可编程发送连续时间滤波器的制作方法

专利名称：可编程发送连续时间滤波器的制作方法
可编程发送连续时间滤波器相关申请的交叉引用在此要求在2009年1月19日提交的美国临时专利申请no. 61/145，638的提交日的权益，并且其说明书通过此参考全部合并于此。
背景技术：
发射连续时间滤波器(transmitcontinuous-time filter, TX-CTF)是典型地被包括在某些类型的蜂窝电话(也称为手持机)的发射器部分中的频率可选电路。TX-CTF典型地接收数字到模拟转换器(DAC)的输出，且减弱DAC混叠(aliasing)和噪声。TX-CTF的输出典型地被提供给有源上变频混频器(upconversion mixer)，其将信号从基带频率上变频到期望的射频(radio frequency, RF)频带用于发送。一些三模式(tri-mode)蜂窝手持机支持宽带码分多址(WCDMA)调制、在全球移动电信系统(GSM)标准中使用的高斯最小频移键控(GMSK)调制、和在全球演进的增强数据速率(EDGE)标准(也已知为GSM演进的增强数据速率标准)中使用的8-相移键控(8PSK) 调制。使在同一手持机中实现所有三个上述模式对TX-CTF施加了严格性能要求，包括高电流驱动能力、高线性、低输入牵涉噪声和低带通波动。设计满足所有这些要求的TX-CTF可能是有问题的。可以提出的对这些问题的直接的解决方案、比如增加电流可能引起其他问题。例如，高TX-CTF电流消耗可能导致在蜂窝手持机电池上的不期望的高电流泄漏。期望最小化电池电流泄漏以便通话时间和待机时间(即，在电池需要再充电之前可以使用手持机的时间量)可以最大化，且电池大小可以最小化。在图1中示出了典型的TX-CTF 10。由于典型的蜂窝手持机发射器使用正交调制的形式，因此TX-CTF 10包括同相(I)部分12和正交(Q)部分14。由于部分12和14基本上相同，因此在此仅详细描述部分12。部分12包括两个部件16和18。部件16可以是例如第二阶双二次(biquadratic)级，且部件18可以是例如第一阶实极点(real pole)级。 部件16包括第一放大器20以及无源电路，该无源电路可以包括例如电容器22、24,26和电阻器观、30、32、34、36和38。在定义了期望的滤波器参数、比如表示第二阶双二次滤波器特征的滤波器极点和/或零点的布置中，可以选择无源电路并将其连接到第一放大器20。类似地，部件18包括第二放大器40以及无源电路，该无源电路可以包括例如电容器42和44 以及电阻器46、48、50和52。在定义了期望的滤波器参数、比如表示第一阶实极点滤波器特征的滤波器极点和/或零点的布置中，可以类似地选择部件18的无源电路并将其连接到第二放大器40。在工作时，向级16提供差分输入信号Vl (在图1中其负侧表示为“V1_N”，且其正侧表示为“Vl_p” )，该级16输出信号V2 (其负侧表示为“V2_N”，且正侧表示为“V2_P” )。 信号V2又被提供给级18，该级18输出信号V3 (其负侧表示为“V3_N”，且正侧表示为“V3_ P”)。如在典型的蜂窝手持机中一样，TX-CTF 10的同相⑴和正交(Q)输出分别提供给有源上变频混频器讨和56。上变频混频器M和56的每个典型地是吉尔伯特(Gilbert)单元类型的，其向TX-CTF 10呈现高阻抗。TX-CTF 10能够容易地以低电流驱动高阻抗负载并维持所需要的线性。将期望为可以满足上述性能标准或类似性能标准的多模式蜂窝手持机提供 TX-CTF,而不消耗过度的电流
发明内容
本发明的实施例涉及在射频(RF)发射器中的可编程电流发送连续时间滤波器 (TX-CTF)系统和发射器操作的方法。TX-CTF的输入可以接收基带发送信号，且TX-CTF的输出可以被提供给上变频混频器用于变换到RF用于发送。TX-CTF包括一起定义滤波器参数的放大器电路和无源电路。TX-CTF还包括向放大器电路提供可编程偏压电流的可编程电流电路。TX-CTF系统还包括控制逻辑，其接收一个或多个发射器控制信号，且作为响应，生成控制提供给TX-CTF的偏压电流的信号。发射器控制信号可以包括例如以下的一个或多个发射器调制模式信号、发射器频带信号和发射器功率信号。在研究以下附图和详细描述后，本发明的其他系统、方法、特征和优点将是或变得对本领域技术人员明显。


可以参考以下附图来更好地理解本发明。附图内的组件不是一定要成比例，而是重点放在清楚地图示本发明的原理。另外，在图中，类似的附图标记不同视图中指示对应的部分。图1是图示连接到有源上变频混频器的已知或先前的发送连续时间滤波器 (TX-CTF)的方框图。图2是根据本发明的示例实施例的包括具有TX-CTF系统的发射器部分的示例蜂窝手持机的方框图。图3是图2的示例发射器部分的方框图。图4是图3的示例TX-CTF系统的方框图。图5是图4的TX-CTF系统的示例第二放大器系统的方框图。图6A是例示图5的第二放大器系统的示例判决逻辑的流程图。图6B是图6A的流程图的继续。图7是图5的第二放大器系统的示例第一级偏压生成器电路的偏压控制逻辑部分的方框图。图8是图5的第二放大器系统的示例第一级偏压生成器电路的PFET信号生成器部分的方框图。图9是图5的第二放大器系统的示例第一级偏压生成器电路的NFET信号生成器部分的方框图。图10是图5的第二放大器系统的可编程电流第一级的方框图。图11是图5的第二放大器系统的可编程电流第二级的方框图。图12是示出在控制信号和得到的第一级偏压电流之间的示例关系的表。图13是示出在另一控制信号和得到的第二级偏压电流之间的示例关系的表。
具体实施例方式
如图2-3所示，在本发明的图示或示例实施例中，诸如蜂窝电话手持机的移动无线电信设备58包括射频(RF)子系统60、天线62、基带子系统64和用户接口部件66。RF子系统60包括发射器部分68和接收器部分70。发射器部分68的输出和接收器部分70的输入经由前端模块72耦接到天线62，该前端模块72允许由发射器部分68产生的发送的RF 信号和提供给接收器部分70的接收的RF信号两者同时通过。但是对于下述发射器部分68 的某些元件，以上列出的元件可以是传统地包括在这种移动无线电信设备中的类型的。作为传统元件，本领域普通技术人员充分理解本发明所涉及的这些，且因此在此不进一步详细描述。但是，不像这种移动无线电信设备的传统发射器部分那样，发射器部分68包括发送连续时间滤波器(TX-CTF)系统74(图3)，其具有以下描述的特征。发射器部分68从基带子系统64(图1)接收数字基带信号作为输入，且输出要发送的RF信号。发射器部分68还包括数字到模拟转换器76、双模式调制器和上变频混频器 78和功率放大器系统80。数字到模拟转换器76将该数字基带信号转换为模拟形式，且向 TX-CTF系统74提供得到的模拟基带信号。TX-CTF系统74的输出被提供给双模式调制器和上变频混频器78。双模式调制器和上变频混频器78的输出被提供给功率放大器系统80。基带子系统64通过内部微处理器系统或类似逻辑(logic)(未单独示出)可以控制移动无线电信设备58的各个操作方面。例如，基带子系统64可以在一个或多个连接 82(例如，数字总线)上产生一个或多个发射器控制信号，其影响发射器部分68的操作。发射器控制信号可以包括例如以下中的一个或多个发射器调制模式信号、发射器频带信号和发射器功率信号。在示例实施例中，发射器调制模式信号可以指示调制器和上变频混频器78工作在至少两个调制模式中的所选模式中。如本领域中充分理解的，多模式(例如，双模式或三模式)蜂窝手持机使能在其中蜂窝电信标准不同的地理区域之间漫游。虽然在其他实施例中可能存在多于两个模式，但是在该示例实施例中，调制模式可以包括与WCDMA标准相关联的WCDMA调制和与GSM标准和EDGE标准的一些方面相关联的GMSK调制。如本领域充分理解的，EDGE标准使用GMSK调制用于其九个调制和编码机制中的较低四个，而使用较高阶 8PSK调制用于这九个调制和编码机制中的较高的五个。以本领域充分理解的方式，响应于表示由基带子系统64发出的在WCDMA模式下工作的命令或指令的发射器调制模式信号，发射器部分68根据WCDMA标准调制要发送的信号。响应于表示由基带子系统64发出的在EDGE调制模式下工作的命令或指令的发射器调制模式信号，发射器部分68根据EDGE标准、即GMSK或8PSK调制来调制要发送的信号。响应于由基带子系统64发出的在GSM模式下工作的发射器调制模式命令，发射器部分68根据GSM标准、即GMSK调制来调制要发送的信号。虽然在示例实施例中，模式包括GSM、EDGE 和WCDMA中的任意两个或更多，但是在其他实施例中，响应于发射器调制模式信号而选择的模式可以包括本领域已知的这些或任何其他调制模式。发射器频带信号可以指示调制器和上变频混频器78工作在两个或多个(频)带中的所选一个。虽然在其他实施例中可能存在多于两个频带，但是在该示例实施例中，存在高频带和低频带。如本领域中充分理解的，双频带、三频带、四频带等的蜂窝手持机使能在其中蜂窝电信标准指定不同的频带的地理区域中工作。响应于表示由基带子系统64发出的工作在所选频带中的命令的发射器频带信号，发射器部分68将要发送的信号上变频到所选频带。发射器功率信号可以包括指示发射器部分68正工作在的输出功率、指示发射器部分68被指示工作在的输出功率或以任何其他方式与发送的RF信号功率相关的一个或多个信号。例如，基带子系统64可以发出指示功率放大器系统80将其增益设置到所选值并因此将其输入信号放大到对应的功率水平的功率控制命令。功率放大器系统80中的控制电路84提供闭环反馈系统，其将功率放大器86维持在所选功率水平，或响应于其他情况来进行其他调整，这同样在本领域中充分理解。可以存在任意数量的可选功率水平，但在此为了例示的目的，可以存在两个可选功率水平低功率水平和高功率水平。本领域技术人员可以理解，低和高功率水平的值可以根据可应用的标准(例如WCDMA、EDGE、GSM等)，但在此为了例示目的，仅需要理 解，存在至少两个不同的可选功率水平。除了上述放大器功率控制信号以外或对其替换而可以被包括的另一发射器功率信号可以指示发射器部分68实际工作在的测量或检测的功率水平。指示发射器部分68工作在的这种测量功率水平的信号88在控制电路84中产生，作为闭环反馈功率控制处理的部分。除了上述放大器功率控制信号以外或对其替换而可以被包括的另一发射器功率信号可以指示其中发射器操作从较高发送功率转变到较低发送功率的“后退(back-off)，， 情况。虽然为了清楚的目的而未示出，但是发射器部分68可以通过例如将衰减电路切换到信号路径来后退其发送功率。通过WCDMA标准来构思这类后退机制。但是，在本发明的实施例中，发送的功率控制信号可以指示这种WCDMA后退情况或任何其他相似类型的后退情况。TX-CTF 74系统接收一个或多个上述发射器控制信号，且作为响应，调整被提供给其放大器电路的偏压电流，如以下进一步详细描述的。如图4中所示，在示例的实施例中，TX-CTF系统74包括同相(I)部分92和正交 (Q)部分94。由于同相部分92和正交94基本上相同，因此在此仅详细描述同相部分92。 同相部分92包括第一和第二部件96和98。部件96可以定义例如第二阶双二次滤波器， 且部件98可以定义例如第一阶实极点(real pole)滤波器。部件96包括第一放大器100 以及无源电路，该无源电路可以包括例如电容器102、104、106和电阻器108、110、112、114、 116和118。在定义了期望的滤波器参数、比如表示第二阶双二次滤波器特征的滤波器极点和零点的布置中，可以选择无源电路并将其连接到第一放大器100。类似地，部件98包括第二放大器系统120以及可以包括例如电容器122和124和电阻器126、128、130和132的无源电路。在定义了期望的滤波器参数、比如表示第一阶实极点滤波器特征的滤波器极点和零点的布置中，可以选择部件98的无源电路并将其连接到第二放大器系统120。虽然在示例实施例中，部件96定义第二阶双二次滤波器，且部件98定义第一阶实极点滤波器，但是在其他实施例中，任一部件可以包括任何其他适当类型的连续时间滤波器。在工作中，差分输入信号Vl (在图4中其负侧表示为“V1_N”，且正极表示为“Vl_ P” )被提供给部件96，该部件96输出信号V2 (其负极表示为“V2_N”，且正极表示为“V2_ P”)。信号V2依次被提供给部件98，该部件98输出信号V3 (其负极表示为“V3_N”，且正极表示为“V3_P”)。
TX-CTF系统74的同相⑴和正交(Q)输出被提供给调制器和上变频混频器78 (图 3)。在示例实施例中，调制器和上变频混频器78包括无源的、而不是有源的上变频混频器电路。无源混频器消耗更少的电流，且可以工作在比有源混频器更低的电源电压。因此， 使用无源混频器有利于减小功耗，并且还有利于以较低的电源电压实现电路，这允许更小的手持机电池。类似于有源上变频混频器电路，调制器和上变频混频器78的无源上变频混频器电路进行信号的频率转换，使信号的中心处于RF载波频率。但是，在无源上变频混频器电路中，频率转换、即上变频也导致潜在不利地减小调制器和上变频混频器78的输入阻抗。因此，为了 TX-CTF系统74用足够的功率水平来驱动调制器和上变频混频器78，为 TX-CTF系统74提供了比现有的TX-CTFlO (图1)低得多的输出阻抗。以以下方式，TX-CTF 系统74提供这种较低的输出阻抗，而不牺牲GMSK调制所需的线性，且没有消耗过度的电流。还要注意，无源上变频混频器电路的使用导致比使用有源上变频混频器电路将传送的多得多的噪声从TX-CTF系统74传送到RF输出。源自于发射器部分68 (图2)的这种噪声可能不期望地耦合到接收器部分70中。高程度的发射器噪声可以阻止适当的收发器操作，且可以超过由WCDMA、GSM、EDGE或其他标准建立的可允许阈值。但是，在手持机操作的一些例子中，比如在WCDMA模式下的操作中，由WCDMA标准建立的噪声的可允许阈值取决于发送功率。例如，当手持机以高功率水平发送时，允许较低阈值的噪声。相反，当手持机以低功率水平发送时，允许较高阈值的噪声。另外，当发射器工作在上述WCDMA后退情况下时，即当发射器功率正从较高水平降低到较低水平时，所允许的噪声阈值随功率降低而升高。允许的噪声阈值相对于发射器功率的这种升高的一个例子是，对于每一分贝的功率降低，允许的噪声阈值升高一分贝。TX-CTF系统74中的低噪声需要高电流。相反，可以用较低电流来获得TX-CTF系统74中的高噪声。按以下所述的方式，TX-CTF系统74通过响应于手持机操作情况、比如上述低、高和后退发射器功率情况而提供较低噪声阈值来帮助电流消耗的最小化。在图5中进一步详细例示了同相(I)部分92的第二放大器系统120 (图4)。虽然正交(Q)部分94包括另一个这种第二放大器系统，但是该另一第二放大器系统与第二放大器系统120相同，且因此在此不描述。如图5所示，第二放大器系统120包括可编程电流第一级134、可编程电流第二级 136和判决逻辑138。在所示的实施例中，判决逻辑138接收上述发射器控制信号，且作为响应，控制或编程被提供给可编程电流第一级134和可编程电流第二级136的放大器电路 (以下描述的)的偏压电流。判决逻辑138可以包括使得确定要提供的偏压电流的量的任何适当的逻辑。例如，判决逻辑138可以包括根据由图6A-B的流程图表示的逻辑而编程的微处理器或数字信号处理器(未示出)。在示例实施例中，表示要提供给可编程电流第一级 134的偏压电流量的判决逻辑138的一个输出由包括位ISET0、ISET1和ISET2的3位数字字或信号ISET来表示。在示例实施例中，表示提供给可编程电流第二级136的偏压电流量的判决逻辑138的另一输出由包括位AB0、AB1和AB2的3位数字字或信号AB来表示。(在示例实施例中，信号名"AB"是对可编程第二级136中的放大器电路的AB类的参考。)反相器139将信号AB与其补(complement) —起提供给可编程电流第二级136。
如图6A-B所示，判决逻 辑138可以例如包括涉及响应于手持机操作情况的可编程电流第一级134和可编程电流第二级136的操作的若干逻辑部件。应该从关于图4的上述描述中回想起，可编程电流第一级134和可编程电流第二级136被包括在第二部件98的第二放大器系统120中。如以下参考图6A-B进一步详细描述的，第一逻辑部件139确定响应于发射器调制模式和发射器功率的组合而提供给可编程电流第一级134的偏压电流量；第二逻辑部件141确定响应于发射器频带而提供给可编程电流第二级136的偏压电流量；第三逻辑部件143确定响应于发射器功率和发射器WCDMA功率后退情况是否存在的组合而提供给可编程电流第一级134和可编程电流第二级136中的一个或两者的偏压电流量；以及第四逻辑部件145确定响应于发射器调制模式而提供给可编程电流第二级136的偏压电流量。虽然为了清楚的目的而在示例实施例中将这些逻辑部件示出且描述为是连续的，但是它们可以以任何其他适当的方式相互集成。例如，在其他实施例中，这种逻辑部件可以并行工作，或替换地以单个逻辑操作的形式而组合，比如在软件中的公式求值或硬件中的逻辑的网络。由逻辑部件139、141、143和145表示的对要被提供给可编程电流第一级134的总偏压电流量和要被提供给可编程电流第二级136的总偏压电流量的贡献可以加到一起以确定总数。由图6A-B的流程图表示的逻辑意图仅是示例性的，且对本发明所涉及的领域的技术人员来说考虑到在此的教导将很容易实现其他适当的逻辑。还应该注意，为了清楚的目的，由图6A-B的流程图表示的逻辑与其他收发器操作相分离。本领域技术人员理解，要在适当的时间时、比如在收发器中出现操作情况的改变时应用这种逻辑。关于逻辑部件139，如果发射器调制模式是WCDMA，如由块140所指示的，且如果发射器功率信号指示发射器功率低，如由块142所指示的，则判决逻辑138输出ISET信号来将提供给可编程电流第一级134的偏压电流调整到较低或降低的水平(相对于其中可以编程偏压电流水平的某个预定范围或尺度)，如由块144指示的。例如，如上所述，可以通过向 ISET信号指示的数字和来贡献(从数的预定范围或尺度中选择的)较小的数来将偏压电流调整到较低或降低的水平。如果发射器调制模式是WCDMA，如由块140指示的，且如果发射器功率信号指示发射器功率高，如由块142指示的，则判决逻辑138输出ISET信号以将提供给可编程电流第一级134的偏压电流调整到较高或增加的水平，如由块146所指示的。 例如，可以通过向ISET信号表示的数字和贡献较大的数来将偏压电流调整到较低水平。关于逻辑部件141部分，如果发射器正以低频带工作，如由块148所示，则判决逻辑138输出AB信号以将提供给可编程电流第二级136的偏压电流调整到较低或降低的水平，如由块150所指示的。如果发射器未以低频带工作(即，其工作在高频带)，则判决逻辑 138输出AB信号以将提供给可编程电流第二级136的偏压电流调整到较高或增加的水平， 如由块152所指示的。关于逻辑部件143，如果发射器正工作在功率后退情况下，如由块154所示，则判决逻辑138输出ISET信号和AB信号中的一个或两者的组合以将分别提供给可编程电流第一级134和可编程电流第二级136中的一个或两者的偏压电流调整到较低或降低的水平， 如由块156所指示的。另外，在一些实施例中，在已经以此方式调整了偏压电流之后，虽然发射器仍然在功率后退情况下，但判决逻辑138还可以改变ISET信号来将提供给可编程电流第一级134和可编程电流第二级136中的一个或两者的偏压电流调整到不同的偏压电流水平，即提供给可编程电流第一级134和可编程电流第二级136的偏压电流水平的不同组合。例如，判决逻辑138可以初始地仅使得提供给可编程电流第一级134的偏压电流降低，且不使得提供给可编程电流第二级136的偏压电流降低。在此后的某个时间点(例如，以毫秒的量级)，虽然发射器仍然在功率后退情况下，但判决逻辑138可以使得提供给可编程电流第一级134 的偏压电流和提供给可编程电流第二级136的偏压电流两者都进一步降低或另外被调整。 然后，在稍后的时间点，但仍然是虽然发射器仍然在功率后退情况下，判决逻辑138还可以降低或另外调整仅提供给可编程电流第二级136的偏压电流，且不进一步降低或另外调整提供给可编程电流第一级134的偏压电流。前述调整顺序仅意图作为示例，且对本领域技术人员来说考虑到在此的教导将产生其他的调整顺序。关于逻辑部件145，如果发射器正工作在WCDMA调制模式下，如由块162所示，则判决逻辑138输出AB信号来将提供给可编程电流第二级136的偏压电流调整到较低或降低的水平，如由块164所 指示的。如果发射器未工作在WCDMA调制模式下，则判决逻辑138 输出AB信号来将提供给可编程电流第二级136的偏压电流调整到较高或升高的水平，由块 166所指示的。响应于ISET信号，在第二放大器系统120中的偏压控制逻辑168(图5)产生包括位 PCTRL2、PCTRL3、PCTRL4、PCTRL5、PCTRL6 和 PCTRL7 的 PFET(ρ 沟道场效应晶体管)数字控制字或信号 PCTRL 以及包括位 NCTRL2、NCTRL3、NCTRL4、NCTRL5、NCTRL6 和 NCTRL7 的 NFET (η沟道场效应晶体管)数字控制字或信号NCTRL。由于产生信号NCTRL的偏压控制逻辑168的部分与产生信号PCTRL的部分相同，因此在此仅示出且描述产生信号NCTRL的部分。应该注意，在此描述的各种信号中的位数仅是示例性的，且在其他实施例中，这种信号可以具有任何其他适当的位数。如图7所示，产生信号NCTRL的偏压控制逻辑168的部分可以包括例如诸如以下的组合逻辑的网络反相器 170、172、174、176、178、180、182、184、186、188 和 190 ；NOR 门 192、194和196 ；NAND门198 ；OR门200 ；和AND门202、204和206。图7所示的组合逻辑仅是示例，且本领域技术人员理解，可以以各种其他方式生成信号NCTRL。再次参考图5，响应于信号PCTRL和固定的或恒定的PFET偏压VB_P，第一级PFET 信号生成器 208 产生一组 PFET 控制电压 VB_P1、VB_P2、VB_P3、VB_P4、VB_P5、VB_P6 和 VB_ P7。类似地，响应于信号NCTRL和固定或恒定的NFET偏压VB_N，第一级NFET信号生成器 210 产生一组 NFET 控制电压 VB_N1、VB_N2、VB_N3、VB_N4、VB_N5、VB_N6 和 VB_N7。如图8进一步图示的，第一级PFET信号生成器208包括六对PFET。在每对中，一个PFET由施加到PFET栅极的位PCTRL2-PCTRL7之一来控制，且另一 PFET由施加到PFET 栅极的该位的补来控制。类似地，如图9进一步图示的，第一级NFET信号生成器210包括六对NFET。在每对中，一个NFET由施加到NFET栅极的位NCTRL2-NCTRL7之一来控制，且另一 NFET由施加到NFET栅极的该位的补来控制。如图10所示，可编程电流第一级134接收差分输入信号Vl (即，信号V1_N和Vl_ P)、控制信号VB_P和VB_N、固定或恒定电源电压VDD、固定或恒定公共模式反馈电压V_CMFB 和固定或恒定级联(cascode)晶体管偏压V_CASC，且作为响应，输出信号V2 ( S卩，信号V2_N 和V2_P)。可编程电流第一级134包括包含14个PFET的PFET分支212和包含14个NFET的NFET分支214。PFET分支212和NFET分支214向放大器晶体管215提供可控或可编程的偏压电流。如上所述，图5和10所示的可编程电流第一级134被包括在系统的同相(I) 侧中；相同的可编程电流第一级被包括在系统的正交(Q)侧，但为了清楚的目的而未示出。如图11所示，可编程电流第二级136接收差分输入信号V2( S卩，信号V2_N和V2_ P)、控制信号ABO、ABl和A2及其补、固定或恒定第二级PFET偏压VAB_P、固定或恒定第二级NFET偏压VAB_N和电源电压VDD，且作为响应，输出信号V3 (即信号V3_N和V3_P)。可编程电流第二级136包括三个分支216、218和220。分支216仍然在〃接通〃状态(S卩，信号ABO保持高)，且在系统的操作的所有情况下贡献相同的偏压电流，而分支218和220用于贡献偏压电流的可控或可编程部分。图5和11所示的可编程电流第二级136被包括在系统的同相(I)侧中；相同的可编程电流第二级被包括在系统的正交(Q)侧，但为了清楚的目的而未示出。在工作中，输出信号V3表示使用TX-CTF系统74(图4)来过滤输入信号Vl的结果，其中，响应于一个或多个发射器控制信号来控制或编程提供给第二放大器系统120的放大电路的偏压电流。
图12中的表图示了在ISET信号、提供给在可编程电流第一级134中的PFET分支 212和NFET分支214(图10)的每个的得到的偏压电流和提供给在系统的组合的同相和正交(Q)侧中的这些PFET和NFET分支的偏压电流的总和之间的关系的例子。图13中的表图示了在AB信号、被提供给可编程电流第二级136中的分支218和 220(图10)的每个的得到的偏压电流和提供给在系统的组合的同相和正交(Q)侧中的这些分支的偏压电流的总和之间的关系的例子。按以上关于示例实施例描述的方式，本发明响应于发射器操作情况来调整TX-CTF 噪声性能和线性。为了满足由多模式收发器涉及的各种标准(例如，GMSK、EDGE、WCDMA等) 所规定的性能要求，期望提供低噪声和高线性，但没有本发明的话，在所有各种操作情况下同时满足所有各种标准的所有性能要求可能带来高电流消耗的代价。为了以最低平均功耗来满足这种性能要求，本发明提供不比发射器操作情况要求的程度更高的低噪声和高的线性。如上所述，改变提供给可编程电流第一级134的偏压电流改变了在可编程电流第一级134中的放大电路中的噪声。提供给可编程电流第一级134的更高偏压电流导致在可编程电流第一级134的放大电路中的低噪声。提供给可编程电流第一级134的较低偏压电流导致在可编程电流第一级134的放大电路中的更高噪声。可编程电流第一级134的放大电路的噪声性能是对TX-CTF系统74整体的噪声和最终的发射器部分68 (图2)整体的噪声的主要贡献者。例如，在WCDMA模式中，噪声要求取决于发射器输出功率。在更高发送功率处，需要更低的噪声，且反之亦然。而且，在后退情况下，噪声要求宽松。通过响应于调制模式、发送功率和后退情况中的一个或多个来编程可编程电流第一级134，TX-CTF系统74 仅在这种操作情况需要时才提供低噪声性能，从而最小化TX-CTF系统74整体和最终的发射器部分68整体的平均功耗。类似地，如上所述，改变提供给可编程第二级136的偏压电流改变了在可编程电流第二级136中的放大电路中的输出电流驱动和线性。提供给可编程电流第二级136的更高偏压电流导致在可编程电流第二级136的放大电路中的更高输出电流驱动能力以及更高的线性。 提供给可编程电流第二级136的更低偏压电流导致在可编程电流第二级136 的放大电路中的更低输出电流驱动能力和更低的线性。当需要TX-CTF系统74的高线性性能时，比如当发射器部分68处于GMSK模式中时，或当双模式调制器和上变频混频器78的输入阻抗较低时，比如当发射器部分68工作在高频带时，需要高电流驱动能力。相反，当 TX-CTF系统74的较低线性性能足够时，比如当发射器部分68处于WCDMA模式中时，或当双模式调制器和上变频混频器78的输入阻抗较高时，比如当发射器部分68工作在低频带中时，较低的电流驱动能力是足够的。通过响应于发射器模式和频带中的一个或两者来编程可编程电流第二级136，TX-CTF系统74仅当这种操作情况需要时才提供高线性性能，从而最小化TX-CTF系统74整体和最终的发射器部分68整体的平均功耗。
虽然已经描述了本发明的各种实施例，但是对本领域技术人员将显而易见的是， 在本发明的范围内的许多更多的实施例和实施方式是可能的。例如，虽然描述了适当的发射器控制信号及其在确定要提供的偏压电流量中的使用的例子，但对于本领域技术人员来说，考虑到在此的教导将容易产生其它的。因此，除了按照以下权利要求以外，不意图限制本发明。
权利要求
1.一种用于射频(RF)发射器的系统，包括可编程电流发送连续时间滤波器(TX-CTF)，具有输入，该输入接收在发射器中上变频到RF信号之前的基带发送信号，该TX-CTF包括耦合于无源电路的放大器电路以一起定义 TX-CTF的至少一个滤波器参数，该可编程电流TX-CTF还包括用于向放大器电路提供至少一个可编程偏压电流的可编程电流电路；以及控制逻辑，用于接收一个或多个发射器控制信号，所述控制逻辑响应于该一个或多个发射器控制信号来控制该至少一个偏压电流。
2.根据权利要求1的系统，其中，响应于一个或多个发射器控制信号来控制至少一个偏压电流控制可编程电流TX-CTF的线性和可编程电流TX-CTF的噪声性能中的至少一个。
3.根据权利要求1的系统，其中，所述一个或多个发射器控制信号包括发射器调制模式、发射器频带和发射器功率中的至少一个。
4.根据权利要求1的系统，还包括无源上变频混频器，其具有耦合于可编程电流 TX-CTF的输出的输入。
5.根据权利要求1的系统，其中，所述可编程电流TX-CTF包括可编程电流第一 CTF级，具有用于接收该基带发送信号的输入，所述可编程电流第一 CTF级包括第一 CTF级放大器电路；可编程第一 CTF级电流电路，所述可编程第一 CTF级电流电路向第一 CTF级放大器电路提供可编程偏压电流，该可编程偏压电流是响应于第一数字编程数据而生成的；以及可编程电流第二 CTF级，具有用于接收所述可编程电流第一 CTF级的输出的输入，所述可编程电流第二 CTF级包括 第二 CTF级放大器电路；以及可编程第二 CTF级电流电路，所述可编程第二 CTF级电流电路向第二 CTF级放大器电路提供可编程偏压电流，该可编程偏压电流是响应于第二数字编程数据而生成的；其中，所述控制逻辑响应于一个或多个发射器控制信号来产生该第一数字编程数据和该第二数字编程数据。
6.根据权利要求5的系统，其中所述一个或多个发射器控制信号包括指示至少低发送功率和高发送功率的发射器功率信号；所述控制逻辑产生使得可编程第一 CTF级电流电路响应于指示高发送功率的发射器功率信号来生成高偏压电流的第一数字编程数据；以及所述控制逻辑产生使得可编程第一 CTF级电流电路响应于指示低发送功率的发射器功率信号来生成低偏压电流的第一数字编程数据。
7.根据权利要求6的系统，其中所述一个或多个发射器控制信号还包括指示至少宽带码分多址(WCDMA)模式和另一模式的发射器调制模式信号；所述控制逻辑适用于当发射器调制模式信号指示WCDMA模式时，产生第一数字编程数据，用于使得可编程第一 CTF级电流电路响应于指示高发送功率的发射器功率信号来生成高偏压电流；以及所述控制逻辑适用于当发射器调制模式信号指示WCDMA模式时，产生第一数字编程数据，用于使得可编程第一 CTF级电流电路响应于指示低发送功率的发射器功率信号来生成低偏压电流。
8.根据权利要求5的系统，其中所述一个或多个发射器控制信号包括指示至少低发送频率和高发送频率的发射器频带信号；所述控制逻辑适用于产生第二数字编程数据，用于使得可编程第二 CTF级电流电路响应于指示低发送频率的发射器频带信号来生成低偏压电流；以及所述控制逻辑适用于产生第二数字编程数据，用于使得可编程第二 CTF级电流电路响应于指示高发送频率的发射器频带信号来生成高偏压电流。
9.根据权利要求5的系统，其中所述一个或多个发射器控制信号包括指示至少宽带码分多址(WCDMA)模式和高斯最小频移键控(GMSK)模式的发射器调制模式信号；所述控制逻辑适用于产生第二数字编程数据，用于使得可编程第二 CTF级电流电路响应于指示WCDMA模式的发射器调制模式信号来生成低偏压电流；以及所述控制逻辑适用于产生第二数字编程数据，用于使得可编程第二 CTF级电流电路响应于指示GMSK模式的发射器调制模式信号来生成高偏压电流。
10.根据权利要求5的系统，其中所述一个或多个发射器控制信号包括指示至少低发送功率、高发送功率和通过衰减发送信号来从较高发送功率后退到较低发送功率的情况的一个或多个发射器功率信号；以及所述控制逻辑适用于产生第一数字编程数据和第二数字编程数据中的至少一个，用于使得可编程第一 CTF级电流电路和可编程第二 CTF级电流电路中的至少一个响应于指示通过衰减发送信号而从较高发送功率后退到较低发送功率的情况的发射器功率信号来生成低偏压电流。
11.根据权利要求10的系统，其中，从较高发送功率后退到较低发送功率的情况包括 WCDMA后退情况。
12.一种用于操作射频(RF)发射器的方法，包括向可编程电流发送连续时间滤波器(TX-CTF)的输入提供基带发送信号，该TX-CTF包括耦合于无源电路的放大器电路以一起定义至少一个滤波器参数，所述放大器电路接收可编程偏压电流；以及响应于一个或多个发射器控制信号来控制对放大器电路的偏压电流；以及向发射器中的上变频器提供可编程电流TX-CTF的输出。
13.根据权利要求12的方法，其中向上变频器提供可编程电流TX-CTF的输出包括向无源混频器提供可编程TX-CTF的输出。
14.根据权利要求12的方法，其中，所述一个或多个发射器控制信号包括发射器调制模式、发射器频带和发射器功率中的至少一个。
15.根据权利要求12的方法，其中，所述可编程电流TX-CTF包括具有接收基带发送信号的输入的可编程电流第一 CTF级和具有接收可编程电流第一 CTF级的输出的输入的可编程电流第二 CTF级，其中，所述一个或多个发射器控制信号包括指示至少低发送功率和高发送功率的发射器功率信号，且其中，响应于一个或多个发射器控制信号来控制偏压电流包括响应于指示高发送功率的发射器功率信号，向可编程电流第一 CTF级提供高偏压电流；以及响应于指示低发送功率的发射器功率信号，向可编程电流第一 CTF级提供低偏压电流。
16.根据权利要求12的方法，其中，所述可编程电流TX-CTF包括具有接收基带发送信号的输入的可编程电流第一 CTF级和具有接收可编程电流第一 CTF级的输出的输入的可编程电流第二 CTF级，其中，所述一个或多个发射器控制信号进一步包括指示至少宽带码分多址(WCDMA)模式和另一模式的发射器调制模式信号，且其中，响应于一个或多个发射器控制信号来控制偏压电流包括响应于指示高发送功率的发射器功率信号和指示WCDMA模式的发射器调制模式信号， 向可编程电流第一 CTF级提供高偏压电流；以及响应于指示低发送功率的发射器功率信号和指示WCDMA模式的发射器调制模式信号， 向可编程电流第一 CTF级提供低偏压电流。
17.根据权利要求12的方法，其中，所述可编程电流TX-CTF包括具有接收基带发送信号的输入的可编程电流第一 CTF级和具有接收可编程电流第一 CTF级的输出的输入的可编程电流第二 CTF级，其中，所述一个或多个发射器控制信号包括指示至少低发送频率和高发送频率的发射器频带信号，且其中，响应于一个或多个发射器控制信号来控制偏压电流包括响应于指示低发送频率的发射器频带信号，向可编程电流第二 CTF级提供低偏压电流。响应于指示高发送频率的发射器频带信号，向可编程电流第二 CTF级提供高偏压电流。
18.根据权利要求12的方法，其中，所述可编程电流TX-CTF包括具有接收基带发送信号的输入的可编程电流第一 CTF级和具有接收可编程电流第一 CTF级的输出的输入的可编程电流第二 CTF级，其中，所述一个或多个发射器控制信号包括指示至少低发送功率、高发送功率和通过衰减发送信号来从较高发送功率后退到较低发送功率的情况的一个或多个发射器功率信号，且其中，响应于一个或多个发射器控制信号来控制偏压电流包括响应于指示通过衰减发送信号来从较高发送功率后退到较低发送功率的情况的发射器功率信号，向可编程电流第一 CTF级和可编程电流第二 CTF级中的至少一个提供低偏压电流。
19.根据权利要求18的方法，其中，从较高发送功率后退到较低发送功率的情况包括 WCDMA后退情况。
20.一种用于射频(RF)发射器的系统，包括控制逻辑，用于接收一个或多个发射器控制信号，并响应于该一个或多个发射器控制信号来提供第一数字编程数据和第二数字编程数据；可编程电流第一 CTF级，具有用于接收基带发送信号的输入，所述可编程电流第一 CTF 级包括第一 CTF级放大器电路；可编程第一 CTF级电流电路，所述可编程第一 CTF级电流电路向第一 CTF级放大器电路提供可编程偏压电流，该可编程偏压电流是响应于第一数字编程数据而生成的；以及可编程电流第二 CTF级，具有用于接收所述可编程电流第一 CTF级的输出的输入，所述可编程电流第二 CTF级包括 第二 CTF级放大器电路；以及可编程第二 CTF级电流电路，所述可编程第二 CTF级电流电路向第二 CTF级放大器电路提供可编程偏压电流，该可编程偏压电流是响应于第二数字编程数据而生成的；其中，所述控制逻辑响应于该一个或多个发射器控制信号来产生第一数字编程数据和第二数字编程数据；以及无源上变频混频器，具有耦合于可编程电流TX-CTF的输出的输入。
全文摘要
一种可编程电流发送连续时间滤波器(TX-CTF)系统可以被包括在射频(RF)发射器中。TX-CTF的输入可以接收基带发送信号，且TX-CTF的输出可以被提供给上变频混频器用于转换到RF来发送。TX-CTF包括一起定义滤波器参数的放大器电路和无源电路。TX-CTF还包括向放大器电路提供可编程偏压电流的可编程电流电路。TX-CTF系统还包括控制逻辑，其接收一个或多个发射器控制信号，且作为响应，生成控制提供给TX-CTF的偏压电流的信号。
文档编号H03K5/1252GK102349237SQ200980157974
公开日2012年2月8日 申请日期2009年8月20日 优先权日2009年1月19日
发明者B.阿加瓦尔, S.德索扎 申请人:天工新技术有限公司