RC滤波器数字调谐电路制造技术

本发明专利技术公开了一种RC滤波器数字调谐电路，涉及阻抗网络技术领域。所述调谐电路包括产生周期性数字波形的积分器电路和窗口比较器电路，所述积分器电路包括PMOS管M1-M4、NMOS管M5、NMOS管M7-M8、电容C、可编程开关电阻阵列Rref以及误差放大器U1，所述比较器电路包括比较器U2-U3。与现有技术相比，本电路结构简单、易于实现、功耗小、调谐精度高，特别对于低频及多模滤波器来说，本发明专利技术极大地减小了芯片面积，从而较大的降低了成本，可广泛应用与电子、通信等领域中的片内有源滤波器中。

【技术实现步骤摘要】
RC滤波器数字调谐电路
本专利技术涉及阻抗网络
，尤其涉及一种RC滤波器数字调谐电路。
技术介绍
为满足信道选择和邻道抑制作用，滤波器必须有精确地截止频率，而在电路制造过程中由于工艺偏差及环境温度等的影响，电路中电阻电容与设计值偏差较大，可达±40%频率变化范围，为将其控制在±3%范围，必须引入调谐电路。调谐电路一般分为有源调谐和无源调谐，由于有源调谐线性度较差，一般采用无源调谐电路，而无源调谐电路又分为电阻调谐和电容调谐。实际电路中，虽然相同精度条件下电容的频率性能要优于电阻的频率特性，然而对于低频及多模滤波器来说，在保证噪声条件下需要较大的电容，进而极大地增加了芯片面积。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种RC滤波器数字调谐电路，所述调谐电路结构简单、易于实现、功耗小、调谐精度高，特别对于低频及多模滤波器来说，本专利技术极大地减小了芯片面积，从而较大的降低了成本，可广泛应用与电子、通信等领域中的片内有源滤波器中。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种RC滤波器数字调谐电路。其特征在于：包括产生周期性数字波形的积分器电路和窗口比较器电路，所述积分器电路包括PMOS管M1-M4、NMOS管M5、NMOS管M7-M8、电容C、可编程开关电阻阵列Rref以及误差放大器U1，所述误差放大器U1的正相输入端接带隙电压Vref，所述误差放大器U1的反相输入端接所述电阻阵列Rref的输入端，误差放大器U1的输出端接NMOS管M8的栅极，电阻阵列Rref的输出端接地；NMOS管M8的源级接误差放大器U1的反相输入端，NMOS管M8的漏极接PMOS管M3的漏极，PMOS管M3的栅极分别与自身的漏极以及PMOS管M4的栅极连接，PMOS管M3的源级接PMOS管M1的漏极，PMOS管M1的栅极与自身的漏极以及PMOS管M2的栅极连接，PMOS管M1-M2的源级接电源，PMOS管M2的漏极接PMOS管M4的源级，PMOS管M4的漏极接NMOS管M5的漏极，NMOS管M5的源级接电容C的一端，NMOS管M5的栅极接数字电路的输出端Vchar，电容C的另一端接地，NMOS管M7的源级接地，NMOS管M7的漏极接NMOS管M5的源级，NMOS管M7的栅极接数字电路的输出端Vset，数字电路的信号输出端V与电阻阵列Rref的控制端连接；所述比较器电路包括比较器U2-U3，两个比较器的正相输入端接NMOS管M5的源极，比较器U2的负相输入端接带隙电压VH，比较器U3的负相输入端接带隙电压VL，比较器U2-U3的输出信号发送给数字电路。进一步的技术方案在于：所述可编程开关电阻阵列Rref包括电阻R1-Rn、电阻Rx以及NMOS管M9-M8+n，电阻R1-Rn依次串联连接，NMOS管M9的漏极和源级分别与电阻R1的两端连接，NMOS管M10的漏极和源级分别与电阻R2的两端连接，NMOS管M11的漏极和源级分别与电阻R3的两端连接，NMOS管M12的漏极和源级分别与电阻R4的两端连接，NMOS管M13的漏极和源级分别与电阻R5的两端连接，NMOS管M14的漏极和源级分别与电阻R6的两端连接，依次类推，NMOS管M8+n的漏极和源级分别与电阻Rn的两端连接；电阻R2的阻值为电阻R1的2倍，电阻R3的阻值为电阻R1的4倍，电阻R4的阻值为电阻R1的8倍，电阻R5的阻值为电阻R1的16倍，电阻R6的阻值为电阻R1的32倍，依次类推，电阻Rn的阻值为电阻R1的2n-1倍，所述电阻R1的悬空端为电阻阵列Rref的输入端，所述电阻Rx的悬空端为电阻阵列Rref的输出端，NMOS管M9-M8+n的栅极为数据电路的输入控制端，n为大于等于1的自然数。进一步的技术方案在于：所述电容C的精度与RC滤波器中的电容相同。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本电路结构简单、易于实现、功耗小、调谐精度高，特别对于低频及多模滤波器来说，本专利技术极大地减小了芯片面积，从而较大的降低了成本，可广泛应用与电子、通信等领域中的片内有源滤波器中。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术的电路原理图；图2是图1中可编程开关电阻阵列Rref的电路原理图；图3是本专利技术详细调谐时序图；图4是125°ff工艺角下数字电路输出的电阻阵列控制字。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。专利技术采用电阻调谐电路。每个调谐电路都须有一绝对基准，而电路中仅有带隙电压和晶振频率满足，本专利技术选择与滤波器RC常数相同的晶振频率，通过调节开关电阻阵列以实现RC调节。如图1所示，本专利技术公开了一种RC滤波器数字调谐电路，包括产生周期性数字波形的积分器电路和窗口比较器电路，所述积分器电路包括PMOS管M1-M4、NMOS管M5、NMOS管M7-M8、电容C、可编程开关电阻阵列Rref以及误差放大器U1，所述电容C与滤波器中的电容保持相同精度。所述误差放大器U1的正相输入端接带隙电压Vref，所述误差放大器U1的反相输入端接所述电阻阵列Rref的输入端，误差放大器U1的输出端接NMOS管M8的栅极，电阻阵列Rref的输出端接地；NMOS管M8的源级接误差放大器U1的反相输入端，NMOS管M8的漏极接PMOS管M3的漏极，PMOS管M3的栅极分别与自身的漏极以及PMOS管M4的栅极连接，PMOS管M3的源级接PMOS管M1的漏极，PMOS管M1的栅极与自身的漏极以及PMOS管M2的栅极连接，PMOS管M1-M2的源级接电源，PMOS管M2的漏极接PMOS管M4的源级，PMOS管M4的漏极接NMOS管M5的漏极，NMOS管M5的源级接电容C的一端，NMOS管M5的栅极接数字电路的输出端Vchar，电容C的另一端接地，NMOS管M7的源级接地，NMOS管M7的漏极接NMOS管M5的源级，NMOS管M7的栅极接数字电路的输出端Vset，数字电路的信号输出端V与电阻阵列Rref的控制端连接。所述比较器电路包括比较器U2-U3，两个比较器的正相输入端接NMOS管M5的源极，比较器U2的负相输入端接带隙电压VH，比较器U3的负相输入端接带隙电压VL，比较器U2-U3的输出信号发送给数字电路。如图2所示，所述可编程开关电阻阵列Rref包括电阻R1-Rn、电阻Rx以及NMOS管M9-M8+n，电阻R1-Rn依次串联连接，NMOS管M9的漏极和源级分别与电阻R1的两端连接，NMOS管M10的漏极和源级分别与电阻R2的两端连接，NMOS管M11的漏极和源级分别与电阻R3的两端连接，NMOS管M12的漏极和源级分别与电阻R4的两端连接，NMOS管M13的漏极和源级分别与电阻R5的两端连接，NMOS管M14的漏极和源级分别与电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种RC滤波器数字调谐电路，其特征在于：包括产生周期性数字波形的积分器电路和窗口比较器电路，所述积分器电路包括PMOS管M1‑M4、NMOS管M5、NMOS管M7‑M8、电容C、可编程开关电阻阵列Rref以及误差放大器U1，所述误差放大器U1的正相输入端接带隙电压Vref，所述误差放大器U1的反相输入端接所述电阻阵列Rref的输入端，误差放大器U1的输出端接NMOS管M8的栅极，电阻阵列Rref的输出端接地；NMOS管M8的源级接误差放大器U1的反相输入端，NMOS管M8的漏极接PMOS管M3的漏极，PMOS管M3的栅极分别与自身的漏极以及PMOS管M4的栅极连接，PMOS管M3的源级接PMOS管M1的漏极，PMOS管M1的栅极与自身的漏极以及PMOS管M2的栅极连接，PMOS管M1‑M2的源级接电源，PMOS管M2的漏极接PMOS管M4的源级，PMOS管M4的漏极接NMOS管M5的漏极，NMOS管M5的源级接电容C的一端，NMOS管M5的栅极接数字电路的输出端Vchar，电容C的另一端接地，NMOS管M7的源级接地，NMOS管M7的漏极接NMOS管M5的源级，NMOS管M7的栅极接数字电路的输出端Vset，数字电路的信号输出端V与电阻阵列Rref的控制端连接；所述比较器电路包括比较器U2‑U3，两个比较器的正相输入端接NMOS管M5的源极，比较器U2的负相输入端接带隙电压VH，比较器U3的负相输入端接带隙电压VL，比较器U2‑U3的输出信号发送给数字电路。...

【技术特征摘要】
1.一种RC滤波器数字调谐电路，其特征在于：包括产生周期性数字波形的积分器电路和窗口比较器电路，所述积分器电路包括PMOS管M1-M4、NMOS管M5、NMOS管M7-M8、电容C、可编程开关电阻阵列Rref以及误差放大器U1，所述误差放大器U1的正相输入端接带隙电压Vref，所述误差放大器U1的反相输入端接所述电阻阵列Rref的输入端，误差放大器U1的输出端接NMOS管M8的栅极，电阻阵列Rref的输出端接地；NMOS管M8的源级接误差放大器U1的反相输入端，NMOS管M8的漏极接PMOS管M3的漏极，PMOS管M3的栅极分别与自身的漏极以及PMOS管M4的栅极连接，PMOS管M3的源级接PMOS管M1的漏极，PMOS管M1的栅极与自身的漏极以及PMOS管M2的栅极连接，PMOS管M1-M2的源级接电源，PMOS管M2的漏极接PMOS管M4的源级，PMOS管M4的漏极接NMOS管M5的漏极，NMOS管M5的源级接电容C的一端，NMOS管M5的栅极接数字电路的输出端Vchar，电容C的另一端接地，NMOS管M7的源级接地，NMOS管M7的漏极接NMOS管M5的源级，NMOS管M7的栅极接数字电路的输出端Vset，数字电路的信号输出端V与电阻阵列Rref的控制端连接；所述比较器电路包括比较器U2-U3，两个比较器的正相输...

【专利技术属性】
技术研发人员：高博，叶向阳，张在涌，曲韩宾，耿双利，卢东旭，左玉多，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13