【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于集成电路领域，尤其涉及一种自调谐跨导-电容(gm-c)滤波器。
技术介绍
1、作为通信系统和信号处理系统的重要组成模块，滤波器对输入信号的频率进行处理，仅通过指定频率范围内的信号，抑制其他频率的信号，被用来滤除噪声和抑制相邻信道的干扰。随着通信技术的发展，无线通信系统信号频率不断提高，有源rc滤波器、mosfet-c滤波器结构的带宽逐渐难以满足需求，而gm-c滤波器由于良好的高频特性，成为现今高宽带滤波器设计的首选方案。
2、gm-c滤波器的截止频率、品质因数与放大器的跨导值、电容值息息相关。集成电路制造的过程中产生的工艺误差以及工作环境温度的变化，都会对元件参数的精确度造成影响，进而导致滤波器的截止频率发生偏移。在极端工艺偏差情况下，gm-c滤波器的截止频率偏离可能超过20％，因此调谐电路模块的设计必不可少。
3、对于基于锁幅环的调谐电路和基于电荷泵型锁相环的调谐电路，复杂度高，成本高昂。对于传统的恒定跨导偏置调谐电路，使用mos工艺下的电阻难以达到精度要求，使用外接电阻则增加系统成本，且无法解决电容值随温度、工艺的变化而偏移所导致的偏差。
技术实现思路
1、针对现有技术中滤波器结构复杂、电阻电容占用面积大、截止频率受工艺角和环境温度影响大的问题，本专利技术目的在于提供一种自调谐gm-c滤波器，其结构简单合理，补偿温度和工艺对跨导的影响，极大程度降低了截止频率的偏移。
2、本专利技术的具体技术方案如下：
3、一种自调谐
4、所述调谐电压产生电路的作用是为电流产生电路提供vtun，补偿工艺角和温度对跨导、电容值的影响；所述电流产生电路的作用是生成具有正温度系数的电流，并接受vtun的调控，进而为跨导放大器电路提供经过工艺角调整和温度补偿后的偏置电流；所述跨导放大器电路的作用是接收经过工艺调整和温度补偿后的偏置电流提供给放大管，使滤波器的截止频率保持基本恒定；
5、进一步的，所述调谐电压产生电路包括pmos管mp1、pmos管mp2、pmos管mp3、nmos管mn1、nmos管mn2、nmos管mn3、nmos管mn4、nmos管mn5、nmos管mn6、工作在线性区的nmos管mr1；pmos管mp1、pmos管mp2、pmos管mp3的源极接电源电压，栅极相连并且接pmos管mp2的漏极和nmos管mn4的漏极；nmos管mn3、nmos管mn4的栅极相连并且接pmos管mp1的漏极；nmos管mn1、nmos管mn2的栅极相连并且接nmos管mn4的源极；nmos管mn1的漏极接nmos管mn3的源极；nmos管mn2的源极接线性区nmos管mr1的漏极；pmos管mp3的漏极、nmos管mn5的栅极和漏极、线性区nmos管mr1的栅极相连且输出电压vtun；nmos管mn6的栅极和漏极、nmos管mn5的源极相连；nmos管mn1的源极、线性区nmos管mr1的源极、nmos管mn6的源极相连并且接地；
6、进一步的，所述电流产生电路包括pmos管mp4、pmos管mp5、pmos管mp6、pmos管mp7、pmos管mp8、pmos管mp9、nmos管mn7、nmos管mn8、工作在线性区的nmos管mr2、pnp型三极管q1、pnp型三极管q2；pmos管mp4、pmos管mp5、pmos管mp6的源极接电源电压，栅极相连并且接pmos管mp4的漏极和pmos管mp7的源极；pmos管mp5、pmos管mp6的漏极分别接pmos管mp8、pmos管mp9的源极；pmos管mp7、pmos管mp8、pmos管mp9的栅极相连并且接pmos管mp7的漏极和nmos管mn7的漏极；nmos管mn7、nmos管mn8的栅极相连，并且接nmos管mn8的漏极和pmos管mp8的漏极；nmos管mn8的源极接pnp型三极管q2的发射极；线性区nmos管mr2的源极接pnp型三极管q1的发射极，漏极接nmos管mn7的源极，栅极接调谐电压产生电路的输出vtun；pnp型三极管q1、pnp型三极管q2的基极、集电极相连并且接地；
7、进一步的，所述跨导放大器电路包括nmos管m0a、nmos管m0b、nmos管m1a、nmos管m1b、nmos管m2a、nmos管m2b、pmos管m3a、pmos管m3b、pmos管m4a、pmos管m4b；nmos管m0a、nmos管m0b的栅极相连并且接vb，源极接地；nmos管m1a的栅极与nmos管m2a的栅极相连，并且接vin+，源极与nmos管m0a、nmos管m2a、nmos管m2b的漏极相连；nmos管m1b的栅极与nmos管m2b的栅极相连，并且接vin-，源极与nmos管m0b的漏极、nmos管m2a的源极、nmos管m2b的源极相连；pmos管m3a和pmos管m3b共栅极；pmos管m3a的漏极与nmos管m1a的漏极相连，并且接vout-，源极与pmos管m4a的栅极和漏极相连；pmos管m3b的漏极与nmos管m1b的漏极相连，并且接vout+，源极与pmos管m4b的栅极和漏极相连；pmos管m4a、pmos管m4b的源极接电源电压；
8、进一步的，所述跨导放大器电路还包括共模反馈电路；共模反馈电路检测共模输出电平，将共模输出电平与参考电压vref进行比较得到误差值并送入误差放大器，得到共模反馈电压vcmfb，将得到的共模反馈电压vcmfb送入pmos管m3a和pmos管m3b的栅极。
9、有益效果：本专利技术的一种自调谐gm-c滤波器，具有以下优点：本专利技术使用调谐电路调节工艺角、温度变化时的电流大小，实现跨导值的稳定，并对工艺角对电容容值的改变作出补偿，最终保证滤波器截止频率的稳定性。此自调谐gm-c滤波器电路结构在无需外部元件的情况下，就能使滤波器的截止频率在不同工艺角下一定温度范围内保持基本恒定，该电路具有结构简单，面积小的优点。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种自调谐Gm-C滤波器，其特征在于，包括依次连接的调谐电压产生电路、电流产生电路和跨导放大器电路；
2.根据权利要求1所述一种自调谐Gm-C滤波器，其特征在于，所述调谐电压产生电路包括PMOS管MP1、PMOS管MP2、PMOS管MP3、NMOS管MN1、NMOS管MN2、NMOS管MN3、NMOS管MN4、NMOS管MN5、NMOS管MN6、工作在线性区的NMOS管MR1；
3.根据权利要求1所述一种自调谐Gm-C滤波器，其特征在于，所述电流产生电路包括PMOS管MP4、PMOS管MP5、PMOS管MP6、PMOS管MP7、PMOS管MP8、PMOS管MP9、NMOS管MN7、NMOS管MN8、工作在线性区的NMOS管MR2、pnp型三极管Q1、pnp型三极管Q2；
4.根据权利要求1所述一种自调谐Gm-C滤波器，其特征在于，所述电流产生电路还包括NMOS管MN9和NMOS管MN10；
5.根据权利要求4所述一种自调谐Gm-C滤波器，其特征在于，所述跨导放大器电路包括NMOS管M0a、NMOS管M0b、NMOS管M1a、NM
6.根据权利要求5所述一种自调谐Gm-C滤波器，其特征在于，所述跨导放大器电路还包括共模反馈电路；
7.根据权利要求3所述一种自调谐Gm-C滤波器，其特征在于，流经NMOS管MR2的电流表示为
8.根据权利要求2所述一种自调谐Gm-C滤波器，其特征在于，对于调谐电压产生电路，NMOS管MR1工作在线性区，其余MOS管工作在饱和区，NMOS管MN2与NMOS管MN1的宽长比比值为n:1，NMOS管MN5与NMOS管MN6的宽长比比值为m:1，PMOS管MP1、PMOS管MP2、PMOS管MP3的宽长比设置相同；MN3与MN4的用于减少沟道长度调制效应的影响；
...【技术特征摘要】
1.一种自调谐gm-c滤波器，其特征在于，包括依次连接的调谐电压产生电路、电流产生电路和跨导放大器电路；
2.根据权利要求1所述一种自调谐gm-c滤波器，其特征在于，所述调谐电压产生电路包括pmos管mp1、pmos管mp2、pmos管mp3、nmos管mn1、nmos管mn2、nmos管mn3、nmos管mn4、nmos管mn5、nmos管mn6、工作在线性区的nmos管mr1；
3.根据权利要求1所述一种自调谐gm-c滤波器，其特征在于，所述电流产生电路包括pmos管mp4、pmos管mp5、pmos管mp6、pmos管mp7、pmos管mp8、pmos管mp9、nmos管mn7、nmos管mn8、工作在线性区的nmos管mr2、pnp型三极管q1、pnp型三极管q2；
4.根据权利要求1所述一种自调谐gm-c滤波器，其特征在于，所述电流产生电路还包括nmos管mn9和nmos管mn10；
5....
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。