一种低功耗复数滤波器电路制造技术

本发明专利技术公开了一种低功耗复数滤波器电路，信号从输入端输入之后通过电阻R0,在节点a处转换成电流，并与通过电阻R5将输出电压转换成反馈电流的电流相加，然后在节点b处，由R1和C1构成的一阶滤波器单元上实现第一次滤波，得到第一次滤波的信号；接着再通过电阻R2转换成电流，在放大器的输入端与从正交支路的输出端通过电阻R4反馈回来的电流叠加求和，得到的电流最后在电阻R3和电容C2上再一次积分，实现第二次滤波，完成二阶复数滤波器的功能，得到输出信号。本发明专利技术实现了电路的低功耗，并且减小了放大器的数量，也进一步缩小了版图面积，降低了成本。相比于传统的有源RC滤波器来说，此种架构的滤波器功耗低，面积小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复数滤波器
，特别涉及一种能够实现低功耗复数滤波器的电路。
技术介绍
复数滤波器作为低中频接收机中的一个重要模块，担负着镜像信号抑制和有用信道选择的功能。随着高集成度、低功耗和低成本的驱动，使得对射频接收机的设计更加严格。低功耗成为很多电路模块的设计难点。因此本专利技术提出了一种可以实现的低功耗复数滤波器，这种复数滤波器可以应用到低功耗低成本的射频收发芯片中。现有常用的有源复数滤波器架构可分为闭环形式的有源复数滤波器和开环形式的有源复数滤波器，闭环形式的有源复数滤波器也称为有源RC复数滤波器，开环形式的有源复数滤波器也称为有源Gm-C复数滤波器。由于放大器工作的状态不同，所以一般在大于10M的应用场合中，有源Gm-C复数滤波器相比于有源RC复数滤波器具有更高的能效。但是，在低于10M的应用场合中，有源RC复数滤波器具有更高的线性度、更大的动态范围，并且功耗可以与有源Gm-C复数滤波器相当。之前的设计思想主要是基于Tow-Thomas的结构，每个放大器用于实现一个极点，这种方法需要较多的有源放大器，所以能效上存在不足；也有利用放大器非理想性构造一个极点实现滤波器的极点，但是这种方法的极点难以控制，并且会带来放大器稳定性的问题，特别是当滤波器的应用频率不高的时候。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是提出一种低功耗复数滤波器，该电路作为一个双二阶滤波器单元用于实现更高阶的复数滤波器。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种低功耗复数滤波器电路，包括信号I路和信号Q路；其中，信号I路包括信号输入端Vin+_I和信号输入端Vin-_I，以及信号输出端Vout+_I和信号输出端Vout-_I；信号Q路包括信号输入端Vin+_Q和信号输入端Vin-_Q，以及信号输出端Vout+_Q和信号输出端Vout-_Q；所述信号输入端Vin+_I连接电阻RI0+的一端，电阻RI0+的另一端分别与电阻RI1+一端和电阻RI5+的一端相连；电阻RI5+的另一端与信号输出端Vout+_I相连；电阻RI1+的另一端分别与电容CI1的一端和电阻RI2+的一端相连；电容CI1的另一端与信号输入端Vin-_I支路的电阻RI1-的一端相连；电阻RI2+的另一端分别与放大器AI的正相输入端、电阻RQ4-的一端、电阻RI3+的一端和电容CI2+的一端相连；电阻RQ4-的另一端与信号输出端Vout-_Q相连；电阻RI3+的另一端与信号输出端Vout-_I相连；电容CI2+的另一端与信号输出端Vout-_I相连；所述信号输入端Vin-_I连接电阻RI0-的一端，电阻RI0-的另一端分别与电阻RI1-电阻一端和电阻RI5-电阻一端相连；电阻RI5-的另一端与信号输出端Vout-_I相连；电阻RI1-的另一端分别与电容CI1的一端和电阻RI2-的一端相连；电阻RI2-的另一端分别与放大器AI的反相输入端、电阻RQ4+的一端、电阻RI3-的一端和电容CI2-的一端相连；电阻RQ4+的另一端与信号输出端Vout+_Q相连；电阻RI3-的另一端与信号输出端Vout+_I相连；电容CI2-的另一端与信号输出端Vout+_I相连；所述信号输入端Vin+_Q接电阻RQ0+一端，RQ0+的另一端分别与电阻RQ1+一端和电阻RQ5+一端相连；电阻RQ5+的另一端与信号输出端Vout+_Q相连；电阻RQ1+的另一端分别与电容CQ1的一端和电阻RQ2+的一端相连；电容CQ1的另一端与信号输入端Vin-_Q支路的电阻RQ1-的一端相连；电阻RQ2+的另一端分别与放大器AQ的正相输入端、电阻RI4+的一端、电阻RQ3+的一端和电容CQ2+的一端相连；电阻RI4+的另一端与信号输出端Vout+_I相连；电阻RQ3+的另一端与信号输出端Vout-_Q相连；电容CQ2+的另一端与信号输出端Vout-_Q相连；所述信号输入端Vin-_Q接电阻RQ0-一端，RQ0-的另一端分别与电阻RQ1-一端和电阻RQ5-一端相连；电阻RQ5-的另一端与信号输出端Vout-_Q相连；电阻RQ1-的另一端分别与电容CQ1的一端和电阻RQ2-的一端相连；电阻RQ2-的另一端分别与放大器AQ的反相输入端、电阻RI4-的一端、电阻RQ3-的一端和电容CQ2-的一端相连；电阻RI4-的另一端与信号输出端Vout-_I相连；电阻RQ3-的另一端与信号输出端Vout+_Q相连；电容CQ2-的另一端与信号输出端Vout+_Q相连。有益效果：与现有的技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术提出的低功耗复数滤波器在I、Q两路中各采用一个放大器实现一对共轭复数极点，从而提高了放大器的使用效率，可以更好的满足低功耗射频系统的功耗要求，同时又可以减小芯片面积从而节约电路成本；本专利技术可以作为一个双二阶基本单元，与一阶滤波器单元级联构成更高阶的复数滤波器。附图说明图1为本专利技术的电路拓扑图；图2为采用本专利技术实现的二阶低功耗复数滤波器的幅频特性曲线；图3为采用本专利技术实现的二阶低功耗复数滤波器的瞬态特性曲线；具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。如图1所示，本专利技术的一种低功耗复数滤波器电路，包括信号I路和信号Q路；其中，信号I路包括信号输入端Vin+_I和信号输入端Vin-_I，以及信号输出端Vout+_I和信号输出端Vout-_I；信号Q路包括信号输入端Vin+_Q和信号输入端Vin-_Q，以及信号输出端Vout+_Q和信号输出端Vout-_Q；所述信号输入端Vin+_I连接电阻RI0+的一端，电阻RI0+的另一端分别与电阻RI1+一端和电阻RI5+的一端相连；电阻RI5+的另一端与信号输出端Vout+_I相连；电阻RI1+的另一端分别与电容CI1的一端和电阻RI2+的一端相连；电容CI1的另一端与信号输入端Vin-_I支路的电阻RI1-的一端相连；电阻RI2+的另一端分别与放大器AI的正相输入端、电阻RQ4-的一端、电阻RI3+的一端和电容CI2+的一端相连；电阻RQ4-的另一端与信号输出端Vout-_Q相连；电阻RI3+的另一端与信号输出端Vout-_I相连；电容CI2+的另一端与信号输出端Vout-_I相连；所述信号输入端Vin-_I连接电阻RI0-的一端，电阻RI0-的另一端分别与电阻RI1-电阻一端和电阻RI5-电阻一端相连；电阻RI5-的另一端与信号输出端Vout-_I相连；电阻RI1-的另一端分别与电容CI1的一端和电阻RI2-的一端相连；电阻RI2-的另一端分别与放大器AI的反相输入端、电阻RQ4+的一端、电阻RI3-的一端和电容CI2-的一端相连；电阻RQ4+的另一端与信号输出端Vout+_Q相连；电阻RI3-的另一端与信号输出端Vout+_I相连；电容CI2-的另一端与信号输出端Vout+_I相连；所述信号输入端Vin+_Q接电阻RQ0+一端，RQ0+的另一端分别与电阻RQ1+一端和电阻RQ5+一端相连；电阻RQ5+的另一端与信号输出端Vout+_Q相连；电阻RQ1+的另一端分别与电容CQ1的一端和电阻RQ2+的一端相连；电容CQ1的另一端与信号输入端Vin-_Q支路的电阻RQ1-的一端相连；电阻RQ2+的另一端分别与放大器AQ的正相输入端、电阻RI4+的一端、电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低功耗复数滤波器电路，其特征在于：包括信号I路和信号Q路；其中，信号I路包括信号输入端Vin+_I和信号输入端Vin‑_I，以及信号输出端Vout+_I和信号输出端Vout‑_I；信号Q路包括信号输入端Vin+_Q和信号输入端Vin‑_Q，以及信号输出端Vout+_Q和信号输出端Vout‑_Q；所述信号输入端Vin+_I连接电阻RI0+的一端，电阻RI0+的另一端分别与电阻RI1+一端和电阻RI5+的一端相连；电阻RI5+的另一端与信号输出端Vout+_I相连；电阻RI1+的另一端分别与电容CI1的一端和电阻RI2+的一端相连；电容CI1的另一端与信号输入端Vin‑_I支路的电阻RI1‑的一端相连；电阻RI2+的另一端分别与放大器AI的正相输入端、电阻RQ4‑的一端、电阻RI3+的一端和电容CI2+的一端相连；电阻RQ4‑的另一端与信号输出端Vout‑_Q相连；电阻RI3+的另一端与信号输出端Vout‑_I相连；电容CI2+的另一端与信号输出端Vout‑_I相连；所述信号输入端Vin‑_I连接电阻RI0‑的一端，电阻RI0‑的另一端分别与电阻RI1‑电阻一端和电阻RI5‑电阻一端相连；电阻RI5‑的另一端与信号输出端Vout‑_I相连；电阻RI1‑的另一端分别与电容CI1的一端和电阻RI2‑的一端相连；电阻RI2‑的另一端分别与放大器AI的反相输入端、电阻RQ4+的一端、电阻RI3‑的一端和电容CI2‑的一端相连；电阻RQ4+的另一端与信号输出端Vout+_Q相连；电阻RI3‑的另一端与信号输出端Vout+_I相连；电容CI2‑的另一端与信号输出端Vout+_I相连；所述信号输入端Vin+_Q接电阻RQ0+一端，RQ0+的另一端分别与电阻RQ1+一端和电阻RQ5+一端相连；电阻RQ5+的另一端与信号输出端Vout+_Q相连；电阻RQ1+的另一端分别与电容CQ1的一端和电阻RQ2+的一端相连；电容CQ1的另一端与信号输入端Vin‑_Q支路的电阻RQ1‑的一端相连；电阻RQ2+的另一端分别与放大器AQ的正相输入端、电阻RI4+的一端、电阻RQ3+的一端和电容CQ2+的一端相连；电阻RI4+的另一端与信号输出端Vout+_I相连；电阻RQ3+的另一端与信号输出端Vout‑_Q相连；电容CQ2+的另一端与信号输出端Vout‑_Q相连；所述信号输入端Vin‑_Q接电阻RQ0‑一端，RQ0‑的另一端分别与电阻RQ1‑一端和电阻RQ5‑一端相连；电阻RQ5‑的另一端与信号输出端Vout‑_Q相连；电阻RQ1‑的另一端分别与电容CQ1的一端和电阻RQ2‑的一端相连；电阻RQ2‑的另一端分别与放大器AQ的反相输入端、电阻RI4‑的一端、电阻RQ3‑的一端和电容CQ2‑的一端相连；电阻RI4‑的另一端与信号输出端Vout‑_I相连；电阻RQ3‑的另一端与信号输出端Vout+_Q相连；电容CQ2‑的另一端与信号输出端Vout+_Q相连。...

【技术特征摘要】
1.一种低功耗复数滤波器电路，其特征在于：包括信号I路和信号Q路；其中，信号I路包括信号输入端Vin+_I和信号输入端Vin-_I，以及信号输出端Vout+_I和信号输出端Vout-_I；信号Q路包括信号输入端Vin+_Q和信号输入端Vin-_Q，以及信号输出端Vout+_Q和信号输出端Vout-_Q；所述信号输入端Vin+_I连接电阻RI0+的一端，电阻RI0+的另一端分别与电阻RI1+一端和电阻RI5+的一端相连；电阻RI5+的另一端与信号输出端Vout+_I相连；电阻RI1+的另一端分别与电容CI1的一端和电阻RI2+的一端相连；电容CI1的另一端与信号输入端Vin-_I支路的电阻RI1-的一端相连；电阻RI2+的另一端分别与放大器AI的正相输入端、电阻RQ4-的一端、电阻RI3+的一端和电容CI2+的一端相连；电阻RQ4-的另一端与信号输出端Vout-_Q相连；电阻RI3+的另一端与信号输出端Vout-_I相连；电容CI2+的另一端与信号输出端Vout-_I相连；所述信号输入端Vin-_I连接电阻RI0-的一端，电阻RI0-的另一端分别与电阻RI1-电阻一端和电阻RI5-电阻一端相连；电阻RI5-的另一端与信号输出端Vout-_I相连；电阻RI1-的另一端分别与电容CI1的一端和电阻RI2-的一端相连；电阻RI2-的另一端分别与放大器AI的反相输入端、电阻RQ4+的一端、电阻RI3-的一端和电容CI2-的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建辉，谢祖帅，高谷刚，陈超，李红，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32