[发明专利]合成多个输入信号的方法和设备

说明书

本发明涉及信号处理，具体涉及模拟信号的求和与积分。

在许多应用中共同需要对各种模拟信号求和与积分，通常是在频率调制器中使用，在频率调制器中几个输入信号在引入到相位调制器之前必须求和和求积分。可是，积分器具有很高的DC增益，这使积分器会对与该输入信号有关的DC偏置(offset)电压进行放大。如果不减少的话，该DC偏置电压将使该积分器内的电路元件饱和，从而减小了输出信号的动态范围。为此，现在需要一种降低DC偏置电平的技术，来防止积分器内的电路元件不致饱和并增加输出信号的动态范围。

图1示出现有技术的求和器/积分器电路。如现有技术所知，两个或多个输入信号110首先由求和器115求和。求和器120的输出连接到隔直流电容130。因为这种电路通常在集成电路芯片上实施，又因为隔直流电容尺寸要比合理地实施在集成电路芯片上的电容大得多，因而隔直流电容是放在集成电路芯片外部的一个分立的电容器。从隔直流电容器到集成电路芯片的连接分别由输入和输出引线脚125和135提供。电阻器140用于设置由电阻器和隔直流电容产生的高通滤波器的极点位置。最后，积分器150(如现有技术所知的)积分该信号并提供输出信号155。

结合如下附图阅读详细的描述将会对本发明的许多结构和特点更加明了。

图1示出现有技术的、用以提供求和积分功能的基本电路图。

图2示出本发明的电路配置的原理方框图。

图3示出本发明的积分器频率响应图。

图4示出本发明的频率调制器的原理方框图。

图5和6示出本发明的提供转换电容器电路配置的原理图。

图7示出本发明所构成的无线发送机的原理方框图。

本发明能够提供如下的和其它的特点，因而能够解决上述的和其它的问题，亦即，本发明执行对多个输入信号的求和和积分，而无需使用大的隔直流电容器。

根据本发明，这里提供一种如图2所示的电路结构。输入信号须根据在每个出现的频率内容进行分组。具有较低频内容的含量那些输入信号分在输入信号组205中，而具有较高频内容的含量的输入信号分在输入信号组210中。该低频组和高频组分别在求和器215和220被求和。求和后的低频信号由低极点频率积分器225积分，而高频信号由高极点频率积分器230积分。两个积分器的输出在求和器235中，在输出端240输出其求和结果。

高频和低频输入信号组都有与其相关的DC电压偏差。为了排除对于隔直电容器的需求，必须降低这些DC电压偏差的影响。本发明通过设定高频和低频积分器的极点频率，以降低这些偏差的影响。本发明提供一个全集成电路用于对多个输入信号积分。这样可以避免使用芯片外的大电容量的隔直流电容，还避免了从一个集成电路引出两个输入/输出引线脚。

图3示出说明高和低极点频率积分器的频率特性的频率响应图。输入信号的低频组具有频率内容，要求低频极点积分器所需的低频极点315。这个极点确定低频极点积分器305的DC增益。输入信号的高频组不要求这种低频极点，以使高极点频率积分器具有较高频率极点320。这就允许高极点频率积分器310的DC增益低于低极点频率积分器的DC增益。通过降低这个积分器的增益，与输入信号的高频组相关的DC电压偏差也就降低了。这就消除了对隔直流电容器的要求。

图4示出根据本发明构成的频率调制器。三个输入信号分为一组，该组具有两个低频内容含量信号405和一个高频内容含量信号410。根据本发明，任何数目的输入信号或输入信号组是可能的。多个积分器根据输入信号的频率内容和所形成的组，可能具有不同结构，其中一些具有或没有求和的输入。

每个积分器应有一个极点频率，它与输入信号相关频率相匹配。低频内容的信号在求和器415中被加在一起，然后求和器的输出在积分器417中被积分，该积分器具有低极点频率。高频输入在积分器420中被积分，该积分器具有高极点频率。由此产生的两个积分信号在求和器425中相加，并将该求和器的输出馈送到一个相位调制器430。该相位调制器430具有积分和求和的组合应用，以对低频内容含量的信号执行频率调制。该相位调制器的输出是由输入信号的和调制的频率调制信号。

图5和6示出根据本发明的切换电容器电路配置。切换电容器电路的元件是一些开关，它们可能是N或P一型MOSFETS或二者的组合，其中电容器和运算放大器的所有那些设计在现有技术中已公知。对于许多种实施，求和器用于对输入信号组求和，可以与积分器电路的输入部分相组合，以提供一个电路，如图5所示。