专利名称：宽带单转换调谐器集成电路的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及射频(RF)接收器，更具体而言，涉及集成的可调谐电视接收器，它包括单个降频转换级和用于充分抑制镜像信号、谐波信号和其它干扰信号的若干级。
背景技术：
在有线电视机顶盒和其它应用中使用的可调谐接收器接收具有很多频道的宽带信号。这种可调谐接收器的一个功能是产生期望频道中的信号并抑制其它频道内的信号。在抑制干扰频道中的信号时，可调谐接收器应该充分去除与这些干扰频道有关的所有信号，以便接收器基本输出期望频道中的信号。这些干扰信号包括镜像信号、谐波信号、伪信号和其它干扰信号。
单次转换和双转换接收器在现有技术中都是已知的。在单次转换接收器中，RF信号直接降频转换到期望的频率范围，要么转换到中频(IF)，要么有时转换到基带。在双转换接收器中，使用两次频率转换。通常所选频道在频率上上移到一个固定频率，然后从该频率下移到固定的IF频率。在这两种情况的任一种中，用于此目的各种具有不同集成度的电路是已知的。
图1示出了示例性现有技术可调谐接收器的框图；图2示出了根据本发明的一个实施例的示例性可调谐接收器的框图；图3示出了根据本发明的另一个实施例的示例性跟踪滤波器的示意图；图4示出了根据本发明另一个实施例的示例性跟踪滤波器的示意图；图5示出了根据本发明的另一个实施例的示例性切换的电容器阵列(CSA)的示意图；图6示出了根据本发明另一个实施例的校准跟踪滤波器的示例性方法的流程图；图7示出了根据本发明另一个实施例的调谐跟踪滤波器的示例性方法的流程图；图8示出了根据本发明另一个实施例的校准跟踪滤波器的示例性方法的流程图；图9示出了根据本发明另一个实施例的调谐跟踪滤波器的示例性方法的流程图；图10的表格示出了对应于由跟踪滤波器覆盖的所选频道的用于跟踪滤波器的并联和串联电容器的示例性二进制代码；图11示出了预选滤波器202的一个实施例的电路图；图12示出了根据具有基带输出的本发明的实施例的示例性可调谐接收器的框图；图13示出了根据具有基带数字输出的本发明的实施例的示例性可调谐接收器的框图。
具体实施例方式
I.可调谐接收器设计图2示出了根据本发明的一个实施例的示例性可调谐接收器200的框图。可调谐接收器200包括预选滤波器202、具有可控增益的第一低噪声放大器(LNA)204和相关输出功率监控装置206、一组可选且数字可调谐的跟踪滤波器208、第二LNA 210、谐波和镜像(image)抑制降频转换级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。此外，可调谐接收器220包括合成器本地振荡器(L.O.)、控制器224、存储器226、以及控制和数据总线228。
更具体而言，图11示出了预选滤波器202的一个实施例的细节。该电路包括两个片上螺旋电感器L0和L1、两个固定的电容器C0和C1、两个MOSFET开关SW1和SW2、以及一个两态(1位)数字可调谐电容器。接地的外部电感器与标记为“shunt_1_ext”的引脚相连。当控制位“d”为高时，该电路用作高通滤波器，当它为低时，用作UHF带阻滤波器，或基本是低通滤波器。
使用预选滤波器202的一个原因是为了改善可调谐接收器200的线性和对干扰信号的抑制特性。尤其是，在该级抑制特定带充分降低了在第一LNA 204输入所接收的RF信号的功率水平，由此改善了LNA204和可调谐接收器200的其它下游元件的线性。可调谐接收器200的对干扰信号的抑制特性取决于该接收器的线性。因此，通过使用预选滤波器202改善接收器200的线性，可调谐接收器200对干扰信号的抑制特性也得到改善。
预选滤波器202的下游是第一LNA 204，它为可调谐接收器200提供第一级信号放大。将第一LNA 204和附加电路(即定向耦合器205)、功率监控装置206、控制和数据总线228、控制器224以及存储器226配置成保持第一LNA 204在特定线性规格内工作。尤其是，功率监控装置206是可选的且并不总是被包括，其可以产生具有某一特性(例如幅度)的参数(例如电压)，该特性与第一LNA 204的输出处所接收的RF信号的功率水平有关。如果控制器224确定功率监控信号指示第一LNA 204的输出处的RF信号的功率等于或高于预定阈值，则控制器224使第一LNA 204的增益降低，使得该功率水平低于预定阈值。而且，该特性改善了可调谐接收器200的线性，因此，改善了可调谐接收器200对干扰信号的抑制特性。
第一LNA 204的下游是用来提供镜像信号、谐波信号、伪信号和其它干扰信号的抑制(即遏制)的一组跟踪滤波器208。更具体而言，该组跟踪滤波器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包括与第一LNA 204的输出耦合的输入、分别与多个跟踪滤波器240、242、244和246耦合的多个输出、以及从控制和数据总线228接收控制信号的可控输入，控制和数据总线228控制了开关输入和任何开关输出之间的耦合。第二可控开关250包括与跟踪滤波器240、242、244和246的各个输出耦合的多个输入、与第二LNA 210的输入耦合的输出，以及从控制和数据总线228接收控制信号的可控输入，控制和数据总线228控制开关输出和任何开关输入之间耦合。
将跟踪滤波器240、242、244和246中的每一个配置成传输独立的频道子带，并充分抑制剩余的干扰频道子带。例如，可以配置跟踪滤波器240传输从50到150MHz的频率子带内的频道，配置跟踪滤波器242传输从150到350MHz的频率子带内的频道，配置跟踪滤波器244传输从350到650MHz的频率子带内的频道，配置跟踪滤波器246传输从650到878MHz的频率子带内的频道。此外，滤波器240、242、244和246中的每一个可以数字地可调谐成最佳地传输位于相应频率子带中的特定频道，同时抑制相应的镜像信号、谐波、伪信号和其它干扰信号。例如，跟踪滤波器246可以数字地调谐成最佳地传输中心在700MHz的6MHz宽的频道，同时充分抑制位于607到613MNz的频率的镜像信号和位于697到703的目标频道之外的其它干扰信号。此外，通过执行干扰信号抑制，跟踪滤波器帮助减小下游元件的RF信号功率以改善接收器200的线性。某些应用中，可以使用更多或更少的跟踪滤波器。
在保存在存储器226中的一个或多个软件模块的控制下，控制器224可以通过控制和数据总线228控制第一和第二可控开关238和250，以在所接收的RF信号的路径中选择性地耦合期望的跟踪滤波器。此外，在保存在存储器226中的一个或多个软件模块的控制下，控制器224也可以通过控制和数据总线228数字地调谐所选跟踪滤波器242，以最佳地传输期望频道中的信号，同时抑制期望频道之外的镜像信号、谐波信号、伪信号和其它干扰信号。这将在下面针对根据本发明的特定的跟踪滤波器执行方案详细讨论。
跟踪滤波器组208的下游是第二LNA 210提供的另一级信号放大。第二LNA增加了所接收信号的功率水平以补偿前面跟踪滤波器级中发生的损耗。此外，第二LNA 210还将RF信号转换成随后的降频转换级中有用的差分RF信号。
第二LNA 210的下游是降频转换级212，它将所接收的RF信号转换成中频(IF)信号，同时还抑制残留在期望频道外的镜像信号、谐波信号、伪信号和其它干扰信号。降频转换级212包括六(6)个混频器，每个混频器都具有与第二LNA 210的差分输出耦合的一对输入。这六个混频器还具有分别接收L.O.的不同相位的输入。例如，混频器252具有接收相对相位为零(0)度的L.O.信号循环的输入，混频器254具有接收相对相位为-45度的L.O.信号循环的输入，混频器256和258具有接收相对相位为-90度的L.O.信号循环的输入，混频器260具有接收相对相位为-135度的L.O.信号循环的输入，混频器262具有接收相对相位为-180度的L.O.信号循环的输入。混频器252、254和256的差分输出耦合到一起并应用于90度移相器264，该移相器264的差分输出又耦合到求和装置266的第一输入。混频器258、260和262的差分输出耦合到一起并应用于求和装置266的第二输入。或者，可以用多相滤波器代替90度移相器264和求和装置266。
在典型的常规镜像抑制混频器中，使用两个混频器，两个都由本地振荡器频率驱动，但相互之间具有90度的相移。两个混频器都产生和频与差频成分输出，它们本身相互之间相位差为90度。然后其中一个混频器输出相移90度，然后两个输出组合(相加)。现在，取决于90度移相器的位置和方向的选择，要么两个混频器输出的和频成分相加(相等且相互同相)且差频成分相减(相等且相互之间相位差为180度)，要么两个混频器输出的差频成分相加且和频成分相减，由此分别如所期望地传输和频或差频，以及消除(总体减弱)差频或和频。
在一个典型的混频器中，信号不是与正弦波相乘，而是与方波相乘。这产生期望频带的谐波，对后续电路的线性和范围具有负面影响。在图2的镜像抑制混频器中，包括4个额外的混频器，如图所示，每个工作在额外的相移。这些额外的混频器具有从镜像抑制混频器输出消除某些谐波的效果，避免由这些谐波导致的问题。
降频转换级212的下游是IF陷波器214，它用来去除降频转换级212产生的干扰信号，减小IF信号中的频道的数目，并减小RF信号的功率水平以改善下游级的线性。IF陷波器214跨过差分信号耦合在求和装置266的输出处。IF陷波器214包括一个串联共振电路，该电路跨过差分信号线耦合在求和装置266的输出处。
IF陷波器214的下游是由IF放大器216提供的第一级IF信号放大，用以补偿降频转换级212中发生的损耗，和将在后续IF滤波器级中发生的损耗。IF放大器216包括一对分别耦合到求和装置266的差分信号输出的差分信号输入。IF放大器216还包括差分信号输出。
第一IF放大器216下游的是IF带通滤波器(BPF)218，它为可调谐接收器200执行频道选择滤波。IF BPF 218配置成执行所选频道外的干扰信号的高度抑制。
IF BPF 218的下游是由第二IF放大器220提供的第二级IF信号放大，以补偿由IF BPF 218进行信号滤波时发生的IF信号的损耗。IF放大器220包括耦合到IF BPF 218的差分信号输出的差分信号输入。所选频道的输出IF信号在IF放大器220的差分信号输出处产生。IF放大器220还包括与控制和数据总线228耦合的增益控制输入，用以控制IF放大器220的增益。这允许IF放大器220的增益被控制，以便输出IF信号的功率水平被调节。
合成器L.O.222产生降频转换级212使用的具有适当相位零(0)度、-45度、-90度、-135度、-180度的L.O.。在保存在存储器226中的一个或多个软件模块和外部控制器的控制下，控制器224能够通过控制和数据总线228控制合成器L.O.222以基于所选频道产生适当频率。控制器224从外部控制器接收指令，并在保存在存储器226中的一个或多个软件模块的控制下执行预期操作。
工作时，控制器224可以从外部控制器接收指令以调谐可调谐接收器200来接收特定频道。因此，在保存在存储器226的一个或多个软件模块的控制下，控制器224发出指令来设置所接收RF信号路径中的预选滤波器202中的开关，以选择期望的频道带。而且因此，在保存在存储器226中的一个或多个软件模块的控制下，控制器224发出指令到开关238和250以耦合所接收RF信号的路径中的合适的跟踪滤波器240、242、244或246。此外，在保存在存储器226中的一个或多个软件模块的控制下，控制器24数字地调节所选的跟踪滤波器以优化所选频道的传输，同时充分抑制镜像信号或其它干扰信号。而且，响应从外部控制器接收的频道-选择命令，在保存在存储器226中的一个或多个软件模块的控制下，控制器224发出指令到合成器L.O.222以产生具有用于所选频道的适当频率和相位的L.O.信号。
此外，控制器224还可以从外部控制器接收命令以调整第一LNA204和第二IF放大器220的增益。例如，功率监控装置206的输出要么直接地提供到外部控制器，要么通过控制器224以及控制和数据总线228提供到外部控制器。如果功率监控装置206的输出指示第一LNA204的输出处的RF信号的功率水平等于或高于预定阈值，则外部控制器可以发送命令到控制器224以降低第一LNA 204的增益。作为响应，在保存在存储器226中的一个或多个软件模块的控制下，控制器224通过控制和数据总线228发出指令到第一LNA 204，以降低它的增益，以便第一LNA 204的输出处的RF信号的功率水平低于预定阈值。
类似地，如果外部控制器认为IF输出信号的功率水平不在规格范围内，则外部控制器发送命令到控制器224以调整第二IF放大器220的增益。作为响应，在保存在存储器226中的一个或多个软件模块的控制下，控制器224通过控制和数据总线228发出指令到第二IF放大器204以调整它的增益，以便输出IF信号的功率水平处于规格范围内。
II.跟踪滤波器设计图3示出了根据本发明另一个实施例的示例性跟踪滤波器300的示意图。跟踪滤波器300是可以用作可调谐接收器200的跟踪滤波器240、242、244、246中的任何一个的跟踪滤波器的一个实例。示例性跟踪滤波器300是一个共振器型的滤波器。它包括在滤波器300的输入和输出端子之间串联连接的电容器Cseries和电感器Lseries。跟踪滤波器300还包括与串联的电容器Cseries和电感器Lseries二者并联连接的电容器Cparallel。此外，跟踪滤波器300包括连接在输入和接地端子之间的第一分路电容器Cshunt1以及连接在输出和接地端子之间的第二分路电容器Cshunt2。
串联电容器Cseries和并联电容器Cparallel都是可变的，即它们的电容可以选择。如下面详细讨论的，串联的和并联的电容器每个都使用交换(switched)电容器阵列来设置电容器的期望电容。串联电容器Cseries用来设置通带，即所选频道，的频率响应。作为惯例，对于通带希望最小化跟踪滤波器的插入损耗和最大化跟踪滤波器的回波损耗。并联电容器Cparallel设置镜像频带的频率响应。作为惯例，对于镜像频带希望最大化跟踪滤波器的插入损耗。
图4示出了根据本发明的另一个实施例的示例性跟踪滤波器400的电路图。跟踪滤波器400与跟踪滤波器300类似，只是滤波器400包括额外的振荡器，它是第一振荡器的镜像，具有公共的Cshunt2。更具体而言，跟踪滤波器400包括在输入和中间节点之间串联连接的第一串联电容器Cseries和第一串联电感器Lseries。跟踪滤波器400还包括连接在输入和中间节点之间的第一并联电容器Cparallel，即，它与第一串联电容器Cseries和第一串联电感器Lseries并联。
此外，跟踪滤波器400还包括在中间节点和输出之间串联连接的第二串联电感器Lseries和第二串联电容器Cseries。而且，跟踪滤波器400包括连接在中间节点和输出之间的第二并联电容器Cparallel，即它与第二串联电容器Cseries和第二串联电感器Lseries并联。而且，跟踪滤波器400包括连接在输入和接地端子之间的输入分路电容器Cshunt1，连接在中间节点和接地端子之间的中间分路电容器Cshunt2，以及连接在输出和接地端子之间的输出分路电容器Cshunt1。
与跟踪滤波器300类似，第一和第二串联电容器Cseries以及第一和第二并联电容器Cparallel是可变的，即它们的电容可以选择。如下面详细描述的，串联和并联电容器每个都使用交换电容器阵列用以设置期望的电容器的电容。第一和第二串联电容器Cseries用于设置通带即所选频道的频率响应。作为惯例，对于通带希望最小化跟踪滤波器的插入损耗和最大化跟踪滤波器的回波损耗。并联电容器Cparallel设置镜像频带的频率响应。作为惯例，对于镜像频带，希望最大化跟踪滤波器的插入损耗。
图5示出了根据本发明另一个实施例的示例性交换电容器阵列(CSA)500的电路图。如上所述，CSA 500可用作跟踪滤波器300和400的串联和并联电容器。示例性交换电容器阵列500是六(6)位二进制加权的CSA。因此，CSA 500包括六(6)个可选电容器组502-0到502-5，它们相互并联并跨过公共节点A和B耦合。可选电容器组502-0到502-5通过选择线D0-5分别可选。
每个电容器组包括从节点A到节点B延伸的串联路径，包括第一电容器、例如场效应晶体管(FET)Q的开关器件以及第二电容器。例如，电容器组502-0的串联路径包括第一电容器C、PET Q的沟道以及第二电容器C；电容器组502-1的串联路径包括第一电容器2C、PETQ的沟道以及第二电容器2C；电容器组502-2的串联路径包括第一电容器4C、FET Q的沟道以及第二电容器4C；电容器组502-3的串联路径包括第一电容器8C、FET Q的沟道以及第二电容器8C；电容器组502-4的串联路径包括第一电容器16C、FET Q的沟道以及第二电容器16C；电容器组502-5的串联路径包括第一电容器32C、PET Q的沟道以及第二电容器32C。电容器组502-0到502-5的FET的栅极通过电阻器R分别耦合到选择线D0-5。电容器组502-0到502-5的PET的源极和漏极分别通过电阻器R和倒相器I耦合到选择线D0-5。
工作时，当要选择期望的电容器组时，将相应的选择线上的信号驱动到逻辑高状态(例如+3伏特)。因此，FET的栅极上的电压也近似处于逻辑高电平。相应的倒相器I响应于被驱动到逻辑高状态的相应选择线，产生逻辑低状态(例如0伏特)。这导致在相应的FET的漏极和源极上出现逻辑低电压(例如0伏特)。FET的漏极和源极上的低逻辑电压(例如0伏特)和FET的栅极上的高逻辑电压(例如+3伏特)使FET处于低阻抗模式，由此电学连接了在节点A和B之间串联的第一和第二电容器，这样启动了相应的电容器组。
当要取消选择期望的电容器组时，将相应选择线上的信号驱动到逻辑低状态(例如+0伏特)。因此，FET的栅极上的电压也近似处于逻辑低电平。相应的倒相器I响应于被驱动到逻辑低状态的相应选择线，产生逻辑高状态(例如，+3伏特)。这样导致在相应FET的漏极和源极上出现逻辑高电压(例如+3伏特)。FET的漏极和源极上的高逻辑电压(例如+3伏特)和FET的栅极上的低逻辑电压(例如0伏特)使FET处于高阻抗和低电容状态，由此电学隔离了在节点A和节点B之间串联的第一和第二电容器，这样使相应的电容器组失效。
示例性CSA 500的电容器组502-0到502-5提供了可选二进制加权的电容。例如，当选择电容器组502-0时，其在节点A和B之间提供大约为 的有效电容，当选择电容器组502-1时，其在节点A和B之间提供大约为C的有效电容，当选择电容器组502-2时，其在节点A和B之间提供大约为2C的有效电容，当选择电容器组502-3时，其在节点A和B之间提供大约为4C的有效电容，当选择电容器组502-4时，其在节点A和B之间提供大约为8C的有效电容，当选择电容器组502-5时，其在节点A和B之间提供大约为16C的有效电容。这样，由CSA 500提供的总电容取决于所选电容器组502-0到502-5的独特组合。
III.校准和调谐跟踪滤波器的方法如第I部分讨论的关于可调谐接收器200的设计，使用跟踪滤波器以便以最小插入损耗传输所选频道中的信号，以最大插入损耗抑制镜像频带中的信号。此外，因为跟踪滤波器覆盖由多个频道组成的子带，所以跟踪滤波器是用电子学方法可调谐成对所选频道最小化插入损耗并最大化回波损耗，并且对于镜像频带最大化插入损耗。如第II部分讨论的关于跟踪滤波器的设计，在跟踪滤波器中使用CSA以用电子学方式调整串联和并联电容器的电容，以获得所选频道和镜像频带的期望的频率响应。下面描述了校准和调谐跟踪滤波器以获得这些目的的独特方法。
图6示出了根据本发明的另一个实施例的校准跟踪滤波器的示例性方法600的流程图。根据方法600，在相应子带的最低频率频道对跟踪滤波器的通带和镜像频带的频率响应进行测量(框602)。然后，调整与跟踪滤波器的并联和串联电容器相对应的选择线上的代码，以优化该滤波器从而提供跟踪滤波器的通带和镜像频带的期望规格(方框604)。例如，对于中心频率为570MHz的最低频率频道，这种代码可以分别是二进制27和二进制63(见图10)。一个优选实施例中，确定标称或最可能的代码，并将用于该IC的最佳代码和标称代码的差写入到可调谐接收器200的存储器226，以在调谐跟踪滤波器时由控制器224使用(方框606)。
在已经确定了对应于最低频率频道的代码之后，在相应子带的最高频率频道对跟踪滤波器的通带和镜像频带的频率响应进行测量(方框608)。然后，调整与跟踪滤波器的并联和串联电容器相对应的选择线上的代码，以优化该滤波器，从而提供跟踪滤波器的通带和镜像频带的期望规格(方框610)。例如，对于中心频率为820MHz的最高频率频道，这种代码可以分别是二进制4和二进制1(见图10)。在已经确定这些代码后，在该优选实施例中，将用于该IC的最佳代码和标称代码的差写入到可调谐接收器200的存储器226，以在调谐该跟踪滤波器时由控制器224使用(方框612)。
图7示出了根据本发明的另一个实施例的调谐跟踪滤波器的示例性方法700的流程图。根据方法700，控制器224从外部控制器接收命令以将该接收器调谐到所选频道(方框702)。然后控制器224确定哪一个跟踪滤波器240、242、244或246覆盖所选频道并指示开关238和250将所选跟踪滤波器耦合到所接收的RF信号的路径中(方框704)。然后，控制器224执行适当的(可能是非线性的)插值法以确定用于相应的跟踪滤波器的并联电容器的代码(框706)。
然后，控制器224执行另一个预定的非线性插值法以确定用于相应的跟踪滤波器的串联电容器的代码(方框708)。在控制器224确定了用于并联和串联电容器的代码之后，控制器224通过控制和数据总线228发送所述代码到相应的跟踪滤波器(方框710)。
图8示出了根据本发明的另一个实施例的校准跟踪滤波器的示例性方法800的流程图。根据方法800，在所选频道测量跟踪滤波器的通带和镜像频带的频率响应(802)。然后，调整串联和并联电容器的选择线上的代码，以获得所选频道的跟踪滤波器的通带和镜像频带的期望频率响应(方框804)。然后该代码以查询表结构或类似结构写入到存储器226，以在调谐相应的跟踪滤波器时由控制器224使用(方框806)。此时，确定了被相应跟踪滤波器覆盖的所有频道的代码是否已经确定(方框808)。如果没有，那么改变所选频道到其中代码待确定的频道(方框810)，方法800返回到方框802。否则，校准跟踪滤波器的方法800就完成了。
图9示出了根据本发明另一个实施例的调谐跟踪滤波器的示例性方法的流程图。根据方法900，控制器224从外部控制器接收命令以将接收器调谐到所选频道(方框902)。控制器224然后确定哪个跟踪滤波器240、242、244和246覆盖所选频道并指示开关238和250将该跟踪滤波器耦合到所接收RF信号的路径中(方框904)。然后，控制器224在保存在存储器226的表格状数据结构(见图10)中执行查询，读取并联和串联电容器的相应代码(方框906)。参考图10，例如，如果所选频道中心频率为760MHz，则控制器224仅读取与该频道有关的二进制代码，例如对于并联电容器式二进制代码10，对于串联电容器是二进制代码6。读取代码之后，控制器224通过控制和数据总线228，将它们发送到跟踪滤波器(方框908)。
现在参考图12，可以看见本发明的一个备选实施例。该实施例基本与图2的实施例相同，只不过低噪声放大器210的输出直接转换到基带。因为转换到基带，不需要担心镜像频率(image frequency)，因此，可以使用简单的I-Q解调制器或转换器。混频器272和274的基准由通过总线228控制的合成器270驱动的本地振荡器276提供，两个混频器272和274被本地振荡器驱动，彼此相位相差90度以提供同相和正交输出。这些输出依次被放大器278和280放大并被低通滤波器282和284过滤，以通过可变增益放大器286和288提供I和Q输出。或者，混频器272和274可以是关于图2的实施例的一般类型的谐波抑制混频器。
图13示出了另一个实施例。该实施例与图12的实施例非常相似，不过基带信号以数字输出提供。这样，该实施例中，可变增益放大器286和288的输出输入到一位的sigma-delta转换器或调制器290和292，并分别被LVDS接口294和296转换成低电压差分信号。该实施例中，sigma-delta调制器为可变增益放大器286和288提供自动增益控制信号。本地振荡器296还为低电压数字信号输出提供定时参考。或者，可以使用其它模拟-数字转换技术，例如，用流水线模拟-数字转换器代替sigma-delta转换器290和292。
用于本发明的集成程度可以按期望改变。例如，整个接收器可以位于单个集成电路上。然而，各种部件可以是分立的形式，电路的其它部分是集成电路形式。例如，电感中的一个和多个，可能包括所有电感器，可以是芯片外的分立形式，例如以表面安装器件或以例如印刷电路板上的印刷电感器的形式实现。一个实施例中，预选滤波器的一个电感器以LGA(land grid array，岸面栅格阵列)封装上的印刷电感器实现，另两个电感器和接收器的其它部分在芯片上实现，使得整个接收器在单个塑料封装中提供。另一个实施例中，跟踪滤波器、混频器、第一多个开关和第二多个开关、控制器和存储器都在单个集成电路上。可以按要求使用很多其它变形方案。
前面的说明中，已参考特定实施例描述了本发明。不过很明显，可以在不偏离本发明更宽的精神和范围条件下做出各种修改和改变。相应地，说明和附图被认为是示意而不是限制意思。
权利要求
1.在可调谐接收器中，改进包括多个跟踪滤波器，每个跟踪滤波器具有输入和输出，每个跟踪滤波器具有中心频率，该中心频率在相应的频率范围是数字可调谐的。混频器；第一多个开关，每个都耦合到相应跟踪滤波器的输入以将RF信号耦合到所选的一个跟踪滤波器；第二多个开关，每个都耦合到相应跟踪滤波器的输出，以将来自该所选的一个跟踪滤波器的RF信号耦合到混频器，从而将该RF频率转换到预定频率。
2.权利要求1的改进，其中预定频率是I F频率。
3.权利要求1的改进，其中预定频率是基带频率。
4.权利要求1的改进，进一步包括耦合到所述第一和第二多个开关以及所述多个跟踪滤波器的控制器，该控制器响应于控制指令来根据相应控制指令选择和调谐任何一个跟踪滤波器。
5.权利要求4的改进，其中每个跟踪滤波器包括多个调谐元件，每个可接入跟踪滤波器电路或与其断开，控制器也被耦合以控制调谐元件接入每个相应的跟踪滤波器电路或与其断开，控制器通过响应于相应的控制指令使调谐元件接入相应的跟踪滤波器电路或与其断开，调谐每个相应的跟踪滤波器。
6.权利要求5的改进，进一步包括存储预定跟踪滤波器校准信息的存储器，控制器响应于相应的控制指令、根据预定跟踪滤波器校准信息，控制调谐元件接入相应跟踪滤波器电路和与其断开。
7.权利要求6的改进，其中该多个跟踪滤波器、混频器、第一多个开关、第二多个开关以及存储器位于单个集成电路上。
8.权利要求6的改进，其中跟踪滤波器是电感-电容跟踪滤波器，且其中调谐元件是电容。
9.权利要求8的改进，其中电容值是二进制级数。
10.权利要求9的改进，其中跟踪滤波器、混频器、第一多个开关、第二多个开关以及存储器位于单个集成电路上。
11.权利要求9的改进，其中电感是分立的元件，跟踪滤波器的其它部分、混频器、第一多个开关、第二多个开关以及存储器位于单个集成电路上。
12.权利要求1的改进，其中跟踪滤波器是配置成传输所选频道的频率并抑制所选频道的镜像频率的滤波器。
13.权利要求12的改进，其中混频器是镜像抑制混频器。
14.权利要求13的改进，其中将镜像抑制混频器配置成也抑制本地振荡器的谐波导致的信号的不希望有的转换。
15.权利要求1的改进，其中预定频率是基带频率，且跟踪滤波器是带通滤波器，用于传输所选频道的频率，抑制所选频道之外的频率。
16.权利要求15的改进，其中混频器配置成抑制预定谐波。
17.权利要求1的改进，其中混频器是镜像抑制混频器，并进一步包括耦合到控制器的本地震荡器，该控制器响应于控制指令控制本地振荡器的频率，以提供与跟踪滤波器的调谐无关的镜像抑制混频器的预定IF输出。
18.权利要求17的改进，进一步包括存储预定跟踪滤波器校准信息的存储器，控制器响应于相应的控制指令、根据预定跟踪滤波器校准信息，来控制调谐元件接入相应的跟踪滤波器电路或与其断开。
19.权利要求18的改进，其中跟踪滤波器是电感-电容滤波器，且其中除了电感的跟踪滤波器、镜像抑制混频器、第一多个开关、第二多个开关、控制器、本地振荡器以及存储器位于单个集成电路上。
20.权利要求19的改进，其中电感中的至少一个位于单个集成电路上。
21.权利要求19的改进，其中电感中的至少一个是印刷电路板上的印刷电感。
22.一种电视接收器，包括预选滤波器，该预选滤波器可调谐以传输VHF频率并抑制UHF频率，或传输UHF频率并抑制VHF频率；第一和第二多个开关；多个跟踪滤波器，每个跟踪滤波器具有输入和输出，每个跟踪滤波器具有在相应频率范围可数字调谐的中心频率，用于传输选定电视频道并抑制电视频道镜像频率；镜像抑制混频器；与混频器耦合的本地振荡器；以及控制器；该第一多个开关每个都耦合到相应跟踪滤波器的输入；该第二多个开关每个都耦合到相应跟踪滤波器的输出，以可控地将跟踪滤波器之一的输出耦合到混频器；控制器耦合到预选滤波器和第一和第二多个开关、该多个跟踪滤波器和本地振荡器，并响应于频道选择控制指令调谐相应的跟踪滤波器，以传输电视RF信号通过相应的预选滤波器、该相应的跟踪滤波器和混频器，以将该频道选择的RF频率变换到预定的IF频率。
23.权利要求22的接收器，其中该接收器位于单个集成电路上。
24.权利要求22的接收器，其中跟踪滤波器包括具有一个或多个分立电感的电感-电容滤波器，其中该接收器的其它部分位于单个集成电路上。
25.权利要求22的接收器，其中预选滤波器的输出通过放大器耦合到第一多个开关的输入，第二多个开关的输出通过第二放大器耦合到镜像抑制混频器。
26.权利要求22的接收器，其中每个跟踪滤波器包括电感-电容滤波器，该电感-电容滤波器具有多个可选电容并可通过将这些电容中的一个或多个耦入该跟踪滤波器来调谐，该接收器还包括存储跟踪滤波器的预定校准信息的存储器，所述控制器响应于频道选择控制信号、使用预定校准信息调谐相应跟踪滤波器。
27.权利要求26的接收器，其中该接收器位于单个集成电路上。
28.权利要求27的接收器，其中与每个跟踪滤波器相关的电容具有二进制级数的电容值。
29.权利要求26的接收器，其中跟踪滤波器包括一个或多个分立的电感，其中接收器的其它部分位于单个集成电路上。
30.权利要求29的接收器，其中与每个跟踪滤波器相关的电容具有二进制级数的电容值。
31.一种操作电视接收器的方法，包括提供频道选择控制指令到集成电路，并响应于控制指令，在该集成电路上；根据频道选择控制指令选择的频道，数字地调谐相应的跟踪滤波器；设置耦合到混频器的本地振荡器的频率以将对应于所选频道的RF频率变换到预定的中频；将电视RF信号引导到该相应的跟踪滤波器；以及将该相应的跟踪滤波器的输出与本地振荡器的频率混频，以将所选频道的RF频率变换到中频。
32.权利要求31的方法，其中调谐该相应的跟踪滤波器以抑制所选频道的镜像频率。
33.权利要求32的方法，其中使用镜像抑制混频器混频该相应跟踪滤波器的输出与本地振荡器的频率。
34.权利要求33的方法，其中镜像抑制混频器配置成抑制某些谐波。
35.权利要求33的方法，其中通过将一个或多个电容器接入跟踪滤波器电路来调谐该相应跟踪滤波器。
36.权利要求35的方法，其中电容器具有二进制级数的电容。
37.权利要求35的方法，其中响应于频道选择指令、根据存储在集成电路中的预定跟踪滤波器校准数据，来调谐该相应跟踪滤波器。
38.权利要求31的方法，进一步包括在将电视RF信号引导到该相应的跟踪滤波器之前，响应于频道选择指令对电视RF信号进行滤波以抑制UHF或VHF频率。
39.权利要求35的方法，其中跟踪滤波器是使用一个或多个不在集成电路上的分立电感器的电感-电容滤波器。
40.权利要求35的方法，其中跟踪滤波器是集成电路上的电感-电容滤波器。
41.一种操作电视接收器的方法，包括向集成电路提供频道选择控制指令，并响应于控制指令，在该集成电路上；通过将一个或多个电容器接入相应跟踪滤波器电路，数字地调谐相应的跟踪滤波器以传输所选频道的频率并抑制镜像频率；设置耦合到混频器的本地振荡器的频率，以将对应于所选频道的RF频率变换到预定的中频；根据所选频道是VHF还是UHF频道，对电视RF信号进行滤波以分别抑制UHF或VHF频率；将滤波后的电视RF信号引导到该相应的跟踪滤波器；以及将该相应的跟踪滤波器的输出与本地振荡器的频率混频，以将所选频道的RF频率变换到中频并抑制镜像频率。
42.权利要求41的方法，其中由镜像抑制混频器执行所述混频。
43.权利要求42的方法，其中镜像抑制混频器配置成抑制某些谐波。
44.权利要求41的方法，其中电容器具有二进制级数的电容。
45.权利要求41的方法，其中响应于频道选择指令、根据存储在集成电路上的预定跟踪滤波器校准数据，调谐该相应跟踪滤波器。
46.权利要求41的方法，其中跟踪滤波器是使用一个或多个不在集成电路上的分立电感器的电感-电容滤波器。
47.权利要求41的方法，其中跟踪滤波器是集成电路上的电感-电容滤波器。
全文摘要
公开了一种可调谐接收器，包括多个选择滤波器，执行初始频带选择；可变增益低噪声放大器(LNA)，它的增益可控以防止它的输出功率水平超出预定功率阈值；多个数字可调谐跟踪滤波器，传输所选频道的信号并抑制对应镜像频带中的信号；第二LNA，进一步放大接收的RF信号并产生差分信号输出；降频转换级，其转换接收的RF信号到IF信号同时抑制镜像频带中的信号；IF陷波器，进一步抑制降频转换级输出中存在的多余信号；IF放大器，放大IF信号以补偿损耗；IF滤波器，提供频带选择和抑制多余信号；以及可变增益IF放大器，放大IF信号和维持它的功率水平在规格内。
文档编号H03J5/24GK1860691SQ200480028407
公开日2006年11月8日 申请日期2004年7月22日 优先权日2003年7月30日
发明者M·G·维特, J·D·比尔克兰德, F·P·普雷斯特雷尔斯基 申请人:马克西姆综合产品公司