一种无源滤波器与有源滤波器相结合的复数滤波器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种无源滤波器与有源滤波器相结合的复数滤波器，所述复数滤波器包括：一个由串联电阻与耦合电容组成的无源多相滤波器输入级电路，以及一个与无源多相滤波器输入级电路连接的由全差分运算放大器与跨接电阻、跨接电容组成的有源复数滤波器电路。本实用新型的复数滤波器结合了无源多相滤波器高镜像抑制与有源复数滤波器高带外抑制的优点；本实用新型的复数滤波器在保持滤波特性与功耗不变的情况下，提高镜像抑制。
【专利说明】
一种无源滤波器与有源滤波器相结合的复数滤波器
技术领域
[0001]本实用新型涉及滤波器技术领域，具体是一种无源滤波器与有源滤波器相结合的复数滤波器。
【背景技术】
[0002]接收机电路是接收处理射频信号的关键电路，在信号的接收处理的过程当中，容易受到外部引入的和内部产生的噪声与镜像信号的干扰，从而影响接收机电路的接收灵敏度，严重时甚至会使接收机无法正常工作，所以滤波器电路在接收机电路中起到至关重要的作用。
[0003]传统有源复数滤波器，可以有效的抑制带外噪声和镜像信号，提高接收机的接收灵敏度，但是当镜像信号功率比较大，或者镜像信号频率与信号频率比较接近时，传统的有源复数滤波器就会面临镜像抑制能力不足的问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种无源滤波器与有源滤波器相结合的复数滤波器，以克服现有技术中存在的缺陷。
[0005]本实用新型的目的通过以下技术方案实现:
[0006]—种无源滤波器与有源滤波器相结合的复数滤波器，所述复数滤波器包括:
[0007]—个由串联电阻与耦合电容组成的无源多相滤波器输入级电路，以及一个与无源多相滤波器输入级电路连接的由全差分运算放大器与跨接电阻、跨接电容组成的有源复数滤波器电路。
[0008]I路通道的输入信号高电平为Viinp，I路通道的输入信号低电平为Viinn ; I路通道的输出信号高电平为VIQUTP，I路通道的输出信号低电平为VIQUTN;Q路通道的输入信号高电平为Vqinp，Q路通道的输入信号低电平为Vqinn; Q路通道的输出信号尚电平为Vqciutp，Q路通道的输出信号低电平为Vqciutn ο
[0009]优选的，所述由串联电阻与耦合电容组成的无源多相滤波器输入级电路，电阻Riip的正输入端与负输入端分别与I路输入信号高电平Viinp与放大器Ai的负输入端Vin相连，电容Ciip的正输入端与负输入端分别与I路输入信号高电平Viinp与放大器A2的负输入端Vqn相连;电阻Riin的正输入端与负输入端分别与I路输入信号低电平Viinn与放大器Ai的正输入端Vip相连，电容Cm的正输入端与负输入端分别与I路输入信号低电平Viinn与放大器A2的正输入端Vqp相连；电阻Rqip的正输入端与负输入端分别与Q路输入信号高电平VdiNP与放大器A2的负输入端Vqn相连，电容Cqip的正输入端与负输入端分别与Q路输入信号高电平VdiNP与放大器Ai的正输入端Vip相连；电阻Rqin的正输入端与负输入端分别与Q路输入信号低电平VdiNN与放大器A2的正输入端Vqp相连，电容Cqin的正输入端与负输入端分别与Q路输入信号低电平Vqinn与放大器Ai的负输入端Vin相连。
[0010]优选的，所述由全差分运算放大器与跨接电阻、跨接电容组成的有源复数滤波器电路，包括I路信号通道上的第一级低通滤波器电路，Q路信号通道上的第二级低通滤波器，以及连接第一级低通滤波器电路与第二级低通滤波器电路的耦合电阻；
[0011 ]对于所述第一级低通滤波器电路，电阻Ri2P的正输入端与负输入端分别与放大器Al的负输入端Vin与放大器Ai的正输出端Viciutp相连，电阻Ri2N的正输入端与负输入端分别与放大器Ai的正输入端Vip与放大器Ai的负输出端Viciutn相连；电容Ci2P的正输入端与负输入端分别与放大器Al的负输入端Vin与放大器Ai的正输出端Viciutp相连，电容Cm的正输入端与负输入端分别与放大器Al的正输入端Vip与放大器Ai的负输出端Viciutn相连；
[0012]对于所述第二级低通滤波器电路，电阻Rq2p的正输入端与负输入端分别与放大器A2的负输入端Vqn与放大器A2的正输出端Vqqutp相连，电阻Rq2n的正输入端与负输入端分别与放大器A2的正输入端Vqp与放大器A2的负输出端Vqciutn相连；电容Cq2p的正输入端与负输入端分别与放大器A2的负输入端Vqn与放大器A2的正输出端Vqciutp相连，电容Cq2n的正输入端与负输入端分别与放大器A2的正输入端Vqp与放大器A2的负输出端Vociutn相连；
[0013]对于连接第一级低通滤波器电路与第二级低通滤波器电路的耦合电阻，电阻Rmi的正输入端与负输入端分别与放大器Al的正输入端Vip与放大器A2的正输出端Vqciutp相连，电阻Rm2的正输入端与负输入端分别与放大器Ai的负输入端Vin与放大器A2的负输出端Vociutn相连；电阻Rm3的正输入端与负输入端分别与放大器A2的正输入端Vqp与放大器Ai的负输出端V1utn相连，电阻Rm4的正输入端与负输入端分别与放大器A2的负输入端Vqn与放大器Ai的正输出端V1utp相连。
[0014]优选的，本实用新型提出的一种无源滤波器与有源滤波器相结合的复数滤波器，不限于所述的一阶复数滤波器，也包括由多个一阶复数滤波器级联而成的多阶复数滤波器。
[0015]本实用新型的有益效果:
[0016](I)本实用新型的复数滤波器结合了无源多相滤波器高镜像抑制与有源复数滤波器高带外抑制的优点。
[0017](2)本实用新型的复数滤波器在保持滤波特性与功耗不变的情况下，提高镜像抑制。
【附图说明】
[0018]图1是实用新型的复数滤波器电路图；
[0019]图2是实用新型的复数滤波器与传统复数滤波器的滤波特性波特图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合具体实施例对本实用新型作进一步描述。
[0021]如图1所示，本实用新型的一种无源滤波器与有源滤波器相结合的复数滤波器是由一个串联电阻与耦合电容组成的无源多相滤波器输入级电路，以及一个全差分运算放大器与跨接电阻、跨接电容组成的有源复数滤波器电路构成。
[0022]I路通道的输入信号高电平为Viinp，I路通道的输入信号低电平为Vn_; I路通道的输出信号高电平为V1UTP，I路通道的输出信号低电平为V1UTN ； Q路通道的输入信号高电平为Vqinp，Q路通道的输入信号低电平为Vqinn; Q路通道的输出信号高电平为Vqciutp，Q路通道的输出信号低电平为Vqciutn ;
[0023]所述由串联电阻与耦合电容组成的无源多相滤波器输入级电路，电阻Riip的正输入端与负输入端分别与I路输入信号高电平Viinp与放大器Ai的负输入端Vin相连，电容Ciip的正输入端与负输入端分别与I路输入信号高电平Viinp与放大器A2的负输入端Vqn相连；电阻Riin的正输入端与负输入端分别与I路输入信号低电平Viinn与放大器Ai的正输入端Vip相连，电容Ciin的正输入端与负输入端分别与I路输入信号低电平Viinn与放大器A2的正输入端Vqp相连；电阻Rqip的正输入端与负输入端分别与Q路输入信号高电平Vqinp与放大器A2的负输入端Vqn相连，电容Cdip的正输入端与负输入端分别与Q路输入信号高电平VdiNP与放大器Ai的正输入端Vip相连；电阻Rqin的正输入端与负输入端分别与Q路输入信号低电平Vqinn与放大器A2的正输入端Vqp相连，电容CdiN的正输入端与负输入端分别与Q路输入信号低电平VdiNN与放大器Ai的负输入端Vin相连；
[0024]所述由全差分运算放大器与跨接电阻、跨接电容组成的有源复数滤波器电路，包括I路信号通道上的第一级低通滤波器电路，Q路信号通道上的第二级低通滤波器，以及连接第一级低通滤波器电路与第二级低通滤波器电路的耦合电阻；
[0025]对于所述第一级低通滤波器电路，电阻Ri2P的正输入端与负输入端分别与放大器Al的负输入端Vin与放大器Ai的正输出端Viciutp相连，电阻Ri2N的正输入端与负输入端分别与放大器Ai的正输入端Vip与放大器Ai的负输出端Viciutn相连；电容Ci2P的正输入端与负输入端分别与放大器Al的负输入端Vin与放大器Ai的正输出端Viciutp相连，电容Cm的正输入端与负输入端分别与放大器Al的正输入端Vip与放大器Ai的负输出端Viciutn相连；
[0026]对于所述第二级低通滤波器电路，电阻Rq2p的正输入端与负输入端分别与放大器A2的负输入端Vqn与放大器A2的正输出端Vqqutp相连，电阻Rq2n的正输入端与负输入端分别与放大器A2的正输入端Vqp与放大器A2的负输出端Vqciutn相连；电容Cq2p的正输入端与负输入端分别与放大器A2的负输入端Vqn与放大器A2的正输出端Vqciutp相连，电容Cq2n的正输入端与负输入端分别与放大器A2的正输入端Vqp与放大器A2的负输出端Vociutn相连；
[0027]对于连接第一级低通滤波器电路与第二级低通滤波器电路的耦合电阻，电阻Rmi的正输入端与负输入端分别与放大器Al的正输入端Vip与放大器A2的正输出端Vqciutp相连，电阻Rm2的正输入端与负输入端分别与放大器Ai的负输入端Vin与放大器A2的负输出端Vociutn相连；电阻Rm3的正输入端与负输入端分别与放大器A2的正输入端Vqp与放大器Ai的负输出端V1utn相连，电阻Rm4的正输入端与负输入端分别与放大器A2的负输入端Vqn与放大器Ai的正输出端V1utp相连；
[0028]本实用新型的一种无源滤波器与有源滤波器相结合的复数滤波器与传统有源复数滤波器的滤波特性比较如图2所示，图中以三阶滤波器为例，实线部分为传统有源复数滤波器波特图，虚线部分为本实用新型复数滤波器波特图，当频率在ω >0时，两种复数滤波器具有类似的滤波特性，当频率在ω〈O时，传统复数滤波器的镜像抑制特性受限于滤波斜率，所以在镜像频率带内的抑制特性相差很大，在镜像频率带内-ω if+ ω LP处抑制最差。而本实用新型复数滤波器在镜像频率带内具有较一致的镜像抑制特性，而且在镜像频率带内普遍具有更尚的镜像抑制。
[0029]本实用新型的一种无源滤波器与有源滤波器相结合的复数滤波器，不仅限于图1所示的一阶复数滤波器，也包括由多个一阶复数滤波器级联而成的多阶复数滤波器。
[0030]以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
【主权项】
1.一种无源滤波器与有源滤波器相结合的复数滤波器，其特征在于所述复数滤波器包括: 一个由串联电阻与耦合电容组成的无源多相滤波器输入级电路，以及与所述无源多相滤波器输入级电路连接的一个由全差分运算放大器与跨接电阻、跨接电容组成的有源复数滤波器电路。2.根据权利要求1所述的一种无源滤波器与有源滤波器相结合的复数滤波器，其特征在于 所述由串联电阻与耦合电容组成的无源多相滤波器输入级电路，电阻Rnp的正输入端与负输入端分别与I路输入信号高电平Viinp与放大器Ai的负输入端Vin相连，电容Ciip的正输入端与负输入端分别与I路输入信号高电平Viinp与放大器A2的负输入端Vqn相连；电阻Riin的正输入端与负输入端分别与I路输入信号低电平Viinn与放大器Ai的正输入端Vip相连，电容Ciin的正输入端与负输入端分别与I路输入信号低电平Viinn与放大器A2的正输入端Vqp相连；电阻Rqip的正输入端与负输入端分别与Q路输入信号高电平Vqinp与放大器A2的负输入端Vqn相连，电容Cdip的正输入端与负输入端分别与Q路输入信号高电平VdiNP与放大器Ai的正输入端Vip相连；电阻Rqin的正输入端与负输入端分别与Q路输入信号低电平Vqinn与放大器A2的正输入端VdP相连，电容CdlN的正输入端与负输入端分别与Q路输入信号低电平VdINN与放大器Al的负输入端Vin相连。3.根据权利要求1所述的一种无源滤波器与有源滤波器相结合的复数滤波器，其特征在于 所述由全差分运算放大器与跨接电阻、跨接电容组成的有源复数滤波器电路，包括I路信号通道上的第一级低通滤波器电路，Q路信号通道上的第二级低通滤波器，以及连接第一级低通滤波器电路与第二级低通滤波器电路的耦合电阻； 对于所述第一级低通滤波器电路，电阻Ri2P的正输入端与负输入端分别与放大器Al的负输入端ViN与放大器Al的正输出端Viciutp相连，电阻Rm的正输入端与负输入端分别与放大器Ai的正输入端Vip与放大器Ai的负输出端Viciutn相连；电容Ci2P的正输入端与负输入端分别与放大器Ai的负输入端Vin与放大器Ai的正输出端Viciutp相连，电容Ci2N的正输入端与负输入端分别与放大器Al的正输入端Vip与放大器Ai的负输出端Viciutn相连； 对于所述第二级低通滤波器电路，电阻Rq2P的正输入端与负输入端分别与放大器如的负输入端Vqn与放大器A2的正输出端Vqciutp相连，电阻Rq2n的正输入端与负输入端分别与放大器A2的正输入端Vqp与放大器A2的负输出端Vqqutn相连；电容Cq2p的正输入端与负输入端分别与放大器A2的负输入端Vqn与放大器A2的正输出端Vociutp相连，电容Cci2N的正输入端与负输入端分别与放大器A2的正输入端Vqp与放大器A2的负输出端Vociutn相连； 对于连接第一级低通滤波器电路与第二级低通滤波器电路的耦合电阻，电阻Rm1的正输入端与负输入端分别与放大器Al的正输入端Vip与放大器A2的正输出端Vqqutp相连，电阻Rm2的正输入端与负输入端分别与放大器Al的负输入端Vin与放大器A2的负输出端Vqciutn相连;电阻Rm3的正输入端与负输入端分别与放大器A2的正输入端Vqp与放大器Ai的负输出端Viciutn相连，电阻Rm4的正输入端与负输入端分别与放大器A2的负输入端Vqn与放大器Ai的正输出端V1utp相连。
【文档编号】H03H17/02GK205566245SQ201620282219
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】赵寅升, 沈剑均
【申请人】江苏星宇芯联电子科技有限公司