跳蛙式开关电流复小波滤波器的制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种跳蛙式开关电流复小波滤波器，包括：顺次级联的电流镜电路、n?1个第一开关电流双线性积分器和1个第二开关电流双线性积分器；n为大于1的整数；所述电流镜电路，用于对外部输入信号分别进行等值复制和反向，生成正向输出信号、负向输出信号；所述第一开关电流双线性积分器，用于对电流进行积分；所述第二开关电流双线性积分器，用于对电流进行积分，输出端包括：正向反馈输出端、负向反馈输出端、实部输出端和虚部输出端；其中，正向反馈输出端输出至序号为n?1的第一开关电流双线性积分器的负向输入端，负向反馈输出端输出至序号为n?1的第一开关电流双线性积分器的正向输入端。本发明结构的电路灵敏度低。
【专利说明】
跳蛙式开关电流复小波滤波器
技术领域
[0001] 本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种跳蛙式开关电流复小波滤波器。
【背景技术】
[0002] 由于具有优良的模值和相位分析特性，复小波变换已广泛应用于脑电、心电等非 平稳信号处理领域。目前，基于计算机的软件实现是复小波变换的主流实现方法，但具有计 算量大、耗时多等缺点，难以满足信号处理的实时性要求。在此背景下，复小波变换的模拟 硬件电路实现逐渐受到青睐，主要包括对数域复小波滤波器和开关电流复小波滤波器两大 类。
[0003] 对数域复小波滤波器属于连续时间模拟电路，其时间常数由特征参数的绝对值决 定，集成精度较差，需要复杂的片上调谐电路，增加了系统的体积和功耗。
[0004] 开关电流复小波滤波器属于采样数据模拟系统，其时间常数取决于特征参数的比 值，可精确集成，非常有利于系统的微体积、低功耗实现。
[0005] 目前，开关电流复小波滤波器的实现结构主要采用跟随领先级反馈回路。虽然可 综合实现任意类型的复小波逼近函数，但是，上述复小波滤波器结构具有反馈通路较长、频 响特性较差等缺点。
【发明内容】
[0006] 本发明的实施例提供了一种跳蛙式开关电流复小波滤波器，可以缩短复小波滤波 器反馈通路的长度，并降低电路的灵敏度。
[0007] 为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
[0008] -种跳蛙式开关电流复小波滤波器，包括：
[0009] 顺次级联的电流镜电路、n-1个第一开关电流双线性积分器和1个第二开关电流双 线性积分器;η为大于1的整数；
[0010] 所述电流镜电路，用于对外部输入信号分别进行等值复制和反向，生成正向输出 信号、负向输出信号;输入端与外部输入信号相连，所述正向输出信号与序号为1的所述第 一开关电流双线性积分器的正向输入端相连，所述负向输出信号与序号为1的所述第一开 关电流双线性积分器的负向输入端相连；
[0011]所述第一开关电流双线性积分器，用于对电流进行积分；输入端包括：正向输入 端、负向输入端;所述第一开关电流双线性积分器的输出端包括:正向输出端、负向输出端、 正向反馈输出端、负向反馈输出端、实部输出端和虚部输出端；
[0012]其中，序号为1到η-2的所述第一开关电流双线性积分器的所述正向输出端分别输 出至级联的下一第一开关电流双线性积分器的正向输入端，序号为1到η-2的所述第一开关 电流双线性积分器的所述负向输出端分别输出至级联的下一第一开关电流双线性积分器 的负向输入端;序号为n-1的所述第一开关电流双线性积分器的所述正向输出端输出至第 二开关电流双线性积分器的正向输入端，序号为n-1的所述第一开关电流双线性积分器的 所述负向输出端输出至级联的第二开关电流双线性积分器的负向输入端；
[0013] 序号为2到n-1的所述第一开关电流双线性积分器的所述正向反馈输出端分别输 出至级联的上一第一开关电流双线性积分器的负向输入端，序号为2到n-1的所述第一开关 电流双线性积分器的所述负向反馈输出端分别输出至级联的上一第一开关电流双线性积 分器的正向输入端，序号为1的所述第一开关电流双线性积分器的正向反馈输出端输出至 序号为1的所述第一开关电流双线性积分器的负向输入端，序号为1的所述第一开关电流双 线性积分器的负向反馈输出端输出至序号为1的所述第一开关电流双线性积分器的正向输 入端；
[0014] 所述第二开关电流双线性积分器，用于对电流进行积分，输入端包括：正向输入 端、负向输入端;正向输入端与序号为n-1的所述第一开关电流双线性积分器的正向输出端 相连，负向输入端与序号为n-1的所述第一开关电流双线性积分器的负向输出端相连;输出 端包括:正向反馈输出端、负向反馈输出端、实部输出端和虚部输出端;其中，正向反馈输出 端输出至序号为n-1的第一开关电流双线性积分器的负向输入端，负向反馈输出端输出至 序号为n-1的第一开关电流双线性积分器的正向输入端；
[0015] 所述第一开关电流双线性积分器和第二开关电流双线性积分器的实部输出端均 相连，一起作为所述复小波滤波器的实部输出；所述第一开关电流双线性积分器和第二开 关电流双线性积分器的虚部输出端均相连，一起作为所述复小波滤波器的虚部输出。
[0016] 由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例，开关电流滤波 器由开关电流积分器级联构成，电路结构简单，且通过跳蛙式负反馈支路的引入，可有效缩 短反馈通路的长度，并且降低开关电流复小波滤波器的电路灵敏度。
[0017] 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。
[0019] 图1是本发明所述的跳蛙式开关电流复小波滤波器的实现电路示意图；
[0020] 图2-1是本发明所述的跳蛙式开关电流复小波滤波器的电流镜电路示意图；
[0021] 图2-2是本发明所述的跳蛙式开关电流复小波滤波器的电流镜电路的简化电路符 号示意图；
[0022] 图3-1是本发明所述的跳蛙式开关电流复小波滤波器的第一开关电流双线性积分 器的实现电路示意图；
[0023] 图3-2是本发明所述的跳蛙式开关电流复小波滤波器的第一开关电流双线性积分 器的简化电路符号示意图；
[0024] 图4-1是本发明所述的跳蛙式开关电流复小波滤波器的第二开关电流双线性积分 器的实现电路示意图；
[0025] 图4-2是本发明所述的跳蛙式开关电流复小波滤波器的第二开关电流双线性积分 器的简化电路符号示意图；
[0026] 图5是本发明所述的跳蛙式开关电流复小波滤波器的时钟波形示意图。
【具体实施方式】
[0027] 下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0028] 如图1所示，为本发明所述的一种跳蛙式开关电流复小波滤波器，包括：
[0029] 顺次级联的电流镜电路、n-1个第一开关电流双线性积分器和1个第二开关电流双 线性积分器;η为大于1的整数；
[0030] 所述电流镜电路，用于对外部输入信号分别进行等值复制和反向，生成正向输出 信号、负向输出信号;输入端与外部输入信号相连，所述正向输出信号与序号为1的所述第 一开关电流双线性积分器的正向输入端相连，所述负向输出信号与序号为1的所述第一开 关电流双线性积分器的负向输入端相连；
[0031] 所述第一开关电流双线性积分器，用于对电流进行积分；输入端包括：正向输入 端、负向输入端;所述第一开关电流双线性积分器的输出端包括:正向输出端、负向输出端、 正向反馈输出端、负向反馈输出端、实部输出端和虚部输出端；
[0032] 其中，序号为1到η-2的所述第一开关电流双线性积分器的所述正向输出端分别输 出至级联的下一第一开关电流双线性积分器的正向输入端，序号为1到η-2的所述第一开关 电流双线性积分器的所述负向输出端分别输出至级联的下一第一开关电流双线性积分器 的负向输入端;序号为n-1的所述第一开关电流双线性积分器的所述正向输出端输出至第 二开关电流双线性积分器的正向输入端，序号为n-1的所述第一开关电流双线性积分器的 所述负向输出端输出至级联的第二开关电流双线性积分器的负向输入端；
[0033] 序号为2到n-1的所述第一开关电流双线性积分器的所述正向反馈输出端分别输 出至级联的上一第一开关电流双线性积分器的负向输入端，序号为2到n-1的所述第一开关 电流双线性积分器的所述负向反馈输出端分别输出至级联的上一第一开关电流双线性积 分器的正向输入端，序号为1的所述第一开关电流双线性积分器的正向反馈输出端输出至 序号为1的所述第一开关电流双线性积分器的负向输入端，序号为1的所述第一开关电流双 线性积分器的负向反馈输出端输出至序号为1的所述第一开关电流双线性积分器的正向输 入端；
[0034] 所述第二开关电流双线性积分器，用于对电流进行积分，输入端包括：正向输入 端、负向输入端;正向输入端与序号为n-1的所述第一开关电流双线性积分器的正向输出端 相连，负向输入端与序号为n-1的所述第一开关电流双线性积分器的负向输出端相连;输出 端包括:正向反馈输出端、负向反馈输出端、实部输出端和虚部输出端;其中，正向反馈输出 端输出至序号为n-1的第一开关电流双线性积分器的负向输入端，负向反馈输出端输出至 序号为n-1的第一开关电流双线性积分器的正向输入端；
[0035] 所述第一开关电流双线性积分器和第二开关电流双线性积分器的实部输出端均 相连，一起作为所述复小波滤波器的实部输出；所述第一开关电流双线性积分器和第二开 关电流双线性积分器的虚部输出端均相连，一起作为所述复小波滤波器的虚部输出。
[0036] 如图2-1和图2-2所示，所述电流镜电路包括：
[0037] 第一 103管％、第二M0S管M2、第三M0S管M3、第四M0S管M4、第五觀3管此、第一输入端 Iin、第一负向输出端ia(T和第一正向输出端ia0+;
[0038]第二冊5管跑的栅极分别连接第一 105管％的栅极和漏极，并连接第一输入端Iin; 第二舢5管跑的漏极连接第一负向输出端ia(f;所述第二舢5管跑的栅极连接所述第三M0S管 M3的栅极；
[0039]所述第三M0S管M3的漏极连接所述第四M0S管M4的栅极和漏极;所述第四M0S管M4的 栅极连接所述第五M0S管施的栅极；
[0040]所述第五105管此的漏极连接所述第一正向输出端ia0+;
[0041 ] 第一 1103管施、第二M0S管M2、第三M0S管M3、第四M0S管M4、第五M0S管施的漏极均接电 源;第一1^管施、第二M0S管M2、第三M0S管M3、第四M0S管M4、第五M0S管M 5的源极均接地。 [0042] 第二M0S管M2与第一 103管沁的沟道宽长比之比为ao;
[0043] 第一 1103管施、第三M0S管M3和第四M0S管M4的沟道宽长比相等；
[0044] 第二M0S管M2与第五腸3管施的沟道宽长比相等。
[0045] 如图3-1和图3-2所示，所述第一开关电流双线性积分器包括：
[0046] 第六M0S管M6、第七M0S管M7、第八M0S管Ms、第九M0S管M9、第十M0S管M 1Q、第^^一M0S 管Μη、第十二觀3管％2、第十三冊3管施3、第十四觀3管施4、第十五M0S管M15、第二正向输入端 ik+、第二负向输入端ik'第二正向输出端iak+、第二负向输出端iak'第一正向反馈输出端ifk +、第一负向反馈输出端ifk'第一实部输出端irk+和第一虚部输出端imk+;k为第一开关电流 双线性积分器的序号，是大于0小于或者等于n-1的自然数；
[0047]所述第六M0S管M6的漏极连接所述第七M0S管M7的漏极;所述第六M0S管M6的栅极和 漏极由第二时钟控制的第一开关相连;所述第六M0S管M6的漏极和第二正向输入端ik+由第 二时钟控制的第二开关相连;所述第六M0S管M 6的漏极和第二负向输入端ik_由第一时钟控 制的第三开关相连；
[0048]所述第七M0S管M?的栅极和漏极由第一时钟控制的第四开关相连;所述第七M0S管 M7的栅极连接所述第八M0S管M8的栅极；
[0049]所述第八M0S管M8的漏极连接所述第二正向输出端iak+，所述第八M0S管M 8的栅极连 接所述第九M0S管M9的栅极；
[0050]所述第九M0S管M9的漏极连接所述第一实部输出端irk+;
[00511所述第九M0S管M9的栅极连接所述第十M0S管M1Q的栅极;所述第十M0S管M 1Q的漏极 连接所述第一虚部输出端imk+;
[0052] 所述第十M0S管M1Q的栅极连接所述第^^一M0S管Μη的栅极;所述第^^一M0S管Μη的 漏极连接所述第一正向反馈输出端if k+;
[0053] 所述第^^一M0S管Μη的栅极连接所述第十二M0S管M12的栅极;所述第十二M0S管M12 的漏极连接所述第十三M0S管M13的漏极和栅极；
[0054]所述第十三M0S管M13的栅极连接所述第十四冊5管施4的栅极;所述第十四》3管施4 的漏极连接所述第二负向输出端iaiT;
[0055]所述第十四M0S管Mm的栅极连接所述第十五M0S管M15的栅极;所述第十五M0S管M15 的漏极连接所述第一负向反馈输出端ift;
[0056] 第六M0S管M6、第七M0S管M7、第八M0S管Ms、第九M0S管M 9、第十M0S管M1Q、第^^一MOS 管Mn、第十二觀3管施2、第十三腸3管施3、第十四祖^管施4、第十五M0S管M15的漏极均接电源； [0057] 第六M0S管M6、第七M0S管M7、第八M0S管Ms、第九M0S管M 9、第十M0S管M1Q、第^^一M0S 管Μη、第十二觀3管施2、第十三腸3管施3、第十四祖^管施4、第十五M0S管M15的源极均接地。 [0058] 图2-1、3_1和4-1所示，Φ:(第一时钟)和巾2(第二时钟)为两相非重叠时钟(时钟波 形如图5所示），J为电流源。
[0059] 第六M0S管M6、第七M0S管M7、第十二腸3管施2、第十三M0S管M 13的沟道宽长比相等；
[0060] 第八M0S管Ms和第十四冊3管％4的沟道宽长比均为第六M0S管M6的沟道宽长比的a k 倍；
[0061 ]第九M0S管M9的沟道宽长比为第六M0S管M6的沟道宽长比的rk倍；
[0062] 第十M0S管M1Q的沟道宽长比为第六M0S管M6的沟道宽长比的mk倍；
[0063] 第^^一M0S管Μη和第十五M0S管M15的沟道宽长比为第六M0S管M 6的沟道宽长比的fk 倍。
[0064]所述第k个第一开关电流双线性积分器的正向输出端的电流与正向输入端的电流 之间的比值以及所述第k个第一开关电流双线性积分器的负向输出端的电流与负向输入端 的电流之间的比值均为?
[0065] 所述第k个第一开关电流双线性积分器的实部输出端的电流与正向输入端的电流 之间的比值为；
[0066] 所述第k个第一开关电流双线性积分器的虚部输出端的电流与正向输入端的电流 之间的比值为，
[0067]所述第k个第一开关电流双线性积分器的正向反馈输出端的电流与正向输入端的 电流比值为μ
[0068] 所述第k个第一开关电流双线性积分器的负向反馈输出端的电流与正向输入端的 电流比值为
[0069] 如图4-1和图4-2所示，所述第二开关电流双线性积分器包括：
[0070] 第十六冊3管施6、第十七M0S管Μπ、第十八冊3管施8、第十九冊3管施 9、第二十M0S管 Μ20、第二^^一M0S管M21、第二十二M0S管M22、第二十三M0S管M 23、第三正向输入端in+、第三负 向输入端in'第二正向反馈输出端if/、第二负向反馈输出端ifrT、第二实部输出端i?+、第二 虚部输出端imn+;
[0071] 所述第十六M0S管M16的漏极连接所述第十七M0S管Μπ的漏极，所述第十六M0S管M16 的栅极和漏极由第二时钟控制的开关相连，所述第十七M0S管Μπ的栅极和漏极由第一时钟 控制的开关相连;所述第十六M0S管M 16的漏极和第三正向输入端in+由第二时钟控制的开关 相连，所述第十六M0S管M16的漏极和第三负向输入端irT由第一时钟控制的开关相连；
[0072] 所述第十七M0S管Μπ的栅极连接所述第十八M0S管M18的栅极;所述第十八M0S管M18 的漏极连接所述第二实部输出端irn+;
[0073] 所述第十八M0S管M18的栅极连接所述第十九M0S管M19的栅极;所述第十九M0S管M 19 的漏极连接所述第二虚部输出端iC;
[0074] 所述第十九M0S管M19的栅极连接所述第二十M0S管M2Q的栅极;所述第二十M0S管M 20 的漏极连接所述第二正向反馈输出端ifn+;
[0075] 所述第二十M0S管M2Q的栅极连接所述第二^^一M0S管M21的栅极；
[0076]所述第二^^一M0S管M21的漏极连接所述第二十二M0S管M22的漏极和栅极；
[0077]所述第二十二M0S管M22的栅极连接所述第二十三M0S管M23的栅极；
[0078]所述第二十三M0S管M23的漏极连接所述第二负向反馈输出端ifrT;
[0079] 第十六冊3管施6、第十七M0S管Μπ、第十八冊3管施8、第十九冊3管施 9、第二十M0S管 Μ20、第二^^一M0S管M21、第二十二M0S管M22、第二十三M0S管M 23的漏极均接电源；
[0080] 第十六冊3管施6、第十七M0S管Μπ、第十八冊3管施8、第十九冊3管施 9、第二十M0S管 Μ20、第二^^一M0S管M21、第二十二M0S管M22、第二十三M0S管M 23的源极均接地。
[0081 ] 第十六冊3管沁6、第十七冊3管沁7、第二^^一M0S管M21、第二十二M0S管M22的沟道宽 长比相等；
[0082] 第十八M0S管M18的沟道宽长比为第十六M0S管施6的仏倍；
[0083] 第十九M0S管M19的沟道宽长比为第十六M0S管倍；
[0084] 第二十M0S管M2q和第二十三M0S管M23的沟道宽长比为第十六M0S管M 16的fn倍。
[0085] 所述第二开关电流双线性积分器的实部输出端的电流与正向输入端的电流比值 为J
[0086] 所述第二开关电流双线性积分器的虚部输出端的电流与正向输入端的电流比值 为m'
[0087] 所述第二开关电流双线性积分器的正向反馈输出端的电流与正向输入端的电流 比值为
.1 - Z·
[0088] 所述第二开关电流双线性积分器的负向反馈输出端的电流与正向输入端的电流 比值为
[0089] 所述第一开关电流双线性积分器和第二开关电流双线性积分器的实部输出端均 相连，一起作为所述复小波滤波器的实部输出，具体为：
[0090] 当所述第一开关电流双线性积分器的实部输出端输出负值电流时，所述第一开关 电流双线性积分器的实部输出端连接第一反向电路，所述第一反向电路的输出端和其它第 一开关电流双线性积分器以及第二开关电流双线性积分器的实部输出端均相连一起作为 所述复小波滤波器的实部输出；第一反向电路用于将所述第一开关电流双线性积分器的实 部输出端输出的电流反向；
[0091] 当所述第二开关电流双线性积分器的实部输出端输出负值电流时，所述第二开关 电流双线性积分器的实部输出端连接第二反向电路，所述第二反向电路的输出端和第一开 关电流双线性积分器的实部输出端均相连一起作为所述复小波滤波器的实部输出；第二反 向电路用于将所述第二开关电流双线性积分器的实部输出端输出的电流反向；
[0092] 所述第一开关电流双线性积分器和第二开关电流双线性积分器的虚部输出端均 相连，一起作为所述复小波滤波器的虚部输出，具体为：
[0093] 当所述第一开关电流双线性积分器的虚部输出端输出负值电流时，所述第一开关 电流双线性积分器的虚部输出端连接第三反向电路，所述第三反向电路的输出端和其它第 一开关电流双线性积分器以及第二开关电流双线性积分器的虚部输出端均相连一起作为 所述复小波滤波器的虚部输出；第三反向电路用于将所述第一开关电流双线性积分器的虚 部输出端输出的电流反向；
[0094] 当所述第二开关电流双线性积分器的虚部输出端输出负值电流时，所述第二开关 电流双线性积分器的虚部输出端连接第四反向电路，所述第四反向电路的输出端和第一开 关电流双线性积分器的虚部输出端均相连一起作为所述复小波滤波器的虚部输出；第四反 向电路用于将所述第二开关电流双线性积分器的虚部输出端输出的电流反向。
[0095] 本发明的有益效果为：
[0096] 采用标准数字CMOS工艺实现，具有动态范围大、设计过程简单、无需模数转换器、 适于低电压低功耗大规模集成等优点；用与标准CMOS工艺兼容的开关电流技术构造滤波 器，可精确集成模拟滤波器的时间常数，从而精确实现模拟滤波器的频响特性;利用具有跳 蛙式拓扑结构的负反馈支路构造开关电流复小波滤波器，可有效缩短反馈通路的长度，提 高滤波器的频响特性，同时有效降低开关电流复小波滤波器的电路灵敏度，可应用于非平 稳信号的分析与处理。
[0097]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围 为准。
【主权项】
1. 一种跳蛙式开关电流复小波滤波器，其特征在于，包括： 顺次级联的电流镜电路、n-1个第一开关电流双线性积分器和1个第二开关电流双线性 积分器;η为大于1的整数； 所述电流镜电路，用于对外部输入信号分别进行等值复制和反向，生成正向输出信号、 负向输出信号;输入端与外部输入信号相连，所述正向输出信号与序号为1的所述第一开关 电流双线性积分器的正向输入端相连，所述负向输出信号与序号为1的所述第一开关电流 双线性积分器的负向输入端相连； 所述第一开关电流双线性积分器，用于对电流进行积分;输入端包括:正向输入端、负 向输入端;所述第一开关电流双线性积分器的输出端包括:正向输出端、负向输出端、正向 反馈输出端、负向反馈输出端、实部输出端和虚部输出端； 其中，序号为1到η-2的所述第一开关电流双线性积分器的所述正向输出端分别输出至 级联的下一第一开关电流双线性积分器的正向输入端，序号为1到η-2的所述第一开关电流 双线性积分器的所述负向输出端分别输出至级联的下一第一开关电流双线性积分器的负 向输入端;序号为n-1的所述第一开关电流双线性积分器的所述正向输出端输出至第二开 关电流双线性积分器的正向输入端，序号为n-1的所述第一开关电流双线性积分器的所述 负向输出端输出至级联的第二开关电流双线性积分器的负向输入端； 序号为2到n-1的所述第一开关电流双线性积分器的所述正向反馈输出端分别输出至 级联的上一第一开关电流双线性积分器的负向输入端，序号为2到n-1的所述第一开关电流 双线性积分器的所述负向反馈输出端分别输出至级联的上一第一开关电流双线性积分器 的正向输入端，序号为1的所述第一开关电流双线性积分器的正向反馈输出端输出至序号 为1的所述第一开关电流双线性积分器的负向输入端，序号为1的所述第一开关电流双线性 积分器的负向反馈输出端输出至序号为1的所述第一开关电流双线性积分器的正向输入 端； 所述第二开关电流双线性积分器，用于对电流进行积分，输入端包括:正向输入端、负 向输入端;正向输入端与序号为n-1的所述第一开关电流双线性积分器的正向输出端相连， 负向输入端与序号为n-1的所述第一开关电流双线性积分器的负向输出端相连;输出端包 括:正向反馈输出端、负向反馈输出端、实部输出端和虚部输出端;其中，正向反馈输出端输 出至序号为n-1的第一开关电流双线性积分器的负向输入端，负向反馈输出端输出至序号 为n-1的第一开关电流双线性积分器的正向输入端； 所述第一开关电流双线性积分器和第二开关电流双线性积分器的实部输出端均相连， 一起作为所述复小波滤波器的实部输出;所述第一开关电流双线性积分器和第二开关电流 双线性积分器的虚部输出端均相连，一起作为所述复小波滤波器的虚部输出。2. 根据权利要求1所述的跳蛙式开关电流复小波滤波器，其特征在于，所述电流镜电路 包括： 第一 1103管施、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五腸3管施、第一输入端I in、第 一负向输出端ia(T和第一正向输出端iaO+; 第二冊5管此的栅极分别连接第一 105管％的栅极和漏极，并连接第一输入端Iin;第二 皿05管跑的漏极连接第一负向输出端ia(f;所述第二冊5管跑的栅极连接所述第三MOS管M3的 栅极； 所述第三MOS管M3的漏极连接所述第四MOS管M4的栅极和漏极;所述第四MOS管M4的栅极 连接所述第五MOS管施的栅极； 所述第五105管施的漏极连接所述第一正向输出端ia0+; 第一 103管％、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管蚍的漏极均接电源； 第一 1^管施、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5的源极均接地。3. 根据权利要求2所述的跳蛙式开关电流复小波滤波器，其特征在于， 第二MOS管M2与第一 103管沁的沟道宽长比之比为a〇; 第一 1103管施、第三MOS管M3和第四MOS管M4的沟道宽长比相等； 第二MOS管M2与第五腸3管施的沟道宽长比相等。4. 根据权利要求1所述的跳蛙式开关电流复小波滤波器，其特征在于，所述第一开关电 流双线性积分器包括： 第六MOS管M6、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M 9、第十MOS管Miq、第^^一MOS管M11、 第十二觀3管施2、第十三腸3管施3、第十四冊3管施4、第十五MOS管M15、第二正向输入端ik +、第 二负向输入端ik'第二正向输出端iak+、第二负向输出端iak'第一正向反馈输出端ifk+、第一 负向反馈输出端ifiT、第一实部输出端/rff+和第一虚部输出端/m/c+;k为第一开关电流双线性 积分器的序号，是大于0小于或者等于n-1的自然数； 所述第六MOS管M6的漏极连接所述第七MOS管M7的漏极;所述第六MOS管M6的栅极和漏极 由第二时钟控制的第一开关相连;所述第六MOS管M6的漏极和第二正向输入端ik+由第二时 钟控制的第二开关相连;所述第六MOS管M 6的漏极和第二负向输入端ik_由第一时钟控制的 第三开关相连； 所述第七MOS管M7的栅极和漏极由第一时钟控制的第四开关相连;所述第七MOS管M7的 栅极连接所述第八MOS管M8的栅极； 所述第八MOS管M8的漏极连接所述第二正向输出端iak+，所述第八MOS管M8的栅极连接所 述第九MOS管M9的栅极； 所述第九MOS管M9的漏极连接所述第一实部输出端irk+; 所述第九MOS管M9的栅极连接所述第十MOS管Miq的栅极;所述第十MOS管Miq的漏极连接 所述第一虚部输出端; 所述第十MOS管Miq的栅极连接所述第十一 MOS管Mn的栅极;所述第十一 MOS管Mn的漏极 连接所述第一正向反馈输出端if k+; 所述第十一MOS管Mn的栅极连接所述第十二MOS管M12的栅极;所述第十二MOS管M12的漏 极连接所述第十三MOS管M13的漏极和栅极； 所述第十三MOS管M13的栅极连接所述第十四冊5管.的栅极;所述第十四觀3管.的漏 极连接所述第二负向输出端?; 所述第十四MOS管M14的栅极连接所述第十五MOS管M15的栅极;所述第十五MOS管M 15的漏 极连接所述第一负向反馈输出端ifiT; 第六MOS管M6、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M 9、第十MOS管Miq、第^^一MOS管M11、 第十二祖^管施2、第十三腸3管施3、第十四觀3管施4、第十五MOS管M15的漏极均接电源； 第六MOS管M6、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M 9、第十MOS管Miq、第^^一MOS管M11、 第十二祖^管施2、第十三腸3管施3、第十四觀3管施4、第十五MOS管M15的源极均接地。5. 根据权利要求4所述的跳蛙式开关电流复小波滤波器，其特征在于， 第六MOS管M6、第七MOS管M7、第十二舢3管施2、第十三MOS管M13的沟道宽长比相等； 第八MOS管M8和第十四腸5管施4的沟道宽长比均为第六MOS管M6的沟道宽长比的a k倍； 第九MOS管M9的沟道宽长比为第六MOS管M6的沟道宽长比的rk倍； 第十MOS管Miq的沟道宽长比为第六MOS管M6的沟道宽长比的mk倍； 第^^一MOS管Mn和第十五MOS管M15的沟道宽长比为第六MOS管M6的沟道宽长比的fk倍。6. 根据权利要求5所述的跳蛙式开关电流复小波滤波器，其特征在于， 所述第k个第一开关电流双线性积分器的正向输出端的电流与正向输入端的电流之间 的比值以及所述第k个第一开关电流双线性积分器的负向输出端的电流与负向输入端的电 流之间的比值均为所述第k个第一开关电流双线性积分器的实部输出端的电流与正向输入端的电流之间 的比值为所述第k个第一开关电流双线性积分器的虚部输出端的电流与正向输入端的电流之间 的比值为所述第k个第一开关电流双线性积分器的正向反馈输出端的电流与正向输入端的电流 比值为所述第k个第一开关电流双线性积分器的负向反馈输出端的电流与正向输入端的电流 比值为7. 根据权利要求1所述的跳蛙式开关电流复小波滤波器，其特征在于，所述第二开关电 流双线性积分器包括： 第十六冊3管施6、第十七MOS管Mn、第十八腸3管施8、第十九觀3管施9、第二十MOS管M 2q、第 二^^一MOS管M21、第二十二MOS管M22、第二十三MOS管M23、第三正向输入端i n+、第三负向输入 端in'第二正向反馈输出端ifn+、第二负向反馈输出端ifrT、第二实部输出端irn+、第二虚部输 出立而imn ; 所述第十六MOS管M16的漏极连接所述第十七MOS管Mn的漏极，所述第十六MOS管M16的栅 极和漏极由第二时钟控制的开关相连，所述第十七MOS管M17的栅极和漏极由第一时钟控制 的开关相连;所述第十六MOS管M 16的漏极和第三正向输入端in+由第二时钟控制的开关相 连，所述第十六MOS管M 16的漏极和第三负向输入端irT由第一时钟控制的开关相连； 所述第十七舢3管施7的栅极连接所述第十八MOS管M18的栅极;所述第十八MOS管M18的漏 极连接所述第二实部输出端im+; 所述第十八MOS管M18的栅极连接所述第十九MOS管M19的栅极;所述第十九MOS管M 19的漏 极连接所述第二虚部输出端im+; 所述第十九MOS管M19的栅极连接所述第二十MOS管M2q的栅极;所述第二十MOS管M 2q的漏 极连接所述第二正向反馈输出端ifn+ ; 所述第二十MOS管M2q的栅极连接所述第二十一 MOS管M21的栅极； 所述第二十一MOS管M21的漏极连接所述第二十二MOS管M22的漏极和栅极； 所述第二十二MOS管M22的栅极连接所述第二十三MOS管M23的栅极； 所述第二十三MOS管M23的漏极连接所述第二负向反馈输出端if rT; 第十六冊3管施6、第十七MOS管Mn、第十八腸3管施8、第十九觀3管施9、第二十MOS管M 2q、第 二^^一MOS管M21、第二十二MOS管M22、第二十三MOS管M23的漏极均接电源； 第十六冊3管施6、第十七MOS管Mn、第十八腸3管施8、第十九觀3管施9、第二十MOS管M 2q、第 二^^一MOS管M21、第二十二MOS管M22、第二十三MOS管M23的源极均接地。8. 根据权利要求7所述的跳蛙式开关电流复小波滤波器，其特征在于， 第十六觀3管沁6、第十七冊3管沁7、第二^^一MOS管M21、第二十二MOS管M22的沟道宽长比 相等； 第十八MOS管M18的沟道宽长比为第十六MOS管施6的化倍； 第十九MOS管M19的沟道宽长比为第十六MOS管M16的mn倍； 第二十MOS管M2Q和第二十三MOS管M23的沟道宽长比为第十六MOS管M16的f n倍。9. 根据权利要求8所述的跳蛙式开关电流复小波滤波器，其特征在于， 所述第二开关电流双线性积分器的实部输出端的电流与正向输入端的电流比值为所述第二开关电流双线性积分器的虚部输出端的电流与正向输入端的电流比值为所述第二开关电流双线性积分器的正向反馈输出端的电流与正向输入端的电流比值所述第二开关电流双线性积分器的负向反馈输出端的电流与正向输入端的电流比值10. 根据权利要求1所述的跳蛙式开关电流复小波滤波器，其特征在于， 所述第一开关电流双线性积分器和第二开关电流双线性积分器的实部输出端均相连 一起作为所述复小波滤波器的实部输出，具体为： 当所述第一开关电流双线性积分器的实部输出端输出负值电流时，所述第一开关电流 双线性积分器的实部输出端连接第一反向电路，所述第一反向电路的输出端和其它第一开 关电流双线性积分器以及第二开关电流双线性积分器的实部输出端均相连一起作为所述 复小波滤波器的实部输出；第一反向电路用于将所述第一开关电流双线性积分器的实部输 出端输出的电流反向； 当所述第二开关电流双线性积分器的实部输出端输出负值电流时，所述第二开关电流 双线性积分器的实部输出端连接第二反向电路，所述第二反向电路的输出端和第一开关电 流双线性积分器的实部输出端均相连一起作为所述复小波滤波器的实部输出；第二反向电 路用于将所述第二开关电流双线性积分器的实部输出端输出的电流反向； 所述第一开关电流双线性积分器和第二开关电流双线性积分器的虚部输出端均相连， 一起作为所述复小波滤波器的虚部输出，具体为： 当所述第一开关电流双线性积分器的虚部输出端输出负值电流时，所述第一开关电流 双线性积分器的虚部输出端连接第三反向电路，所述第三反向电路的输出端和其它第一开 关电流双线性积分器以及第二开关电流双线性积分器的虚部输出端均相连一起作为所述 复小波滤波器的虚部输出；第三反向电路用于将所述第一开关电流双线性积分器的虚部输 出端输出的电流反向； 当所述第二开关电流双线性积分器的虚部输出端输出负值电流时，所述第二开关电流 双线性积分器的虚部输出端连接第四反向电路，所述第四反向电路的输出端和第一开关电 流双线性积分器的虚部输出端均相连一起作为所述复小波滤波器的虚部输出；第四反向电 路用于将所述第二开关电流双线性积分器的虚部输出端输出的电流反向。
【文档编号】H03H17/02GK105932982SQ201610245005
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】赵文山
【申请人】北京交通大学