调校电路,应用其的集成电路及信号滤波方法技术

一种适用于低通滤波器的调校电路，其包括：一分频器，对参考时钟信号分频；一计数器，根据分频的参考时钟信号来计数一输出频率；一搜寻控制器，利用一搜寻机制以将计数结果转换成一数字位信号，并据以产生一调校信号；一数字／模拟转换器，将该数字位信号转换成一模拟控制电压；以及一压控振荡器，受该模拟控制电压的控制而振荡出该输出频率。该模拟控制电压与该调校信号更自动调校该滤波器的品质因子与带宽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于滤波器的调校电路，且特别是涉及一种调校电路， 其能自动调校低通滤波器的品质因子。
技术介绍
无线通信技术的快速发展带给人们莫大便利。低耗电量，小尺寸，质轻 与低成本，已成为移动装置等的主要需求。在无线通信系统中，无线信号收发器扮演重要角色。无线信号收发器最好能够具有高操作频率，高线性度， 高信号噪声比(SNR),高电路整合，低功率消耗与低失真。在无线信号收发器 中，低通滤波器可将噪声过滤，以达到高线性度。如果此种滤波器能整合在 单一芯片上的话，藉由缩减外在元件的数目，可显著降低重量与电路面积。低通滤波器的种类繁多，至少包括主动式RC滤波器，切换电容式 (switch capacitor)滤波器与转导-电容(Gm-C)式滤波器。可根据线性度、电 路面积、噪声比与功率，来选择适当的滤波器类型。主动式RC滤波器可提供高线性度，但其会损及元件的精确性，且其功率 消耗甚高。切换电容式滤波器具有高精确度及高线性度，但其噪声指数较高， 且需要高频的操作时钟来进行取样。转导-电容式滤波器已广泛使用于CMOS工艺中。相比于其它类型的滤波 器，转导-电容式滤波器的优点比如有高操作频率与设计弹性度。转导-电对于给定的频率响应，滤波器的转移函数乃是由品质因子(Q-factor,底 下简称Q值)所决定。大部份的集成电路滤波器的Q值皆不高。然而，随着电 路的操作频率愈来愈高，滤波器较好能具有高Q值且最好能避免因误差而导 致Q值降低。故而，希望能有一种新调校电路，其能自动调校转导-电容(Gm-C)式滤波 器的Q值与带宽。
技术实现思路
本专利技术提供一种滤波器的调校电路，其可调校滤波器的Q值，以使得滤 波器有较佳的导通频带平坦度。本专利技术提供一种滤波器的调校电路，通过Q值调校，可降低滤波器的转导值与电容值的误差，使得Gm-C滤波器的效能更佳。本专利技术提供一种滤波器的调校电路，其能高分辨率地调校Q值。 本专利技术提供一种滤波器的调校电路，其能快速锁住频率，以提高Q值调校的速度。本专利技术提供一种滤波器的调校电路，其减少控制电压的突波，以提高准 确度。本专利技术提供一种滤波器的调校电路，其不须要使用大面积的模拟回路滤 波器(loop filter),所以，其电路面积较小。本专利技术的范例的一提供一种滤波器的调校电路，在调校该调校电路的一 输出频率时，自动调校该滤波器的一特征值。该调校电路包括 一分频器， 将一第一参考时钟信号分频成一第二参考时钟信号； 一计数器，耦接至该分频器，根据该第二参考时钟信号来计数该输出频率；一^l叟寻控制器，利用一搜寻机制以将该计数器的一计数结果转换成一数字位信号，并根据该数字位信号而产生一调校信号； 一数字/模拟转换器，将该数字位信号转换成一模拟控制电压；以及一振荡器，受该模拟控制电压的控制而振荡出该输出频率。其中，该模拟控制电压更调校该滤波器的该特征值。在上述的调校电路范例中，该搜寻控制器所产生的该调校信号更调校该滤波器的该特征值。在上述的调校电路范例中，该搜寻控制器更根据该^:字位信号而发出一重设信号至该计数器，以重设该计数器，以调校该振荡器的该输出频率与该滤波器的该特征值。在上述的调校电路范例中，该搜寻控制器是一二位^:寻控制器。 在上述的调校电路范例中，当该数字位信号的高位皆为相同值(如皆为1或皆为O)时，该搜寻控制器发出该重设信号至该计数器。在上述的调校电路范例中，该滤波器的该特征值是一品质因子。 在上述的调校电路范例中，该振荡器是一转导电容式振荡器，且该滤波器是一转导电容式滤波器。故而，该调校信号控制该转导电容式振荡器内的电流镜的导通数量；以及该调校信号控制该转导电容式滤波器内的电流镜的 导通数量。本专利技术的另一范例提供一种信号滤波方法，适用于一滤波器。该方法包括将一第一参考时钟信号分频成一第二参考时钟信号；根据该第二参考时 钟信号来计数一输出频率；利用一二位搜寻树以将该计数结果转换成一数字 位信号；根据该数字位信号以产生一调校信号；将该数字位信号转换成一模 拟控制电压；根据该模拟控制电压的控制而振荡出该输出频率；利用该模拟 控制电压来调校该滤波器的一带宽；根据调校后的该带宽，该滤波器进行信 号滤波。在上述的方法范例中，根据该调校信号来调校该滤波器的一品质因子。 接着，根据调校后的该品质因子与该带宽，该滤波器进行信号滤波在上述的方法范例中，根据该数字位信号而发出一重设信号，以重设该 计数结果，以调校该振荡器的该输出频率与该滤波器的该品质因子。在上述的方法范例中，所用的二位搜寻树是一种延伸式二位搜寻树。在上述的方法范例中，当该数字位信号的高位皆为相同值时，发出该重 设信号。在上述的方法范例中，如果所用的滤波器是一种转导电容式滤波器，则 该调校信号会控制该转导电容式滤波器内的电流镜的导通^t量。本专利技术的又另一范例提供一种集成电路，包括 一转导电容式滤波器， 用于进行信号滤波；以及一调校电路，耦接至该转导电容式滤波器，该调校 电路用以调校该转导电容式滤波器的一品质因子。该调校电路包括 一分频 器，将一第一参考时钟信号分频成一第二参考时钟信号； 一计数器，耦接至 该分频器，根据该第二参考时钟信号来计数该输出频率； 一搜寻控制器，利 用一搜寻机制以将该计数器的一计数结果转换成一数字位信号，并根据该数 字位信号而产生一调校信号； 一数字/模拟转换器，将该数字位信号转换成一 模拟控制电压；以及一转导电容式振荡器，受该模拟控制电压的控制而振荡 出该输出频率；其中，该模拟控制电压更调校该转导电容式滤波器的一带宽， 且该搜寻控制器所产生的该调校信号更调校该转导电容式滤波器的该品质因 子。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合 附图，作详细i兌明如下。附图说明图1显示根据本专利技术一实施例的调校电路，其可自动调校Gm-C滤波器的Q值。图2a显示2阶Gm-C式LPF的示意图。图2b显示2阶Gm-C式LPF的特征图。图3a显示Gm-C式电压控制振荡器的示意图。图3b显示Gm-C式电压控制振荡器的特征图。图4a显示出DAC 140的电压Vcntl对位D的特征曲线图。图4b显示出VCO 150的输出频率Fosc对电压Vcntl的特征曲线图。图5a与5b显示本实施例中，如何达成对LPF的Q值的多频带调校。图6a显示没经过Q值调校的2阶LPF的特征曲线图。图6b显示经过Q值调校的2阶LPF的特征曲线图。图7a显示没经过Q值调校的6阶椭圆滤波器的特征曲线图。图7b显示经过Q值调校的6阶椭圓滤波器的特征曲线图。附图符号说明100调校电路110分频器120计数器130二位搜寻控制器140数字/模拟转换器150频率控制振荡器190Gm-C滤波器201--204、 301-302: Gm单元205--208、 303-306:电容。实施方式以下的叙述将伴随着实施例的图示，来详细对本专利技术所提出的实施例进 行说明。在各图示中所使用相同或相似的参考标号，是用来名又述相同或相似 的部份。在设计Gm-C滤波器时，工艺变动将会影响到其效能。故而，本专利技术实施例能自动调校Q值，进而抵消工艺变动所带来的负面影响。如此，Gm-C滤波 器的效能可获得改善。在底下，Q值的调校代表着，测量滤波器性能， 与标准值相比较，计算误差，并校正以减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滤波器的调校电路，在调校该调校电路的一输出频率时，自动调校该滤波器的一特征值，该调校电路包括：　一分频器，将一第一参考时钟信号分频成一第二参考时钟信号；　一计数器，耦接至该分频器，根据该第二参考时钟信号来计数该输出频率；　 　一搜寻控制器，利用一搜寻机制以将该计数器的一计数结果转换成一数字位信号，并根据该数字位信号而产生一调校信号；　一数字／模拟转换器，将该数字位信号转换成一模拟控制电压；以及　一振荡器，受该模拟控制电压的控制而振荡出该输出频率； 　其中，该模拟控制电压更调校该滤波器的该特征值。

【技术特征摘要】
1.一种滤波器的调校电路，在调校该调校电路的一输出频率时，自动调校该滤波器的一特征值，该调校电路包括一分频器，将一第一参考时钟信号分频成一第二参考时钟信号；一计数器，耦接至该分频器，根据该第二参考时钟信号来计数该输出频率；一搜寻控制器，利用一搜寻机制以将该计数器的一计数结果转换成一数字位信号，并根据该数字位信号而产生一调校信号；一数字/模拟转换器，将该数字位信号转换成一模拟控制电压；以及一振荡器，受该模拟控制电压的控制而振荡出该输出频率；其中，该模拟控制电压更调校该滤波器的该特征值。2. 如权利要求1所述的调校电路，其中，该搜寻控制器所产生的该调校信号还调校该滤波器的该特征值。3. 如权利要求1所述的调校电路，其中，该搜寻控制器还根据该数字位信号而发出一重设信号至该计数器，以重设该计数器，以调校该振荡器的该输出频率与该滤波器的该特征值。4. 如权利要求1所述的调校电路，其中，该搜寻控制器是一二位搜寻控制器。5. 如权利要求3所述的调校电路，其中，当该数字位信号的高位皆为相同值时，该搜寻控制器发出该重设信号至该计数器。6. 如权利要求1所述的调校电路，其中，该滤波器的该特征值是一品质因子。7. 如权利要求1所述的调校电路，其中，该振荡器是一转导电容式振荡器，且该滤波器是一转导电容式滤波器。8.如权利要求7所述的调校电路，其中，该调校信号控制该转导电容式振荡器内的电流镜的导通数量；以及该调校信号控制该转导电容式滤波器内的电流镜的导通数量。9. 一种信号滤波方法，适用于一滤波器，该方法包括将一第 一参考时钟信号分频成一第二参考时钟信号；根据该第二参考时钟信号来计数一输出频率；利用一二位搜寻树以将该计数结果转换成一数字位信号；根据该数字位信号以产生 一调校信号；将该数字位信号转换成一模拟控制电压；根据该模拟控制电压的控制而振荡出该输出频率；利用该模拟控制电压来调校该滤波器的 一 带宽；根据调校后的该带宽，该滤波器进行信号滤波。10. 如权利要求9所述的方法，还包括根据该调校信号来调校该滤波器的一品质因子。11. 如权利要求IO所述的方法，还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：许世弦，张永嘉，陈美秀，
申请(专利权)人：智原科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]