，图1的陷波滤波器的陷波频率，在如图2所示的a（f_r）到b（f′）的范围内变化。在最坏的情况下，陷波频率f_r偏离±35%。在这种情况下，滤波器的实际应用是极其困难的。为了克服这个困难，用激光修整，使得集成电路块上电阻的阻值得到调节，以致电阻的离散能够得到克服。但是，这种方法不能解决精密度、产量等等问题。

因此，这项发明的目标是要提供一种具有克服集成电容和电阻离散的能力，以及由于消除了上述缺点，能保证获得好特性的集成滤波器线路。

为了达到本发明的这个目标，这里提供了一种集成滤波器线路，它由许多并联的滤波器线路所组成。而每一滤波器线路又由多个电容和多个电阻构成。这些元件不论是电阻或电容，至少具有不同的数值。并采用选择一个并联滤波器的方法，就可以使集成电容和电阻的离散得到克服。另外，采用变容二极管作为集成电容，能够扩大克服离散的范围，并提高精密度。

现在的这项发明，可以从下面的详细描述及附图中显而易见。在附图中：

图1是一个双T型陷波滤波器的线路图;

图2是表示陷波频率离散的特性曲线图;

图3是这项发明的一个具体方块图;

图4是图3具体实例的一个线路图;

图5是用来解释克服陷波频率离散的图;

图6是这项发明的另一具体线路图;

图7是变容二极管一条特性的图形;

图8和图9是用来说明变容二极管结构的示图;

图10和11是这项发明的另外两个具体实施例;

图12A是按照这项发明设计的滤波器线路的一个转换线路例子的方块图;

图12B是通过频谱分析仪所检测的一频谱。

图13、14a、14b是图12中所示的开关103的具体电路;

图15为本发明中一低通滤波器实施例;

图16为本发明中一高通滤波器实施例;

图17是说明图15、16中陷波频率的特性曲线图。

此项发明的一个具体化实例，将参照图3及后面的图予以描述。图3是这项发明的一个实施例的方块图。参阅图3，这里表示出两个相类似的滤波器2和3，每个滤波器不但至少要包括有多个电阻器R和多个电容器C，而且至少是各电阻器R或各电容器C的数值都是不相同的。图中表示的4和5，是分别为滤波器2和3的前后提供的转换线路。转换线路4和5从一控制引脚8获得一控制信号V_S，致使滤波器2和3的一个由开关选通。作为一个例子，转换线路4和5每一个都是由一晶体管开关线路所构成。所有的滤波器线路2和3以及转换线路4和5，可以制造成为一个单一的集成电路（IC）1。图中的6和7分别表示IC1的信号输入引脚和输出引脚。一个加到输入引脚6的输入信号V_i，通过转换线路4，滤波器2和转换线路5;或者是通过转换线路4、滤波器3和转换线路5，到达输出引脚7。在这里出现一个输出信号V₀。

图4是如图3所示的IC1的一个具体实例的线路图。在图4中，滤波器2和3都是双T型滤波器。滤波器2由电阻器R₁、R₂和R₃以及电容器C₁、C₂和C₃所组成，它们的相对值选择为：