本发明专利技术属于集成电路设计范畴，具体为一种Biquad双二次结构滤波器截止频率自调谐方法。在Biquad结构的跨导‑电容滤波器电路中同时存在低通输出端和带通输出端；对于带通滤波器而言，在中心频率的前后附近取两个频率点f1和f2，f1<f2，本发明专利技术通过输入到滤波器的两个频率f1和f2且幅值相等的测试信号，检测并比较带通输出端的信号幅值大小，从而判断中心频率的偏移方向，以此控制负载电容值的改变，这样即可以同时实现带通中心频率和低通截止频率的自调谐。本发明专利技术方法实现的调谐电路模块不会因被调谐电路设计参数的改变而改变，有很强的通用性。同时基于数字控制字调谐可实现电路模块的复用和节省功耗。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于滤波器
，具体设及一种滤波器截止频率自校正的方法，该方 法可W用在基于跨导电容（Gm-C)的Biquad双二次结构的滤波器中。
技术介绍
模拟滤波器是通信巧片的模拟基带处理部分很重要的一个模块，可W实现接收机 对带外干扰的抑制。而滤波器的截止频率对工艺角极为敏感，会有高达30%左右的偏差，严 重降低了整个通信系统的比特误码率。因此频率调谐是滤波器的不可缺少的一部分。
技术实现思路
[000引本专利技术的目的在于提供一种通用性强、功耗小的Gm-C滤波器的频率自调谐方法。 本专利技术实现的频率自调谐方法可W提供独立的控制单元，为多个滤波器复用。首 先滤波器工作在off-line模式，此时直接将调谐所需的信号注入至滤波器电路中；然后， 滤波器电路进入自调谐过程；当自调谐过程完成后将电容阵列的控制字锁存，滤波器就可 进入工作模式。可见，根据此方法，可将调谐电路做成一个独立模块，在对多个双二次结构 级联的高阶滤波器进行频率校正时，可实现模块的复用。同时此方法可实现大的调谐范围。 图1为滤波器的一个双二次（biquad)模块，图中Vlout+和Vlout-为低通输出端 的正负极，Vbout+和Vbout-为带通输出端的正负极。设运算跨导放大器0TA1，0TA2, 0TA3 和0TA4的跨导分别为g?i，g?2，和品4，则低通传递函数为：【主权项】1. 一种频率自调谐方法，其特征在于：利用一个锁幅环路，实施对存在于不同时刻的 两个模拟电平的比较，根据两个模拟电平的大小关系判断频率的偏移方向，并相应增加或 减小负载电容的一个比特电容值；再进行下一次比较，不断循环，使得这两个模拟电平逐渐 接近，最后达到幅值相等以完成调谐。2. 根据权利要求1所述的频率自调谐方法，其特征在于：在Biquad结构的跨导-电容 滤波器电路中，同时存在低通输出端和带通输出端；低通的截止频率等于带通的中心频率； 对于带通滤波器而言，在中心频率的前后附近取两个频率点H和f2，fl〈f2,这两个频点的 增益相同；通过输入到滤波器的两个频率分别为n和f2且幅值相等的测试信号，检测并比 较带通输出端的信号幅值大小，从而判断中心频率的偏移方向，并以此控制负载电容值的 改变，这样就同时实现带通中心频率和低通截止频率的自调谐。3. 根据权利要求2所述的频率自调谐方法，其特征在于：将频率分别为H和f2且幅 值相等的两个测试信号各自通过一个开关连接到滤波器的输入端：设n频率信号连接开 关SI，f2频率信号连接开关S2,在任意时刻只有一个开关导通； 将滤波器的带通输出端连接到ro电路中，得到输出信号的幅值电平；用复位信号 Reset使数字电路为初始状态A0,此时开关Sl闭合，S2断开；ro输出端得到频率为fl的信 号的幅值电平Vfl，将该电平输入到比较器中，与此时的参考电平Vref作比较： 当VfDVref，则比较器输出高电平，该高电平信号使得计数器输出码字Q增加， 输出码字连接到DAC使得参考电平Vref增加并不断接近Vf 1 ;当达到最终状态时，输出码 字Q在相邻的两组码字间切换，此时认为计数器达到稳定；当VfKVref时，计数器码 字先减小然后达到稳定；计数器的输出码字同时连接到数字逻辑电路中，数字电路判断计 数器达到稳定后，使计数器输出保持稳定，数字电路进入中间状态Al ; 此时开关Sl断开，S2闭合，滤波器输入频率为f2的信号；将滤波器的输出端的信号幅 值Vf2与此时的Vref电平作比较： 若Vf2>Vref，则比较器输出高电平，使数字电路进入结果执行状态A2,并使数字电 路的输出b增加一个比特，同时使开关Sl闭合，开关S2断开，计数器开始计数；若 Vf2〈Vref，使数字电路进入结果执行状态A3,并使数字电路的输出b 减小一个比特， 同时使开关Sl闭合，开关S2断开，计数器开始计数； 在结果执行状态A2或A3完成b增加或减小一个比特的操作后，立即进入初始状 态AO，完成一个循环过程。【专利摘要】本专利技术属于集成电路设计范畴，具体为一种Biquad双二次结构滤波器截止频率自调谐方法。在Biquad结构的跨导-电容滤波器电路中同时存在低通输出端和带通输出端；对于带通滤波器而言，在中心频率的前后附近取两个频率点f1和f2，f1<f2，本专利技术通过输入到滤波器的两个频率f1和f2且幅值相等的测试信号，检测并比较带通输出端的信号幅值大小，从而判断中心频率的偏移方向，以此控制负载电容值的改变，这样即可以同时实现带通中心频率和低通截止频率的自调谐。本专利技术方法实现的调谐电路模块不会因被调谐电路设计参数的改变而改变，有很强的通用性。同时基于数字控制字调谐可实现电路模块的复用和节省功耗。【IPC分类】H03H17-02【公开号】CN104811160【申请号】CN201510101015【专利技术人】李巍, 梅昊宇 【申请人】复旦大学【公开日】2015年7月29日【申请日】2015年3月6日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种频率自调谐方法，其特征在于：利用一个锁幅环路，实施对存在于不同时刻的两个模拟电平的比较，根据两个模拟电平的大小关系判断频率的偏移方向，并相应增加或减小负载电容的一个比特电容值；再进行下一次比较，不断循环，使得这两个模拟电平逐渐接近，最后达到幅值相等以完成调谐。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李巍，梅昊宇，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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