公开了采样滤波器，其具有即使降低缩减数，也不需要高频率的ＲＥＦ信号的电路结构。在该采样混频器中，构成为四并行的、包含Ｃｒ（７ａ～７ｄ）的开关电容电路中的各个旋转电容器，在相同的定时进行互不相同的四相动作，即，“积分”、“释放”、“重置”以及“反馈”。由此，共享用于驱动开关电容电路的控制信号。因此，能够削减ＤＣＵ（１０４）的电路规模，即使在无缩减的动作，也能够使ＲＥＦ信号的频率降低到与ＬＯ信号的频率相同的频率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及进行滤波等数字信号处理的离散滤波器、采样混频器以及无 线装置。
技术介绍
在采样混频器中，由采样电路对数字调制后的信号进行采样，通过内置在采样电路中的开关电容器(switched capacitor)获得滤波效果(例如，专利 文献1和专利文献2)。图1是专利文献1和专利文献2中记载的采样混频器600的电路图，图 2是采样混频器600中的控制信号的定时图。在图1中，采样混频器600包括TA (Transconductance Amplifier:跨 导放大器)1，将接收到的射频(RF)信号变换为RF电流W;同相混频单 元2，对由TAl变换出的RF电流iRF进行采样；反相混频单元3，与同相混 频单元2相组合；以及DCU (Digital Control Unit:数字控制单元)4，生成 对同相混频单元2和反相混频单元3的控制信号。同相混频单元2包含采样开关5;以及Ch (History Capacitor:历史电 容器)6，对该采样开关5所采样出的信号进行时间上地连续的积分。此外， 同相混频单元2包含多个Cr (rotating capacitor:旋转电容器)7 14，对 采样开关5所采样出的信号反复地进行积分和释放；以及Cb(buffer capacitor: 缓冲电容器)15，对由各个Cr7 14释放出的信号进行缓存。另外，同相混频单元2包含转储开关(dump switch) 16，用于使各个 Cr7 14所保持的信号释放到Cbl5;重置开关17，用于在信号释放后使各个 Cr7 14所保持的信号重置；以及多个积分开关18 25，用于使Ch6与各个 Cr7 14依次连接。另外，同相混频单元2包含多个释放开关26 33，用 于使各个Cr7 14依次连接到Cbl5;以及反馈开关34和35，控制从DA (数 字/模拟)变换器向采样混频器600端输入的反馈信号。接下来，以同相混频单元2的动作为例，说明采样混频器600的动作。首先，RF电流iRF由开关5进行采样，成为时间上进行了离散的离散信 号。对于该离散信号，基于SV0信号 SV7信号，由Ch6和各个Cr7 14依 次对其进行积分，其被滤波和縮减(decimation (稀疏))。由此，获得8抽头(tap)的FIR (Finite Impulse Response:有限脉冲响应) 滤波器的效果。此时的采样率被縮减为1/8。理由是，八个积分开关18 25 所保持的信号被移动平均。这样的滤波器称为第一级FIR滤波器。用下式表 示第一级FIR滤波器的传递函数。W =jf^ (式l)此外，由于依次连接到各个Cr7 14的Ch6保持输出电位，所以也能够 获得IIR(Infinite Impulse Response:无限脉冲响应)滤波器的效果。这样的滤 波器称为第一级HR滤波器。用下式表示第一级nR滤波器的传递函数。其中， 将Ch6的电容量设为Ch，将各个Cr7 14的电容量设为Cr。进而，SAZ信号输入到各个释放开关30 33的栅极(Gate)时，释放开 关30 33在SAZ信号为高电平的期间导通。于是，由各个Crll 14进行了 积分的离散信号通过处于导通状态的各个释放开关30 33同时被释放到 CM5。进行该释放后，接着，D信号变成低电平，转储开关16截止，Cbl5从 各个Crl1 14断幵。接着，R信号变成高电平，重置开关17导通，各个Crll 14所保持的这样，由各个Crll 14进行了积分的信号同时被释放到Cb15，由此， 能够获得4抽头的FIR滤波器的效果。此时的采样率被縮减为1/4。理由是， 由Cbl5对四个Crl1 14中进行了积分的信号进行移动平均。而且，由各个Cr7 10进行了积分的信号也起到与各个Cr11 14的情况 同样地作用。这样的滤波器称为第二级FIR滤波器。用下式表示第二级FIR 滤波器的传递函数。此外，以上述的四个Cr7 10的组或四个Crl1 14的组为单位，四个 Cr连接到CM5。由此能够获得IIR滤波器的效果。这样的滤波器称为第二级 IIR滤波器。用下式表示第二级IIR滤波器的传递函数。其中，假设Cbl5的 电容量为Cb。40"腦40+cn'(式4)另外，除了比同相混频单元2迟1/2周期地进行采样之外，反相混频单 元3大致与同相混频单元2进行同样的动作。这样构成采样混频器600时，该采样混频器600的输出信号为通过了第 一级FIR滤波器、第一级IIR滤波器、第二级FIR滤波器以及第二级IIR滤 波器的信号，使用式(l)、式(2)、式(3)、式(4)以及由TA1进行的电流变换的 式子，整体的滤波器传递函数由下式表示。其中，假设TAl的跨导为gm，所输入的RF信号的频率为fRF。 一 g附 /7 ff w— 7 ~" 柳 朋l n柳2 "脂《 十 g;w卜z-8 1 1 l-z-" (式5)《l-z隱'(CH+CR)-C^-8 4 l-z一8 (4CR+Ca)-C,接着，参照图3说明包含上述的各种滤波器的滤波特性。这里，假设LO 信号频率为2.4GHz， Ch6为15pF，各个Cr7 14为0.5pF， Cbl5为15pF以 及TA1的跨导为7.5mS。图3(a)表示第一级FIR滤波器的特性，图3(b)表示第一级IIR滤波器的 特性。而且，图3(c)表示第二级FIR滤波器的特性，图3(d)表示第二级IIR滤 波器的特性。另外，图3(e)表示采样混频器600整体的滤波特性。图3所示 的传统技术的特性例中，对在采样开关5中进行2.4GHz采样所得的信号进行 32縮减，并将其输出。此时的采样频率为300MHz，以300MHz为单位远离 LO频率的频率分量在期望波附近折叠。如上所述，存在如果縮减数较大，则 在期望波附近出现折叠频率(folding frequency)的问题。6特别是，在接收频带为宽带的UHF频带地面数字电视广播(约470MHz 770MHz)等的无线系统中，如果进行縮减动作，则在接收频带内出现折叠的 频率，所以需要降低了缩减数的采样混频器。具体而言，如果通过2縮减动 作的采样混频器接收地面数字电视广播的13频道(中心频率约为473MHz)， 从473MHz每隔236.5MHz地出现折叠频率。此时，709.5MHz在地面数字电 视广播的52频道(中心频率约为707MHz)的信号频带内，所以52频道的信号 在期望波段折叠而导致接收敏感度的劣化。因此，需要使通过无縮减的采样 混频器接收13频道时的折叠频率，为770MHz以上的946MHz。这里，图4表示无縮减地进行动作的传统的采样混频器610的电路图。 图4中，与图1的采样混频器600的不同之处在于，同相混频单元42和反相 混频单元43分别包括两个Cr，以及DCU 44的输出控制信号为SVO和SV1 信号、D信号、R信号、以及FB0和FB1信号。图5为DCU44的方框图。 其是以DCU生成控制信号所需的REF信号为基准，由一般的电路即D触发 (flip-flop)电路构成的。图6表示采样混频器610的控制信号的定时图。根据 图5和图6， SVO和SV1信号为对REF信号进行八分频所得的信号。另夕卜， D信号为对REF信号进行四分频所得的本文档来自技高网...
【技术保护点】
离散滤波器，包括： 控制信号生成单元，生成频率相同而相位不同的Ｎ个控制信号，其中Ｎ为２以上的整数；以及 开关电容单元，输入接收信号， 所述开关电容单元包括相互并行地连接的Ｎ个开关电容电路， 各个开关电容电路包括积分开 关和释放开关，并进行包括信号的积分动作和信号的释放动作的Ｎ个动作，该积分开关切换对电容的输入状态，该释放开关切换从电容的释放状态， 所述Ｎ个开关电容电路基于所述Ｎ个控制信号，在相同的定时进行互不相同的动作。
【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：细川嘉史，齐藤典昭，宫野谦太郎，安倍克明，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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