宽带集成数字可调滤波器制造技术

技术编号:3406001 阅读:182 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了一种可调接收机,其包括:多个选择滤波器,用来执行初始的频带选择;可变增益低噪声放大器(LNA),其增益被控制以防止其输出功率电平超过一个预定功率阈值;多个数字可调跟踪滤波器,用来通过在所选择信道内的信号并抑制在相应镜像带中的信号;第二LNA,用来进一步放大所接收的RF信号并且产生差分信号输出;下变换级,其在抑制镜像带中的信号的同时将所接收的RF信号变换成IF信号;IF陷波器,用来进一步抑制出现在下变换级的输出处的不需要的信号;IF放大器,用来放大IF信号从而补偿损耗;IF滤波器,用来提供信道选择并且抑制不需要的信号;以及可变增益IF放大器,用来放大IF信号并且将其功率电平保持在规范之内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及可调滤波器。
技术介绍
应用于有线电视的机顶盒和其他应用中的可调接收机接收具有许多信道的宽带信号。这种可调接收机的功能是产生所需信道中的信号和抑制剩余信道的信号。在抑制不需要信道中的信号期间,可调接收机应该充分地消除所有与不需要信道相关的信号,以便该接收机基本上输出所需信道的信号。这些不需要的信号包括镜像、谐波、乱真信号和其它不需要的信号。在现有技术中,单变换和双变换接收机都是已知的。在单变换接收机中,RF(射频)信号被直接下变换到所需的频率范围,即变换到中频(IF)或有时变换到基带。在双变换接收机中,使用两种频率变换。通常所选择的信道在频率上被上移到固定频率,然后从所述频率下移到固定IF频率。在任一种情况下,为此目的而具有不同集成程度的各种电路都是已知的。然而,这种电路需要一种改变至少一个用于信道选择目的的滤波器电路的信道选择性的方式,正如其它的RF和许多其它电路一样。附图说明图1显示了现有技术中的一种典型可调接收机的方框图;图2显示了依据本专利技术一个实施例的典型可调接收机的方框图;图3显示了依据本专利技术另一实施例的典型跟踪滤波器的示意图;图4显示了依据本专利技术另一实施例的典型跟踪滤波器的示意图;图5显示了依据本专利技术另一实施例的典型开关电容器阵列(CSA)的示意图;图6显示了依据本专利技术另一实施例的校准跟踪滤波器的典型方法的流程图;图7显示了依据本专利技术另一实施例的对跟踪滤波器进行调谐的典型方法的流程图; 图8显示了依据本专利技术另一实施例的校准跟踪滤波器的典型方法的流程图;图9显示了依据本专利技术另一实施例的对.跟踪滤波器进行调谐的典型方法的流程图;图10显示了一个描述典型二进制码的表,其对应于与由跟踪滤波器所覆盖的所选择信道相对应的跟踪滤波器的并联和串联电容器;图11显示了预选择滤波器202的一个实施例的电路图;图12显示了依据本专利技术的一个实施例的具有基带输出的典型可调接收机的方框图;和图13显示了依据本专利技术的一个实施例的具有基带数字输出的典型可调接收机的方框图。图14是集成电路的方框图,该集成电路包括多个数字可编程电容器组和与之对应的控制器。具体实施例方式本专利技术的可调滤波器对于在例如视频调谐器的调谐器中的使用是理想的,并且相应地将参照这种调谐器来公开优选实施例。然而可以理解,所述可调滤波器以及可在可调电路中使用的集成电容器组也可以用在许多其它应用中。I.可调接收机设计图2显示了依据本专利技术一个实施例的典型可调接收机200的方框图。可调接收机200包括预选择滤波器202、具有可控增益的第一低噪声放大器(LNA)204和相关的输出功率监视器设备206、一组可选择的且数字的可调跟踪滤波器208、第二LNA 210、谐波和镜像抑制下变换级212、中频(IF)陷波器214、第一IF放大器216、IF带通滤波器(BPF)218、以及具有可控增益的第二IF放大器220。另外,可调接收机220包括合成器本地振荡器(L.O.)、控制器224存储器226、和控制与数据总线228。更具体地说,预选择滤波器202的一个实施例的细节如图11所示。该电路包括两个芯片上螺旋电感器L0和L1、两个固定电容器C0和C1、两个MOSFET开关SW1和SW2、以及二态(1位)数字可调电容器。到地的外部电感器连接到标有“shunt_1_ext”的引脚。当控制位“d”是高时,该电路作为高通滤波器,并且当控制位变成低时,该电路作为UHF带阻滤波器,或基本上作为低通滤波器。使用预选择滤波器202的原因是为了改进可调接收机200的线性和对不需要信号的抑制特性。特别地,在这一级抑制特定频带显著降低了在第一LNA 204的输入上所接收的RF信号的功率电平,因此改进了LNA 204和可调接收机200的其它下游元件的线性。可调接收机200对不需要信号的抑制特性依赖于该接收机的线性。因此,通过使用预选择滤波器202来改进接收机200的线性,可调接收机200对不需要信号的抑制特性也得到改进。预选择滤波器202的下游是第一LNA 204,其提供用于可调接收机200的第一级信号放大。第一LNA 204和伴随电路(也就是定向耦合器205、功率监视器设备206、控制及数据总线228、控制器224、和存储器226)被配置成保持第一LNA 204操作在特定线性规范内。特别地,功率监视器设备206是可选的并且可以不总是被包括在内,其可以产生一个具有与在第一LNA 204的输出上所接收的RF信号的功率电平相关的特性(例如振幅)的参数(例如电压)。如果控制器224确定功率监视器信号表明在第一LNA 204的输出上的RF信号功率等于或大于预定的阈值,那么控制器224使第一LNA 204的增益减小,以便使该功率电平低于该预定阈值。此外,这个特征改进可调接收机200的线性,并且从而改进可调接收机200对不需要信号的抑制特性。第一LNA 204的下游存在一组跟踪滤波器208,其用来提供对镜像、谐波、乱真信号和其他不需要信号的抑制。更具体地说,这组跟踪滤波器208包括第一可控开关238,多个跟踪滤波器240、242、244和246,以及第二可控开关250。第一可控开关238包括一个耦合到第一LNA 204的输出的输入,多个分别耦合到多个跟踪滤波器240、242、244和246的输出,以及一个可控输入,该可控输入用来接收来自控制及数据总线228的控制信号,该控制及数据总线控制在开关输入和任何开关输出之间的耦合。第二可控开关250包括多个耦合到跟踪滤波器240、242、244和246的各自输出的输入,一个耦合到第二LNA 210的输入的输出,和一个可控输入,该可控输入接收来自控制及数据总线228的控制信号,该控制及数据总线控制在开关输出和任一开关输入之间的耦合。跟踪滤波器240、242、244和246各被配置成通过信道的不同子带,并充分抑制信道的剩余不需要的子带。例如,跟踪滤波器240可以被配置成通过从50MHz扩展到150MHz的频率子带之内的信道,跟踪滤波器242可以被配置成通过从150MHz扩展到350MHz的频率子带之内的信道,跟踪滤波器244可以被配置成通过从350MHz扩展到650MHz的频率子带之内的信道,并且跟踪滤波器246可以被配置成通过从650MHz扩展到878MHz的频率子带之内的信道。另外,在抑制相应的镜像信号、谐波、乱真信号和其他不需要的信号的同时,跟踪滤波器240、242、244和246中的每一个可以是数字可调的,以便最优地通过位于相应频率子带内的特定信道。例如,在充分地抑制位于频率607MHz到613MHz内的镜像信号和位于697MHz到703MHz的预定信道外部的其他不需要的信号时,跟踪滤波器246可以被数字调谐,以便最优地通过以700MHz中心的6MHz宽的信道。另外,通过执行对不需要的信号的抑制,跟踪滤波器帮助减少下游元件的RF信号功率,以改进接收机200的线性。在一些应用中,可以使用更多和更少的跟踪滤波器。在存储于存储器226中的一个或多个软件模块的控制下,控制器224可以通过控制及数据总线228来控制第一和第二可控开关238和250,以便选择性地将所需的跟踪滤波器耦合在所接收的RF信号的路径中。另外,在存储于存储器226之中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
在一个可调接收机中,其改进包括:滤波器电路,其具有由该滤波器电路中的至少一个预定类型的无源电路元件的值来确定的频率响应;预定类型的多个电路元件;多个开关,每一个开关与各自的电路元件相关,用于将各自的电路元件切换到该滤 波器电路中,以改变该滤波器电路的频率响应;数字接口,其响应于数字输入信号来控制所述多个开关;所述预定类型的多个电路元件、多个开关和数字接口被合并在单个集成电路中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:MG维特JD比尔克兰德
申请(专利权)人:马克西姆综合产品公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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