一种多功能滤波器电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多功能滤波器电路，涉及集成电路技术领域。其包括I路差分Sallen‑Key有源滤波器模块、多功能配置网络模块和Q路差分Sallen‑Key有源滤波器模块；该电路通过多功能网络模块的配置可以实现零中频架构中I路和Q路单独工作的差分Sallen‑Key型二阶有源滤波器以及低中频架构中基于I路和Q路两条反馈路径实现的复数域中的二阶带通滤波器；在各种模式下都可以根据需要对滤波器进行相应的增益和带宽配置。本实用新型专利技术通过电路的复用和重构实现了基于Sallen‑Key有源滤波器的多功能滤波器，可以极大地降低整个收发芯片的芯片面积和功耗，具有较高的实际应用价值。

A multifunctional filter circuit

【技术实现步骤摘要】
一种多功能滤波器电路
本技术涉及集成电路
，特别是指一种多功能滤波器电路，可应用于多模多标准射频收发芯片中。
技术介绍
有源滤波器广泛应用于集成电路设计中，是保证整个系统稳定可靠工作的不可缺少的部分。在有源滤波器的设计中，Sallen-Key类型的滤波器由于其对电阻电容值的变化不敏感以及可单运放实现二阶滤波效果等原因，而被广泛应用于模拟基带信号处理中。在射频收发芯片中，为了提高频谱利用率，普遍采用两路正交信号传输，每路都有一个基带有源滤波器。在零中频收发机中，每路基带有源滤波器单独工作，在低中频收发机中，需要通过两路的反馈实现复数域的带通滤波器。随着多模多标准射频收发芯片的发展，目前存在这样一种需求，即，需要同时实现零中频和低中频的架构，而对于基带模拟滤波器，则需要实现两路有源滤波器和一个复数域带通滤波器。同时，针对不同带宽和强度的信号，还需要对滤波器器进行相应的带宽和增益配置。现有的实现方式中，零中频架构中两路有源滤波器通常采用Sallen-Key滤波器，低中频架构中的带通滤波器由于需要两路之间进行反馈，比较复杂，通常采用一阶带通滤波器级联而成。这种实现方式在多模多标准的收发芯片中会占用很大的芯片面积和系统功耗。此外，采用一阶级联方式实现的带通滤波器不产生共轭复数极点，不能实现巴特沃斯-切比雪夫型滤波特性，影响滤波效果。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种多功能滤波器电路，该电路结构简单，在各种模式下都可以根据需要对滤波器进行相应的增益和带宽配置，极大地降低了整个收发芯片的芯片面积和功耗。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种多功能滤波器电路，其包括I路差分Sallen-Key有源滤波器模块、Q路差分Sallen-Key有源滤波器模块和多功能配置网络模块，两差分Sallen-Key有源滤波器模块分别具有I、Q路的信号输入正端、信号输入负端、信号输出正端、信号输出负端、增益控制信号输入端以及带宽控制信号输入端；所述多功能配置网络模块具有12个对外端口；在多功能配置网络模块内部，第一端口与第十一端口之间、第二端口与第十二端口之间、第三端口与第十二端口之间、第四端口与第十一端口之间、第五端口与第七端口之间、第六端口与第八端口之间、第九端口与第六端口之间、第十端口与第五端口之间均连接有用于控制两个端口之间通断的开关电阻电路；两差分Sallen-Key有源滤波器模块均包括运放；每个差分Sallen-Key有源滤波器模块内，信号输入正端处设有正端电阻，信号输入负端处设有负端电阻；正端电阻和负端电阻分别通过一可调电阻电路与运放连接，其中，正端电阻与运放的输入正端连接，负端电阻与运放的输入负端连接；运放的输出负端与所述信号输出正端连接，运放的输出正端与所述信号输出负端连接；运放的输入正端与输出负端之间以及输入负端与输出正端之间分别连接有一第一可调电容电路；正端电阻的内端与所述信号输出负端之间、负端电阻的内端与所述信号输出负端之间分别连接有一第二可调电容电路；所述可调电阻电路包括多个并联的电阻支路，每个电阻支路内均具有开关和电阻，第一、第二可调电容电路均包括多个并联的电容支路，每个电容支路内均具有开关和电容，第一可调电容电路还包括一个与电容支路相并联的独立电阻；由增益控制信号输入端输入的信号分别对各电阻支路中的开关进行控制，由带宽控制信号输入端输入的信号分别对各电容支路中的开关进行控制；I路差分Sallen-Key有源滤波器模块中，正端电阻的内端与多功能配置网络模块的第二端口连接，负端电阻的内端与多功能配置网络模块的第一端口连接，运放的输入正端与多功能配置网络模块的第三端口连接，运放的输入负端与多功能配置网络模块的第四端口连接，运放的输出负端与多功能配置网络模块的第六端口连接，运放的输出正端与多功能配置网络模块的第五端口连接；Q路差分Sallen-Key有源滤波器模块中，正端电阻的内端与多功能配置网络模块的第八端口连接，负端电阻的内端与多功能配置网络模块的第七端口连接，运放的输入正端与多功能配置网络模块的第九端口连接，运放的输入负端与多功能配置网络模块的第十端口连接，运放的输出负端与多功能配置网络模块的第十二端口连接，运放的输出正端与多功能配置网络模块的第十一端口连接。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1、本技术通过可重构配置网络既可以实现零中频架构需要的两路Sallen-Key类型的有源滤波器，也可以配置为低中频架构需要的基于Sallen-Key类型的二阶带通滤波器。相比现有的实现方式，本技术在多模多标准的收发芯片中通过对电路模块的复用，极大地降低芯片面积和系统功耗。2、本技术中，不论是零中频架构中的两路Sallen-Key类型的有源滤波器，还是低中频架构中需要的Sallen-Key类型的二阶带通滤波器，都可以进行不同增益和带宽的配置。3、本技术中，配置在低中频架构中的基于Sallen-Key类型的二阶带通滤波器采用单个运放就可以实现二阶的滤波特性，能够提供一对共轭复数极点，从而可以实现巴特沃斯-切比雪夫型滤波特性，具有较高的实际应用价值。附图说明图1为本技术实施例中一种多功能滤波器电路的结构框图。图2为图1中多功能配置网络的具体实现原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。一种多功能滤波器电路，其包括I路差分Sallen-Key有源滤波器模块、Q路差分Sallen-Key有源滤波器模块和多功能配置网络模块，两差分Sallen-Key有源滤波器模块分别具有I、Q路的信号输入正端、信号输入负端、信号输出正端、信号输出负端、增益控制信号输入端以及带宽控制信号输入端；所述多功能配置网络模块具有12个对外端口；在多功能配置网络模块内部，第一端口与第十一端口之间、第二端口与第十二端口之间、第三端口与第十二端口之间、第四端口与第十一端口之间、第五端口与第七端口之间、第六端口与第八端口之间、第九端口与第六端口之间、第十端口与第五端口之间均连接有用于控制两个端口之间通断的开关电阻电路；两差分Sallen-Key有源滤波器模块均包括运放；每个差分Sallen-Key有源滤波器模块内，信号输入正端处设有正端电阻，信号输入负端处设有负端电阻；正端电阻和负端电阻分别通过一可调电阻电路与运放连接，其中，正端电阻与运放的输入正端连接，负端电阻与运放的输入负端连接；运放的输出负端与所述信号输出正端连接，运放的输出正端与所述信号输出负端连接；运放的输入正端与输出负端之间以及输入负端与输出正端之间分别连接有一第一可调电容电路；正端电阻的内端与所述信号输出负端之间、负端电阻的内端与所述信号输出负端之间分别连接有一第二可调电容电路；所述可调电阻电路包括多个并联的电阻支路，每个电阻支路内均具有开关和电阻，第一、第二可调电容电路均包括多个并联的电容支路，每个电容支路内均具有开关和电容，第一可调电容电路还包括一个与电容支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能滤波器电路，其特征在于，包括 I路差分Sallen-Key有源滤波器模块、Q路差分Sallen-Key有源滤波器模块和多功能配置网络模块，两差分Sallen-Key有源滤波器模块分别具有I、Q路的信号输入正端、信号输入负端、信号输出正端、信号输出负端、增益控制信号输入端以及带宽控制信号输入端；/n所述多功能配置网络模块具有12个对外端口；在多功能配置网络模块内部，第一端口与第十一端口之间、第二端口与第十二端口之间、第三端口与第十二端口之间、第四端口与第十一端口之间、第五端口与第七端口之间、第六端口与第八端口之间、第九端口与第六端口之间、第十端口与第五端口之间均连接有用于控制两个端口之间通断的开关电阻电路；/n两差分Sallen-Key有源滤波器模块均包括运放；每个差分Sallen-Key有源滤波器模块内，信号输入正端处设有正端电阻，信号输入负端处设有负端电阻；正端电阻和负端电阻分别通过一可调电阻电路与运放连接，其中，正端电阻与运放的输入正端连接，负端电阻与运放的输入负端连接；运放的输出负端与所述信号输出正端连接，运放的输出正端与所述信号输出负端连接；运放的输入正端与输出负端之间以及输入负端与输出正端之间分别连接有一第一可调电容电路；正端电阻的内端与所述信号输出负端之间、负端电阻的内端与所述信号输出负端之间分别连接有一第二可调电容电路；所述可调电阻电路包括多个并联的电阻支路，每个电阻支路内均具有开关和电阻，第一、第二可调电容电路均包括多个并联的电容支路，每个电容支路内均具有开关和电容，第一可调电容电路还包括一个与电容支路相并联的独立电阻；由增益控制信号输入端输入的信号分别对各电阻支路中的开关进行控制，由带宽控制信号输入端输入的信号分别对各电容支路中的开关进行控制；/nI路差分Sallen-Key有源滤波器模块中，正端电阻的内端与多功能配置网络模块的第二端口连接，负端电阻的内端与多功能配置网络模块的第一端口连接，运放的输入正端与多功能配置网络模块的第三端口连接，运放的输入负端与多功能配置网络模块的第四端口连接，运放的输出负端与多功能配置网络模块的第六端口连接，运放的输出正端与多功能配置网络模块的第五端口连接；/nQ路差分Sallen-Key有源滤波器模块中，正端电阻的内端与多功能配置网络模块的第八端口连接，负端电阻的内端与多功能配置网络模块的第七端口连接，运放的输入正端与多功能配置网络模块的第九端口连接，运放的输入负端与多功能配置网络模块的第十端口连接，运放的输出负端与多功能配置网络模块的第十二端口连接，运放的输出正端与多功能配置网络模块的第十一端口连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多功能滤波器电路，其特征在于，包括I路差分Sallen-Key有源滤波器模块、Q路差分Sallen-Key有源滤波器模块和多功能配置网络模块，两差分Sallen-Key有源滤波器模块分别具有I、Q路的信号输入正端、信号输入负端、信号输出正端、信号输出负端、增益控制信号输入端以及带宽控制信号输入端；
所述多功能配置网络模块具有12个对外端口；在多功能配置网络模块内部，第一端口与第十一端口之间、第二端口与第十二端口之间、第三端口与第十二端口之间、第四端口与第十一端口之间、第五端口与第七端口之间、第六端口与第八端口之间、第九端口与第六端口之间、第十端口与第五端口之间均连接有用于控制两个端口之间通断的开关电阻电路；
两差分Sallen-Key有源滤波器模块均包括运放；每个差分Sallen-Key有源滤波器模块内，信号输入正端处设有正端电阻，信号输入负端处设有负端电阻；正端电阻和负端电阻分别通过一可调电阻电路与运放连接，其中，正端电阻与运放的输入正端连接，负端电阻与运放的输入负端连接；运放的输出负端与所述信号输出正端连接，运放的输出正端与所述信号输出负端连接；运放的输入正端与输出负端之间以及输入负端与输出正端之间分别连接有一第一可调电容电路；正端电阻的内端与所述信号输出负端之间、负...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭东，许仕龙，陈明辉，廖春连，杨格亮，王湛，吴迪，魏伟，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：新型
国别省市：河北;13