专利名称：一种用于gps射频接收机的滤波器自动调谐装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种滤波器自动调谐装置，尤其是涉及一种用于GPS射频接收机的滤波器自动调谐装置。
背景技术：
卫星导航技术是全球发展最快的三大信息产业之一，涉及集成电路技术、软件技术、通讯技术、嵌入式系统、地理信息系统等多领域的战略性高科技。目前具有全球导航定位能力的卫星导航系统只有美国的GPS和俄罗斯的GL0NASS系统。但是，全球定位系统GPS 在军事和民用等众多领域中应用的更为广泛。GPS卫星导航接收机主要由天线、RF芯片、基带芯片、软件控制等部分构成。其中，射频接收单元是信号的射频传输通道，对GPS卫星导航系统接收机的性能具有决定性的作用，它是构成卫星导航系统接收机的关键部分。GPS的RF接收机中，最常用的是低中频结构，低中频方案是超外差结构与零中频结构的折衷结果，可以实现高集成度、多模接收机，典型的低中频结构接收机框图可如
图1 所示。在GPS接收机中，滤波器是使用频率最高的一类模块，为了从复杂的无线电波环境中得到有用信号，必须使用满足指标要求的滤波器。而且处于无线接收机射频前端的滤波器对无线接收机频带选择性起决定作用。目前随着大规模集成的发展，要求滤波器集成于系统芯片上，无源滤波器噪声低，线性度高，工作频率高，但是电感集成所占用很大面积， 而且电感Q值低，有源滤波器的集成成为必然。应用于GPS接收的滤波器需要满足很多要求，如线性度较高，阻带衰减不算高， 通带波纹小，有较好的线性相位、很好的稳定性和一定的灵敏度等，一般的GPS接收机中频滤波器常采用RC Butterworth滤波器实现。电路图如图2所示。此电路由两个相同的二阶带通滤波器级联而成，以运放运放构成积分器单元，可调电容采用如下图3所示的开关电容阵列，分为固定电容和可变电容两部分，可变电容为 5bit数字控制的电容阵列，可以实现从电容量C到16C的变化范围；此二阶有源带通滤波器的传输函数为
权利要求1. 一种用于GPS射频接收机的滤波器自动调谐装置，其特征在于，包括一个运算放大器(106)，一个电容阵列(109)和一个电阻(105)，四个可由电压控制的开关分别为NM0S管 Sl (101)，NMOS 管 S2 (102)，NMOS 管 S3 ( 103)，NMOS 管 S4 (104)，一个比较器(107) 以及一个数字控制模块(108);所述NMOS管Sl (101)的栅极连接到数字控制模块(108)的 Clk2控制端，其源、漏端分别接一个基准电压V,efl端和电阻(105);所述NMOS管S2 (102)的栅极接到数字控制模块(108)的Ciki端；所述NMOS管S3的栅极连接到数字控制模块(108) 的Cik2端，其源、漏极分别接电容阵列(109)的Carray两端；所述NMOS管S4 (104)的栅极连接到比较器(107)的输出Vcmp端，其源、漏端口分别接数字控制模块(108)的数字控制端口和时间输入fclk端口 ；所述电阻(105)的一端接在NMOS管Sl (101)与NMOS管S2 (102)的连接端口，电阻(105)的另一端和所述运算放大器(106)的反相输入端口 Vl连接； 所述运算放大器(106)的同相输入端口与地端相连，其反相输入端口还与电容阵列(109) 的Carray端相连；所述运算放大器(106)的输出端与比较器(107)的同相输入端口相连； 所述电容阵列(109)的输入信号连接数字控制模块(108)的^it数字信号输出控制端口， 电容阵列(109)两端分别连接运算放大器(106)的反相输入端以及输出端。
专利摘要本实用新型的频率自动调谐电路包括一个差分运算放大器，一个电容值可调节的电容阵列和一个电阻，四个开关(S1,S2,S3,S4)一个电压比较器，一个数字控制电路。本实用新型通过电压反馈回路调整电容阵列的电容值的大小，电阻值保持不变，调节由运算放大器，电容阵列和电阻构成的积分器的积分时间，从而实现频率的自调谐。本实用新型的频率自动调谐电路已经应用到四阶巴特沃兹结构的有源带通滤波系统，具有线性度好，调节范围大，控制精度较高，对信号传输通路的影响较小等优点。
文档编号H03J7/04GK202221984SQ20112031794
公开日2012年5月16日 申请日期2011年8月29日 优先权日2011年8月29日
发明者周细凤, 江金光 申请人:武汉大学