多相滤波器电路制造技术

一种多相滤波器电路，接收输入信号Ｘｒ与Ｘｉ，并输出预设频带范围的输出信号Ｙｒ与Ｙｉ。该多相滤波器电路包含：第一组微分单元；第二组微分单元；第一反馈单元；第二反馈单元；第三反馈单元；以及第四反馈单元。由于各单元的系数可由实数低通滤波器经过频率偏移后求得，且反馈耦合时仅在需要反馈耦合的级数由电阻、电容或两者来实施耦合，所以实施上较具弹性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多相滤波器电路，特别涉及利用频率偏移并简化高级低通滤波器而实施的多相滤波器电路。
技术介绍
在高性能的低中频(low Intermediate-Frequency，low-IF)无线接收器中，镜射频带(image)可由多相滤波器(poly-phase filter)来滤除。美国第3,559,042号专利「多相对称式网络(polyphase symmetrical network)」提出一种被动式(passive)电阻电容网络来滤除镜射频带。图1所示为该被动式电阻电容网络的一个例子。如该图所示，该电阻电容网络接收多相位输入信号V1、jV1、-V1、-jV1，并输出多相位输出信号V2、jV2、-V2、-jV2。因为该网络由电阻与电容等被动组件所构成，虽然可滤除镜射频带，但同时会对信号造成衰减，例如会衰减6db的功率。因此，在使用该滤波电路时，必须在后级增加放大器，使成本提高且电路复杂。另外，A.S.Sedra在1985 IEEE期刊，ISCAS第1223-1226页中提出一种主动式(active)多相位滤波器。该滤波器将实数(real)的低通滤波器(lowpass filter)作频率线性位移而形成复数带通滤波器(complex band passfilter)。图2为该主动式多相位滤波器的架构图。如该图所示，输入信号X(s)经过一转移函数(Transfer function)T(s)后，形成输出信号Y(s)。转移函数T(s)、输入信号X(s)与输出信号Y(s)均为复数型式，分别如式(1)、式(2)与式(3)所示。而T(s)＝TR(s)+jTI(s)....(1)X(s)＝XR(s)+jXI(s)....(2)Y(s)＝T(s)*X(s)＝YR(s)+jYI(s)....(3)图3所示为图2复数带通滤波器的实施例。如图3所示，该复数带通滤波器30为一级的滤波器，其利用OP放大器31、电阻R与电容C构成转移函数TR(s)，且利用电阻R作为转移函数TI(s)来耦合不同相位的信号。虽然可串联两个一级的复数带通滤波器30形成二级滤波器。但是，此种方式仅能用电阻来耦合不同相位的信号，实施上限制较大，且必须一级一级串接。
技术实现思路
有鉴于上述问题，本专利技术的目的是提出一种易于实施且实施较有弹性的多相滤波器电路。为达成上述目的，本专利技术多相滤波器电路包含第一组微分单元，包含串接连接的多个微分项，输入端连接输入信号Xr，而输出端为输出信号Yr；第二组微分单元，包含串接连接的多个微分项，输入端连接输入信号Xi，而输出端为输出信号Yi；第一反馈单元，包含多个电阻，每个电阻的第一端均连接至输出信号Yr，而另一端连接至第一组微分单元的各串接微分项的输入端；第二反馈单元，包含一反向放大器与多个电阻，该反向放大器的输入端连接至输出信号Yi，而反向放大器的输出端连接至各电阻的一端，各电阻的输出端连接至第一组微分单元的各串接微分项的输入端；第三反馈单元，包含多个电阻，每个电阻的第一端均连接至输出信号Yi，而另一端连接至第二组微分单元的各串接微分项的输入端；以及第四反馈单元，包含多个电阻，每个电阻的第一端均连接至输出信号Yr，而另一端连接至第二组微分单元的各串接微分项的输入端。当然上述各反馈单元亦可由电容取代，并反馈到微分单元的输入端。由于各单元的系数可由实数低通滤波器经过频率偏移后求的，且反馈耦合时仅在需要反馈耦合的级数由电阻、电容或两者来实施耦合，所以实施上较具弹性。附图说明图1为被动式电阻电容网络的滤波器。图2为主动式多相位滤波器的架构图。图3所示为图2复数带通滤波器的实施例。图4所示为本专利技术二级多相滤波器的第一实施例的架构图。图5所示为图4架构图的实施电路。图6所示为本专利技术二级多相滤波器的第二实施例的架构图。图7所示为图4架构图的实施电路。图8所示为本专利技术四级多相滤波器的第一实施例的架构图。图9所示为本专利技术四级多相滤波器的第二实施例的架构图。具体实施例方式以下参考图式详细说明本专利技术多相滤波器电路。一般二级的低通滤波器的转移函数经过拉普拉斯变换(LaplaceTransformation)后，其通式如式(4)所示H(S)=1S2+αS+1...(4)]]>其中，当α=2]]>时为实数Butterworth低通滤波器(LPF)。若将式(4)的频域偏移一个量，即S→S-Sn(亦即jω-jωn，ωn=ωcωo]]>)。则式(4)变成H(S-Sn)=1(S-Sn)2+α(S-Sn)+1]]>=1S2+αS+1+S2n-(α+2S)Sn...(5)]]>=Y(S)X(S)]]>=Yr+jYiXr+jXi]]>因此，从式(5)可求的Xr＝Yr+2ωnSYi+αωnYi...(6)Xi＝Yi-(2ωnSYr+αωnYr)...(7)其中，S2n＝(jωn)2＝-ω2n。根据式(6)与式(7)，若将Yr与Yi移到左般，可变换成式(8)与式(9)Yr=1S2Xr-αSYr-S2n+1S2Yr-2ωnSYi-αωnS2Yi...(8)]]>Yi=1S2Xi-αSYi-S2n+1S2Yi-2ωnSYr-αωnS2Yr...(9)]]> 根据式(8)与式(9)，Yr与Yi分别包含5个项目，Yr包含 与 而Yi包含与 其中， 可以第一微分单元来实施、 可以第二微分单元来实施、 与 可以第一反馈单元来实施、 与 可以第二反馈单元来实施、 与 可以第三反馈单元来实施、以及 与 可以第四反馈单元来实施。因此，根据式(8)与式(9)，即可设计出如图4的电路架构。图4所示为本专利技术多相滤波器的第一实施例的架构图。如该图所示，输入信号包含实数Xr与虚数Xi两部分，输出信号亦包含实数Yr与虚数Yi两部分。由于反馈单元可反馈到不同位置，因此反馈单元的组件可以电阻或电容实施。图4中利用加法器将反馈单元所反馈的信号加入回路信号。图5所示为图4架构图的电路，该电路中的反馈单元的组件均以电阻实施。如图5所示，式(5)的1/S项(第一微分单元)是由OP放大器41、42与一电容C1、C2所构成、Yr的负反馈(第一反馈单元)是由电阻R1、R2来耦合、而Yi的正反馈(第二反馈单元)是由电阻R3、R4与反向放大器45来耦合。而式(6)的1/S项(第二微分单元)是由OP放大器43、44与一电容C3、C4所构成、Yi的负反馈(第三反馈单元)是由电阻R5、R6来耦合、而Yr的负反馈(第四反馈单元)是由电阻R7、R8来耦合。式(8)与式(9)还可变换成式(10)与式(11)Yr=1S2Xr-αSYr-S2n+1S2Yr-(2ωnS+αωnS2)Yi...(10)]]>Yi=1S2Xi-αSYi-S2n+1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多相滤波器电路，接收输入信号Ｘｒ与Ｘｉ，输出预设频带范围的输出信号Ｙｒ与Ｙｉ，该多相滤波器电路包含：第一组微分单元，包含串接连接的多个微分项，输入端连接所述输入信号Ｘｒ，而输出端为输出信号Ｙｒ；第二组微分单元，包含串接连接的多个 微分项，输入端连接所述输入信号Ｘｉ，而输出端为输出信号Ｙｉ；第一反馈单元，包含多个电阻，每个电阻的第一端均连接至所述输出信号Ｙｒ，而另一端连接至所述第一组微分单元的各串接微分项的输入端；第二反馈单元，包含一反向放大器与多个电阻，该反 向放大器的输入端连接至所述输出信号Ｙｉ，而反向放大器的输出端连接至各电阻的一端，各电阻的输出端连接至所述第一组微分单元的各串接微分项的输入端；第三反馈单元，包含多个电阻，每个电阻的第一端均连接至所述输出信号Ｙｉ，而另一端连接至所述第二组 微分单元的各串接微分项的输入端；以及第四反馈单元，包含多个电阻，每个电阻的第一端均连接至所述输出信号Ｙｒ，而另一端连接至所述第二组微分单元的各串接微分项的输入端。

【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：谷中强，柏振球，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]