专利名称：用于wcdma和gsm多模发送机的增益可变滤波器电路的制作方法
技术领域：
本发明属于多模射频发送机技术领域，具体涉及其中模拟基带的滤波和增益调整 电路。
背景技术：
多模无线收发机是近年的研究热点，其中发送机主要包括数字基带部分，主要完 成数字部分的处理；经过数字模拟转换器到达模拟基带部分，主要完成滤波和增益调整功 能；之后到达射频前端，将模拟基带信号向上调制到射频信号通过天线发射出去。对于多模 发送机来说，希望硬件部分可以达到最大程度的复用从而节约功耗降低成本。对于WCDMA协议来说，由于不同用户占用同一个信道，为了降低彼此间的干扰，希 望发送机的增益可以以IdB为步长进行调整。传统的发送机模拟基带部分分为两部分电路，分别是滤波器和可变增益放大器， 先将数字模拟转换器输出的信号进行滤波，之后再以一定的精度进行增益调整，这样就提 高了电路的复杂度。为了提高电路的集成度，Tow-Thomas的双二阶电路可以使滤波和增益 调整同时进行，有了很广泛的应用。而对于多模发送机的模拟基带部分，为了完成电路的复 用，第一种方案是对不同协议采用不同的Tow-Thomas电路，使得对于同一种协议，滤波和 增益调整同时进行，但对于不同协议电路却无法复用；第二种方案是滤波和增益调整用不 同电路实现，而滤波器的带宽可调，这样对于不同协议滤波器和可变增益放大器可以分别 复用，但是滤波和增益调整却无法同时实现。对于IdB步长的实现，一般在数字基带或者模拟基带完成。对于模拟基带，最常用 的技术是采用单独的可变增益放大器，用R-α R网络进行调整，但是这种方法的缺点是为 了到达IdB的精度，α需要很大的值，不利于电阻值的匹配。另外的方案是利用双极型晶体 管的对数特性使得增益达到对数线性的调整，但却不适用于低成本高集成度的CMOS工艺。 其他的实现方法也都是以提高电路的复杂度为代价的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于WCDMA和GSM多模发送机的增益可变滤波器电 路。该电路对不同的协议，可以复用并在滤波的同时进行增益调整，用较简单的方法实现增 益的IdB调整，能降低电路的复杂度并实现较高的增益调整精度。为达到上述目的，本发明提供一种WCDMA/GSM多模发送机的带宽可调增益可变的 滤波器电路。该电路由两个相同结构的Tow-Thomas双二阶电路(1，2)串联构成。具体包 括四个同样结构的运放A，由第一电容Cl、第二电容C2、第二电阻R2和第六电阻R6组成 的带宽调整单元，由第三电阻R3、第四电阻R4、第七电阻R7和第八电阻R8组成的滤波器品 质因数调整单元，由第一电阻Rl和第五电阻R5组成的增益调整单元。以第一 Tow-Thomas 双二阶电路(1)为例，说明元件的连接关系第一电阻Rl串接在电路输入与第一个运放输 入之间，第二电阻R2跨接在第一个运放的输入和反向输出间，构成负反馈，第四电阻R4接在第一个运放的输出和第二个运放的输入之间，第一电容Cl分别接在两个运放的输入和 反向输出间，最后第三电阻R3跨接在第一运放的输入和第二运放的输出间，这里的输入输 出同样是反向关系，构成负反馈。由第一电容Cl和第二电阻R2组成带宽调整单元，由第 三电阻R3和第四电阻R4组成滤波器品质因数调整单元，由第一电阻Rl组成增益调整单 元；
第二 Tow-Thomas双二阶电路(2)由第二电容C2、第三运放、第四运放、第五电阻R5、第 六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8组成；各元件间的连接关系同第一 Tow-Thomas双 二阶电路(1)；由第二电容C2和第六电阻R6组成带宽调整单元，由第七电阻R7和第八电 阻R8组成滤波器品质因数调整单元，由第五电阻R5组成增益调整单元。其中，所述运放可以在两种不同模式下进行单位增益带宽的调整并且可以调整 滤波器的直流失调；所述带宽调整单元可以使得滤波器带宽在两个模式下切换；对于同一 种模式，可以通过调整第一电容Cl和第二电容C2对截止频率进行微调以减小工艺误差带 来的影响。当带宽确定之后，可以通过对品质因数调整单元的调整来使得滤波器带内纹波 最小。当带宽和滤波器品质因数确定后，滤波器的增益由增益调整单元来确定，可以通过增 加两个电阻的阻值来减小滤波器的增益。两个Tow-Thomas双二阶电路(1，2)是同样的结构，以第一 Tow-Thomas双二阶电 路(1)为例，传递函数为
权利要求
一种WCDMA/GSM多模发送机的带宽可调增益可变的滤波器电路，其特征在于，该电路由两个相同结构的Tow Thomas双二阶电路(1,2)串联构成；其中第一Tow Thomas双二阶电路(1)由第一电容(C1)、第一运放、第二运放、第一电阻(R1)、第二电阻(R2) 、第三电阻(R3)和第四电阻(R4)组成；第一电阻(R1)串接在电路输入与第一个运放输入之间，第二电阻(R2)跨接在第一个运放的输入和反向输出间，构成负反馈，第四电阻(R4)接在第一个运放的输出和第二个运放的输入之间，第一电容(C1)分别接在两个运放的输入和反向输出间，最后第三电阻(R3)跨接在第一运放的输入和第二运放的输出间，这里的输入输出同样是反向关系，构成负反馈；由第一电容(C1)和第二电阻(R2)组成带宽调整单元,由第三电阻(R3)和第四电阻(R4)组成滤波器品质因数调整单元,由第一电阻(R1)组成增益调整单元；第二Tow Thomas双二阶电路(2)由第二电容(C2)、第三运放、第四运放、第五电阻(R5)、第六电阻(R6) 、第七电阻(R7)和第八电阻(R8)组成；各元件间的连接关系同第一Tow Thomas双二阶电路(1)；由第二电容(C2)和第六电阻(R6)组成带宽调整单元,由第七电阻(R7)和第八电阻(R8)组成滤波器品质因数调整单元,由第五电阻(R5)组成增益调整单元；所述运放在两种不同模式下进行单位增益带宽的调整并且调整滤波器的直流失调；所述带宽调整单元使得滤波器带宽在两个模式下切换；对于同一种模式，通过调整第一电容(C1)和第二电容(C2)对截止频率进行微调以减小工艺误差带来的影响；当带宽确定之后，通过对品质因数调整单元的调整来使得滤波器带内纹波最小；当带宽和滤波器品质因数确定后，滤波器的增益由增益调整单元来确定，即通过增加两个电阻的阻值来减小滤波器的增益。
2.根据权利要求1所述的带宽可调增益可变的滤波器电路，其特征在于，带宽确定后 通过对品质因数调整单元的调整来对滤波器进行配置，使得对WCDMA模式采用切比雪夫滤 波器形式，对GSM模式采用两个二阶巴特沃斯滤波器串联的形式。
3.根据权利要求1所述的带宽可调增益可变的滤波器电路，其特征在于，增益调整单 元在不改变带宽的前提下对滤波器的增益进行调整，选择电阻阵列使得增益的步长为ldB， 精度为0. IdB0
全文摘要
本发明属于多模射频发送机技术领域，具体为一种WCDMA/GSM多模发送机的带宽可调增益可变的滤波器电路。该电路采用由两个Tow-Thomas双二阶电路串联构成的4阶有源电阻电容结构，包括四个同样结构的运放、带宽调整单元、滤波器品质因数调整单元、增益调整单元。其中，运放在两种不同模式下进行单位增益带宽的调整并且调整滤波器的直流失调；带宽调整单元通过改变电阻电容值来调整滤波器的截止频率；增益调整单元通过对电阻值的调整，在不改变滤波器带宽的前提下改变其增益。利用本发明，可以用较低的功耗和较简单的电路同时实现多模发送机中的滤波以及增益调整功能。
文档编号H03G3/12GK101964634SQ201010502150
公开日2011年2月2日 申请日期2010年10月11日 优先权日2010年10月11日
发明者孙瑜, 李歆, 洪志良 申请人:复旦大学