采样滤波器装置的制作方法

专利名称：采样滤波器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采样滤波器装置。
背景技术：
在诸如移动通信的无线通信设备中，已经使用了在时间方面对信号进行离散化并 且进行频率转换和滤波的采样滤波器装置。例如，作为现有技术采样滤波器装置，存在如专 利文献1中描述的这样的装置。图10示出专利文献1中描述的现有技术采样滤波器装置。在图10中，现有技术采样滤波器装置包括互导放大器305、历史(history)电容器 307、旋转式电容器308和309、开关312、314和315、以及数字控制单元317。开关312、314 和315由数字控制单元317生成的信号控制。从互导放大器305输出的RF电流累积在历 史电容器307、旋转式电容器308和309中，并且通过循环读取累积在旋转式电容器308和 309中的电荷来产生离散时间样本流。当重置(reset)累积在旋转式电容器308和309中 的电荷时，使得发生IIR滤波作用。专利文献1 JP-A-2004-289793 (第 I5 页，图 3a)

发明内容
本发明要解决的问题然而，在上述专利文献1中描述的现有技术方法中，IIR滤波的作用为一阶，其中 限制了滤波特性的控制范围。另外，虽然可以通过彼此并联地提供根据专利文献1的历史 电容器来形成具有高阶滤波特性的模拟电路，但是将仅通过正系数来表示传输函数，其中 存在问题滤波特性的控制范围将不改变很多。此外，在通过使用旋转式电容器实现与高阶 IIR滤波作用等效的滤波特性的情况下，准备大量的旋转式电容器是必要的，其中存在另一 个问题是显著增加了电路规模。因此，本发明的目的是提供一种采样滤波器装置，其可以实现包括作为能够进行 IIR滤波器作用的滤波器的传输函数的负系数的高阶滤波特性。用于解决该问题的方法本发明提供了一种采样滤波器装置，包括第一采样开关，用于对输入电流进行采 样；第二采样开关，其具有关于接通(ON)时间与第一采样开关的180度相位差；第一积分 器，用于对从第一采样开关输入的电荷进行积分；多个第三积分器；多个第二积分器，用于 对从第二采样开关输入的电荷进行积分；充电开关，连接至第二积分器；充电开关和放电 开关，连接至第三积分器；以及控制单元，用于控制各个开关，其中从第一采样开关输入的 电荷、在第一积分器中累积的电荷以及在第二积分器中累积的电荷由第一积分器、第二积 分器和第三积分器共享(share)，并且控制累积在第三积分器中的电荷以便输出。根据该结构，可以保证高阶滤波作用，其包括作为能够进行IIR滤波器作用的滤 波器的传输函数的负系数。另外，上述采样滤波器装置还包括第四积分器，用于对从第二采样开关输入的电荷进行积分；多个第六积分器；以及多个第五积分器，用于对从第一采样开关输入 的电荷进行积分，其中从第二采样开关输入的电荷、累积在第四积分器中的电荷以及累 积在第五积分器中的电荷由第四积分器、第五积分器和第六积分器共享，并且差分合成 (differentially composed)第六积分器的输出和第三积分器的输出。根据该结构，除了保证包括作为能够进行IIR滤波作用的滤波器的传输函数的负 系数的高阶滤波作用之外，还可以增加输出增益。此外，采样滤波器装置进行控制，使得第二积分器对从第一采样开关输入的电荷 进行积分，以及第五积分器对从第二采样开关输入的电荷进行积分。根据该结构，可以在保证包括作为具有IIR滤波作用的滤波器的传输函数的负系 数的高阶滤波作用时，优化积分器数量。此外，上述采样滤波器装置包括第一采样开关，用于通过对输入电流进行采样而 输出正电荷；第二采样开关，用于通过对输入电流进行采样而输出负电荷；第一电容器，用 于对从第一采样开关输入的正电荷进行积分；第二电容器，用于对从第二采样开关输入的 负电荷进行积分；第一积分单元，具有多个电容器，经由充电开关而连接至第一电容器和第 二电容器两者；第二积分单元，具有多个电容器，经由各个充电开关而连接至第一电容器和 第二电容器两者；第一积分/放电单元，具有多个电容器，经由充电开关而连接至第一电容 器；第二积分/放电单元，具有多个电容器，经由充电开关而连接至第二电容器；放电开关， 用于对第一积分/放电单元和第二积分/放电单元中累积的电荷进行放电；以及控制单元， 用于生成用以分别控制第一采样开关、第二采样开关、充电开关和放电开关的信号，其中在 用于控制第一采样开关的信号与用于控制第二采样开关的信号之间的相位差是180度，并 且从第一采样开关输入的电荷、已经在第一电容器中累积的电荷、以及已经累积在从包括 于第一和第二积分单元中的多个电容器中选择的至少一个电容器中的电荷由第一电容器、 上述选择的至少一个电容器以及包括在第一积分/放电单元中的至少一个电容器共享，在 共享上述电荷的相同时刻，结合累积在包括于第一积分/放电单元中的多个电容器中的与 共享上述电荷的电容器不同的电容器中的电荷、以及在包括于第二积分/放电单元中的至 少一个电容器中累积的电荷，并且经由放电开关而将其输出。根据该结构，因为包括连接至正电荷和负电荷两者的多个电容器，所以可以利用 简化结构实现具有负系数的高阶IIR滤波特性。另外，在上述采样滤波器装置中，从第二采样开关输入的电荷、已经在第二电容器 中累积的电荷、以及已经累积在从包括于第一和第二积分单元中的多个电容器中选择的至 少一个电容器中的电荷由第二电容器、上述选择的至少一个电容器以及包括在第二积分/ 放电单元中的至少一个电容器共享，在共享所述电荷的相同时刻，结合累积在包括于第二 积分/放电单元中的多个电容器中的与共享上述电荷的电容器不同的电容器中的电荷、以 及在包括于第一积分/放电单元中的至少一个电容器中累积的电荷，并且经由放电开关而 将其输出。此外，采样滤波器装置在对于相应时刻而改变连接至第一电容器和第二电容器的 电容器的组合的同时，重复上述电荷的共享以及其结合。此外，在该采样滤波器装置中，在已经累积在从包括于第一和第二积分单元中的 多个电容器中选择的至少一个电容器中的电荷在共享电荷的时刻为正电荷的情况下，控制充电开关，使得所选择的电容器连接至第二电容器，并且在已经累积在从包括于第一和第 二积分单元中的多个电容器中选择的至少一个电容器中的电荷为负电荷的情况下，控制充 电开关，使得所选择的电容器连接至第一积分器，此外，本发明的无线通信设备包括上述采样滤波器装置中的任何一个；缓冲器 单元，用于将从采样滤波器装置的内部输出的电荷转换为电压值并且将其输出；A/D单元， 用于数字化从缓冲器单元输出的模拟信号；以及基带单元，用于解调在A/D单元中数字化 的信号。根据该结构，可以实现使用高阶采样滤波器的无线通信设备，其中该高阶采样滤 波器包括作为能够执行IIR滤波作用的滤波器的传输函数的负系数。另外，本发明提供了一种采样滤波器装置，包括第一采样开关，用于通过对输入 电流进行采样而输出正电荷；第二采样开关，用于通过对输入电流进行采样而输出负电荷； 第一电容器，用于对从第一采样开关输入的正电荷进行积分；第二电容器，用于对从第二采 样开关输入的负电荷进行积分；第一积分单元，具有多个电容器，经由充电开关而连接至第 一电容器和第二电容器两者；第二积分单元，具有多个电容器，经由各个充电开关而连接至 第一电容器和第二电容器两者；第一积分/放电单元，具有多个电容器，经由充电开关而连 接至第一电容器；第二积分/放电单元，具有多个电容器，经由充电开关而连接至第二电容 器；放电开关，用于对累积在第一积分/放电单元和第二积分/放电单元中的电荷进行放 电；以及控制单元，用于生成用以分别控制第一采样开关、第二采样开关、充电开关和放电 开关的信号，其中，在用于控制第一采样开关的信号与用于控制第二采样开关的信号之间 的相位差是180度，并且从第一采样开关输入的电荷、已经在第一电容器中累积的电荷、以 及已经累积在从包括于第一和第二积分单元中的多个电容器中选择的至少一个电容器中 的电荷由第一电容器、上述选择的至少一个电容器以及包括在第一积分/放电单元中的至 少一个电容器共享，以及结合与共享上述电荷的电容器不同的电容器中的至少一个电容器 中累积的电荷、以及在包括于第二积分/放电单元中的至少一个电容器中累积的电荷，并 且经由放电开关而将其输出。根据该结构，可以通过相对小尺寸的电路结构而提供一种具有滤波特性的宽控制 范围的采样滤波器装置，其能够使用负系数作为滤波器的传输函数并且实现高阶传输函 数。此外，在上述采样滤波器装置中，从第二采样开关输入的电荷、已经在第二电容器 中累积的电荷、以及已经累积在从包括于第一和第二积分单元中的多个电容器中选择的至 少一个电容器中的电荷由第二电容器、上述选择的至少一个电容器以及包括在第二积分/ 放电单元中的至少一个电容器共享，结合累积在包括于第二积分/放电单元中的多个电容 器中的与共享上述电荷的电容器不同的电容器中的至少一个电容器中的电荷、以及在包 括于第一积分/放电单元中的至少一个电容器中累积的电荷，并且经由放电开关而将其输 出o另外，在该采样滤波器装置中，在通过对共享电荷的各个时刻进行疏化(thin)而 获得的时刻输出电荷。本发明的效果根据属于本发明的采样滤波器装置，可以提供具有滤波特性的宽范围的采样滤波
7器装置，其能够实现具有包括作为滤波器的传输函数的负系数的高阶滤波特性的模拟电 路。


图1是示出根据本发明的实施例1中的采样滤波器装置的结构的框图；图2是示出根据本发明的实施例1中的控制单元的控制信号的图示；图3是示出根据本发明的实施例1中的采样滤波器装置中的频率特性的图示；图4是示出根据本发明的实施例1中的控制单元的控制信号的图示；图5是示出根据本发明的实施例1中的采样滤波器装置中的频率特性的图示；图6是示出根据本发明的实施例2中的无线通信设备的结构的框图；图7是示出根据本发明的实施例3中的无线通信设备的结构的框图；图8是示出根据本发明的实施例4中的采样滤波器装置的结构的框图；图9是示出根据本发明的实施例4中的控制单元的控制信号的图示；图10是示出现有技术采样滤波器装置的结构的框图；图11是示出根据本发明的实施例5中的采样滤波器装置的结构的框图；图12是示出根据本发明的实施例5中的控制单元的控制信号的图示；图13是示出根据本发明的实施例5中的采样滤波器装置中的频率特性的图示；图14是示出根据本发明的实施例6中的采样滤波器装置的结构的框图；图15是示出根据本发明的实施例6中的控制单元的控制信号的图示。附图标记说明100、210、301、400、500、600 采样滤波器装置110 天线120电压/电流转换单元130、131 采样开关1610、1611、1620、1621、1630、1631、1632、1633、1634、1650、1651、1652、1660、1661 和1662充电开关1710、1711、1720、1721、1740、1741、1742、1743、1744、1750、1751、1752、1760、 1761,1762充电开关1830、1831、1832、1833、1834、1840、1841、1842、1843、1844 放电开关
200、300无线通信设备202、302缓冲器单元203、303差分合成单元204、304A/D 单元205、305、306 基带单元307 开关
具体实施例方式在下文中，参考附图而给出对本发明的实施例的描述。(实施例1)
图1是示出根据本发明的实施例1中的采样滤波器装置的结构的框图。在本实施 例中，给出对采样滤波器装置具有二维IIR滤波特性的情况的描述。在图1中，采样滤波器装置100包括天线110、电压电流转换单元120、第一采样开 关130、第二采样开关131、控制单元140、第一电容器(对应于权利要求1至3的第一积分 器)1500、第二电容器(第四积分器)1501、充当积分单元的电容器(多个第二积分器)1510 和1511、充当第二积分单元的电容器1520和1521 (多个第五积分器)、充当第一积分/放 电单元的电容器1530和1531 (多个第三积分器)、充当第二积分/放电单元的电容器1540 和1541 (多个第六积分器)、充电开关1610和1611、充电开关1620和1621、充电开关1630 和1631、充电开关1720和1721、充电开关1740和1741、充电开关1830和1831、以及充电 开关1840和1841。这里，特征点在于充当第一积分单元和第二积分单元的各个电容器1510、1511、 1520和1521经由充电开关而连接至电容器1500和1501两者。天线110接收无线系统的无线频率信号。虽然未在图1中图示，但是由天线110 接收的无线频率信号经历对应于诸如滤波器之类的无线系统的高频信号处理，并且被输入 到电压电流转换单元120中。电压电流单元120将电压输入信号转换为电流，并且将其输 出。例如，电压电流转换单元120是跨导放大器。采样开关130和131基于从控制单元140输入的信号而对从电压电流转换单元 120输出的电流进行采样，并且将其输出至电容器1500和1501、电容器1510和1511、电容 器1520和1521、电容器1530和1531、以及电容器1540和1541。这里，采样开关130的控制 信号的相位与采样开关131的控制信号的相位偏离了 180度，其中，当经由采样开关130在 各个电容器中充电的电荷为正时，经由采样开关131在各个电容器中充电的电荷变为负。首先，给出对电容器1500的描述。当采样开关130接通，并且充电开关1610和 1630接通时，电容器1500连同电容器1510和电容器1530 —起共享从电压电流转换单元 120输入的电荷、电容器1500中剩余的电荷、以及电容器1511中剩余的电荷。当采样开 关130接通，并且充电开关1611和1631接通时，电容器1500连同电容器1511和电容器 1531 一起共享从电压电流转换单元120输入的电荷、电容器1500中剩余的电荷、以及电容 器1511中剩余的电荷。当采样开关130接通，并且充电开关1620和1630接通时，电容器 1500连同电容器1520和电容器1530 —起共享从电压电流转换单元120输入的电荷、电容 器1500中剩余的电荷、以及电容器1520中剩余的电荷。当采样开关130接通，并且充电开 关1621和1631接通时，电容器1500连同电容器1521和电容器1531 —起共享从电压电流 转换单元120输入的电荷、电容器1500中剩余的电荷、以及电容器1521中剩余的电荷。接下来，给出对电容器1501的描述。当采样开关131接通，并且充电开关1720 和1740接通时，电容器1501连同电容器1520和电容器1540 —起共享从电压电流转换单 元120输入的电荷、电容器1501中剩余的电荷、以及电容器1520中剩余的电荷。当采样开 关131接通，并且充电开关1721和1741接通时，电容器1501连同电容器1521和电容器 1541 一起共享从电压电流转换单元120输入的电荷、电容器1501中剩余的电荷、以及电容 器1521中剩余的电荷。当采样开关131接通，并且充电开关1710和1740接通时，电容器 1501连同电容器1510和电容器1540 —起共享从电压电流转换单元120输入的电荷、电容 器1501中剩余的电荷、以及电容器1510中剩余的电荷。当采样开关131接通，并且充电开
9关1711和1741接通时，电容器1501连同电容器1511和电容器1541 —起共享从电压电流 转换单元120输入的电荷、电容器1501中剩余的电荷、以及电容器1511中剩余的电荷。给出对充当第一积分单元的电容器1510和1511的描述。当采样开关130接通， 并且充电开关1610和1630接通时，电容器1510连同电容器1500和电容器1530 —起共享 从电压电流转换单元120输入的电荷、电容器1500中剩余的电荷、以及电容器1510中剩余 的电荷。当采样开关131接通，并且充电开关1710和1740接通时，电容器1501连同电容 器1501和电容器1540 —起共享从电压电流转换单元120输入的电荷、电容器1501中剩余 的电荷、以及电容器1510中剩余的电荷。当采样开关130接通，并且充电开关1611和1631接通时，电容器1511连同电容 器1500和电容器1531 —起共享从电压电流转换单元120输入的电荷、电容器1500中剩余 的电荷、以及电容器1511中剩余的电荷。当采样开关131接通，并且充电开关1711和1741 接通时，电容器1511连同电容器1501和电容器1541 —起共享从电压电流转换单元120输 入的电荷、电容器1501中剩余的电荷、以及电容器1511中剩余的电荷。给出对充当第二积分单元的电容器1520和1521的描述。当采样开关131接通， 并且充电开关1720和1740接通时，电容器1520连同电容器1501和电容器1540 —起共享 从电压电流转换单元120输入的电荷、电容器1501中剩余的电荷、以及电容器1520中剩余 的电荷。当采样开关130接通，并且充电开关1620和1630接通时，电容器1520连同电容 器1500和电容器1530 —起共享从电压电流转换单元120输入的电荷、电容器1500中剩余 的电荷、以及电容器1520中剩余的电荷。当采样开关131接通，并且充电开关1721和1741接通时，电容器1521连同电容 器1501和电容器1541 —起共享从电压电流转换单元120输入的电荷、电容器1501中剩余 的电荷、以及电容器1521中剩余的电荷。当采样开关130接通，并且充电开关1621和1631 接通时，电容器1520连同电容器1500和电容器1531 —起共享从电压电流转换单元120输 入的电荷、电容器1500中剩余的电荷、以及电容器1500中剩余的电荷。给出对充当第一积分/放电单元的电容器1530和1531的描述。当采样开关130 接通，并且充电开关1610和1630接通时，电容器1530连同电容器1500和电容器1510 — 起共享从电压电流转换单元120输入的电荷、电容器1500中剩余的电荷、以及电容器1510 中剩余的电荷。当采样开关130接通，并且充电开关1720和1630接通时，电容器1530连 同电容器1500和电容器1520 —起共享从电压电流转换单元120输入的电荷、电容器1500 中剩余的电荷、以及电容器1520中剩余的电荷。而且，放电开关1830接通，并且输出电容 器1531中充电的电荷。当采样开关130接通，并且充电开关1611和1631接通时，电容器1531连同电容器 1500和电容器1511 —起共享从电压电流转换单元120输入的电荷、电容器1500中剩余的 电荷、以及电容器1511中剩余的电荷。当采样开关130接通，并且充电开关1721和1631接 通时，电容器1531连同电容器1500和电容器1521 —起共享从电压电流转换单元120输入 的电荷、电容器1500中剩余的电荷、以及电容器1521中剩余的电荷。而且，放电开关1831 接通，并且输出电容器1531中充电的电荷。给出对充当第二积分/放电单元的电容器1540和1541的描述。当采样开关131 接通，并且充电开关1720和1740接通时，电容器1540连同电容器1501和电容器1520 —
10起共享从电压电流转换单元120输入的电荷、电容器1501中剩余的电荷、以及电容器1520 中剩余的电荷。当采样开关131接通，并且充电开关1710和1740接通时，电容器1540连 同电容器1501和电容器1510 —起共享从电压电流转换单元120输入的电荷、电容器1501 中剩余的电荷、以及电容器1510中剩余的电荷。而且，放电开关1840接通，并且输出电容 器1540中充电的电荷。当采样开关131接通，并且充电开关1721和1741接通时，电容器1541连同电容器 1501和电容器1521 —起共享从电压电流转换单元120输入的电荷、电容器1501中剩余的 电荷、以及电容器1521中剩余的电荷。当采样开关131接通，并且充电开关1711和1741接 通时，电容器1541连同电容器1501和电容器1511 —起共享从电压电流转换单元120输入 的电荷、电容器1501中剩余的电荷、以及电容器1511中剩余的电荷。而且，放电开关1841 接通，并且输出电容器1541中充电的电荷。接下来，使用图2给出电容器之间的差分合成和电荷共享的描述。图2示出关于 各个开关的控制信号，并且表示各个开关的接通和关断(OFF)时刻。在采样开关130和131 的工作频率为l/T[Hz]的情况下，时刻1显示0至T[s]的时段，时刻2显示T至2T[s]的 时段，而时刻L显示(L-l) XT至LXT[s]的时段。采样开关130的控制信号的相位与采样开关131的控制信号的相位偏离180度， 其中，当假设通过采样开关130充电的电荷为正时，通过采样开关131充电的电荷变为负。在时刻1，充电开关1610、1720、1630和1740接通，其中，采样开关130接通，电压 电流转换单元120、电容器1500、电容器1510和电容器1530彼此连接，并且从电压电流转 换单元120输入的电荷(QJ)、电容器1500中充电的电荷(Q15QQ°)以及电容器1510中充电 的电荷(-QmcT1)由电容器1500、电容器1510和电容器1530共享，其中，将Q.1充电在电 容器1500中，将Q,1充电在电容器1510中，并且将Q.1充电在电容器1530中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1520和电容器1540彼此连 接，并且从电压电流转换单元120输入的电荷(-012(/)、电容器1501中充电的电荷(-Q15Q1°) 以及电容器1520中充电的电荷(Qm。—1)由电容器1501、电容器1520和电容器1540共享， 其中，将-Q—1充电在电容器1501中，将-Q—1充电在电容器1520中，并且将-Q—1充电在 电容器1540中。而且，放电开关1831、1841接通，并且输出电容器1531中充电的电荷Q1531° 以及电容器1541中充电的电荷_Q1541°。在时刻2，充电开关1611、1721、1631和1741接通，当采样开关130接通时，电压电 流转换单元120、电容器1500、电容器1511和电容器1531彼此连接，并且从电压电流转换 单元120输入的电荷(Q12Q2)、电容器1500中充电的电荷(Qu。。1)以及电容器1511中充电的 电荷(Q-1511°)由电容器1500、电容器1511和电容器1531共享，其中，将Q15(K12充电在电容器 1500中，将Q15112充电在电容器1511中，并且将Q15312充电在电容器1531中。当采样开关 131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1521和电容器1541彼此连接，并 且从电压电流转换单元120输入的电荷(_Q12Q2)、电容器1501中充电的电荷(-Qm/)以及 电容器1521中充电的电荷(Q1521°)由电容器1501、电容器1521和电容器1541共享，其中， 将-Q15(112充电在电容器1501中，将_Q15212充电在电容器1521中，并且将-Q15412充电在电容 器1541中。而且，放电开关1830和1840接通，其中，输出电容器1530中充电的电荷0153(/ 以及电容器1540中充电的电荷-Q.1。
在时刻3，充电开关1710、1620、1630和1740接通。当采样开关130接通时，电压 电流转换单元120、电容器1500、电容器1520和电容器1530彼此连接，并且从电压电流转 换单元120输入的电荷(Q12Q3)、电容器1500中充电的电荷(Q15QQ2)以及电容器1520中充电 的电荷(-Qm。1)由电容器1500、电容器1520和电容器1530共享，其中，将015(1。3充电在电容 器1500中，将Q152Q3充电在电容器1520中，并且将Q153Q3充电在电容器1530中。当采样开 关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1510和电容器1540彼此连接， 并且从电压电流转换单元120输入的电荷(_Q12Q3)、电容器1501中充电的电荷(_Q15Q12)以及 电容器1510中充电的电荷(Q—1)由电容器1501、电容器1510和电容器1540共享，其中， 将-Q15(113充电在电容器1501中，将-Q151(13充电在电容器1510中，并且将-Q154(13充电在电容 器1540中。而且，放电开关1831和1841接通，其中，输出电容器1531中充电的电荷Q15312 以及电容器1541中充电的电荷_Q15412。在时刻4，充电开关1711、1621、1631和1741接通。当采样开关130接通时，电压 电流转换单元120、电容器1500、电容器1521和电容器1531彼此连接，并且从电压电流转 换单元120输入的电荷(Q12Q4)、电容器1500中充电的电荷(Q15QQ3)以及电容器1521中充电 的电荷(_Q15212)由电容器1500、电容器1521和电容器1531共享，其中，将Q15(K14充电在电容 器1500中，将Q15214充电在电容器1521中，并且将Q15314充电在电容器1531中。当采样开 关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1511和电容器1541彼此连接， 并且从电压电流转换单元120输入的电荷(_Q12Q4)、电容器1501中充电的电荷(_Q15Q13)以及 电容器1511中充电的电荷(Q15112)由电容器1501、电容器1511和电容器1541共享，其中， 将_Q15014充电在电容器1501中，将-Q15114充电在电容器1511中，并且将-Q15414充电在电容 器1541中。而且，放电开关1830和1840接通，其中，输出电容器1530中充电的电荷Q153(13 以及电容器1540中充电的电荷-Q154q3。在时刻5之后，重复时刻1至4。在各个时刻中，改变由多个电容器共享的电荷，并 且同时，输出不同于多个电容器的电容器中充电的电荷。在假设电容器1500和1501的电 容为Q、电容器1510、1511、1520和1521的电容为C2、并且电容器1530、1531、1540和1541 的电容为C3的情况下，采样滤波器装置100的传输函数可以用(表达式1)表示。[数学表达式1]
<formula>formula see original document page 12</formula>图3中的实线显示在1/T是800 [MHz]、Q是0. 7、C2是0. 2并且C3是0. 1的情况 下的滤波特性。另外，其虚线显示在Ci是0. 75、C2是0. 15并且C3是0. 1的情况下的滤波 特性。因此，可以通过改变Q、C2和C3的值来改变滤波特性。通过采用如下这样的结构，还可以改变滤波特性，在该结构中，通过改变电压电流 转换单元的内部电压而改变电容器中充电的电荷量，其中，电压电流转换单元的动态范围
觅o根据本发明的结构，可以使用负系数作为滤波器的传输函数，并且同时，可以产生 高阶传输函数，其中，可以用相对小尺寸的电路结构提出具有滤波特性的宽控制范围的采 样滤波器装置。
另外，在采样滤波器装置100中，可以通过改变关于各个开关的控制信号来实现 可以用(表达式2)表示的传输函数。[数学表达式2]
<formula>formula see original document page 13</formula>图4示出实现由(表达式2)表示的传输函数的关于各个开关的控制信号。在时刻1，当充电开关1610、1720、1630和1740接通，并且采样开关130接通时，电 压电流转换单元120、电容器1500、电容器1510和电容器1530彼此连接，并且从电压电流 转换单元120输入的电荷(012(/)、电容器1500中充电的电荷(Q15C1C1°)以及电容器1510中充 电的电荷(QmcT1)由电容器1500、电容器1510和电容器1530共享，其中，将Q—1充电在电 容器1500中，将Q,1充电在电容器1510中，并且将Q.1充电在电容器1530中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1520和电容器1540彼此连 接，并且从电压电流转换单元120输入的电荷(-012(/)、电容器1501中充电的电荷(-Q15Q1°) 以及电容器1520中充电的电荷(-QmcT1)由电容器1501、电容器1520和电容器1540共享， 其中，将-Q—1充电在电容器1501中，将-Q—1充电在电容器1520中，并且将-Q—1充电 在电容器1540中。而且，放电开关1831和1841接通，并且输出电容器1531中充电的电荷 Q153i°以及电容器1541中充电的电荷_Q1541°。在时刻2，当充电开关1611、1721、1631和1741接通，并且采样开关130接通时，电 压电流转换单元120、电容器1500、电容器1511和电容器1531彼此连接，并且从电压电流 转换单元120输入的电荷(Q12C12)、电容器1500中充电的电荷⑴工，1)以及电容器1511中充 电的电荷(Q1511°)由电容器1500、电容器1511和电容器1531共享，其中，将Q15(1q2充电在电 容器1500中，将Q15112充电在电容器1511中，并且将Q15312充电在电容器1531中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1521和电容器1541彼此连 接，并且从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12C12)、电容器1501中充电的电荷(-Qm/) 以及电容器1521中充电的电荷(_Q1521°)由电容器1501、电容器1521和电容器1541共享， 其中，将-Q15(112充电在电容器1501中，将-Q15212充电在电容器1521中，并且将-Q15412充电 在电容器1541中。而且，放电开关1830和1840接通，其中，输出电容器1530中充电的电 荷9153(/以及电容器1540中充电的电荷-0154(/。在时刻3之后，重复时刻1和2。在各个时刻中，将由多个电容器共享的电荷充电， 并且同时，输出不同于所述多个电容器的电容器中充电的电荷，其中，充电开关1710、1711、 1620和1621保持关断。图5中的实线显示在1/T是800 [MHz]、Q是0. 7、C2是0. 2并且C3是0. 1的情况 下的滤波特性。因此，可以通过改变各个开关的控制信号来改变滤波特性。(实施例2)图6是示出根据本发明的实施例2的无线通信设备的结构的框图。在图6中，无 线通信设备200包括采样滤波器单元201、缓冲器单元202、差分合成单元203、A/D单元204 和基带单元205。采样滤波器单元201被配置为类似于根据实施例1的采样滤波器装置100，并且进行与其同样的操作，其中，关于从天线输入的所接收的信号而进行离散化和滤波处理。缓冲器单元202输出采样滤波器单元201的电容器1530、1531、1540和1541的两 端的电压值。例如，可以通过运算放大器来配置缓冲器单元202。差分合成单元203输出从缓冲器202输出的正电压值与负电压值之间的差。A/D单元204数字化从差分合成单元203输入的离散化的模拟信号。基带单元205关于从A/D单元204输入的数字信号进行数字信号处理。利用这样的结构，根据实施例1的采样滤波器装置可以被应用至无线通信设备。(实施例3)图7是示出根据本发明的实施例3的无线通信设备的结构的框图。在图7中，无线 通信设备300包括采样滤波器单元301、缓冲器单元302、差分合成单元303、A/D单元304、 第一基带单元305、第二基带单元306和开关307。采样滤波器单元301被配置为类似于根据实施例1的采样滤波器装置100，并且进 行与其同样的操作，其中，关于从天线输入的所接收的信号而进行离散化和滤波处理，并且 此外，可以通过改变各个开关的控制信号来改变滤波器特性。缓冲器单元302具有与图6的缓冲器单元202的功能同样的功能，并且输出采样 滤波器单元301的电容器1530、1531、1540和1541的两端的电压值。差分合成单元203具有与图6的差分合成单元203的功能同样的功能，并且输出 从缓冲器单元302输出的正电压值与负电压值之间的差。A/D单元304具有与图6的A/D单元204的功能同样的功能，并且数字化从差分合 成单元303输入的离散化的模拟信号。第一基带单元305对应于第一无线通信系统，并且关于从A/D单元304输入的数 字信号进行数字信号处理。第二基带单元306对应于第二无线通信系统，并且关于从A/D单元304输入的数 字信号进行数字信号处理。利用这样的结构，通过改变采样滤波器装置的滤波特性，根据实施例1的采样滤 波器装置可以被应用至与多个无线通信系统对应的无线通信设备。另外，采用第一无线通信系统还是第二无线通信系统没有问题。而且，可以接受这 样的结构，其配备有两个A/D单元。(实施例4)图8是示出根据本发明的实施例4的采样滤波器装置的结构的框图。在本实施例 中，给出对采样滤波器装置具有三阶IIR滤波特性的情况的描述。在图8中，除了实施例1中描述的采样滤波器装置100的结构之外，采样滤波器装 置 400 还包括电容器 1550、1551、1552、1560、1561 和 1562 以及充电开关 1650、1651、1652、 1660、1661、1662、1750、1751、1752、1760、1761和1762。省略对与实施例1中的单元所共同 的单元的描述。这里，电容器1550、1551和1552充当第三积分单元，并且电容器1560、1561 和1562充当第四积分单元。在这里，特征点在于除了第一积分单元和第二积分单元之外，充当第三积分单元 和第四积分单元的各个电容器1550、1551、1552、1560、1561和1562经由充当开关连接至电 容器1500和1501两者。
图9示出关于各个开关的控制信号。此后，给出对各个时刻的描述。在时刻1，当充电开关1610、1720、1630、1740、1650和1760接通，并且采样开关 130接通时，电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1510、电容器1530和电容器1550 彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(Q12C/)、电容器1500中充电的电荷(Q15(iq°)、 电容器1510中充电的电荷(-QmcT1)以及电容器1550中充电的电荷(-Q155Q_2)由电容器 1500、电容器1510、电容器1530和电容器1550共享，并且将Q.1充电在电容器1500中，将 Qisio1充电在电容器1510中，将0153(/充电在电容器1530中，并且将0155(/充电在电容器1550 中。当采样开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1520、电容器1540 和电容器1560彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Qm1)、电容器1501中充电 的电荷(_Q15Q1°)、电容器1520中充电的电荷⑴收。—1)以及电容器1560中充电的电荷(Q156Q_2) 由电容器1501、电容器1520、电容器1540和电容器1560共享，并且将-Qu:充电在电容器 1501中，将-Q—1充电在电容器1520中，将-Q—1充电在电容器1540中，并且将-Q.1充 电在电容器1560中。此外，放电开关1831和1841接通，其中，输出电容器1531中充电的 电荷Q1531°以及电容器1541中充电的电荷_Q1541°。在时刻2，当充电开关1611、1721、1631、1741、1651和1761接通，并且采样开关 130接通时，电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1511、电容器1531和电容器1551 彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(Q12CI2)、电容器1500中充电的电荷(015(|(/)、 电容器1511中充电的电荷(_Q1511°)以及电容器1551中充电的电荷(-0155广)由电容器 1500、电容器1511、电容器1531和电容器1551共享，并且将Q15(1(12充电在电容器1500中，将 Q15112充电在电容器1511中，将Q15312充电在电容器1531中，并且将Q15512充电在电容器1551 中。当采样开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1521、电容器1541 和电容器1561彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12C12)、电容器1501中充电 的电荷(-Q—1)、电容器1521中充电的电荷(Q1521°)以及电容器1561中充电的电荷(Q.—1) 由电容器1501、电容器1521、电容器1541和电容器1561共享，并且将-Q15(112充电在电容器 1501中，将_Q15212充电在电容器1521中，将_Q15412充电在电容器1541中，并且将_Q15612充 电在电容器1561中。此外，放电开关1830和1840接通，其中，输出电容器1530中充电的 电荷9153(/以及电容器1540中充电的电荷-0154(/。在时刻3，当充电开关1710、1620、1630、1740、1652和1762接通，并且采样开关 130接通时，电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1520、电容器1530和电容器1552 彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(Q12CI3)、电容器1500中充电的电荷(Q15(iq2)、 电容器1520中充电的电荷(-Q—1)以及电容器1552中充电的电荷(_Q1552°)由电容器1500、 电容器1520、电容器1530以及电容器1552共享，并且将Q15(1(13充电在电容器1500中，将Q152(13 充电在电容器1520中，将Q153(13充电在电容器1530中，并且将Q15523充电在电容器1552中。 当采样开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1510、电容器1540和 电容器1562彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12C13)、电容器1501中充电 的电荷(_Q15Q12)、电容器1510中充电的电荷(Q,1)以及电容器1562中充电的电荷(Q1562°) 由电容器1501、电容器1510、电容器1540和电容器1562共享，并且将_Q15(113充电在电容器 1501中，将-Q151Q3充电在电容器1510中，将-Q154q3充电在电容器1540中，并且将_915623充 电在电容器1562中。此外，放电开关1831和1841接通，其中，输出电容器1531中充电的电荷Q15312以及电容器1541中充电的电荷_Q15412。在时刻4，当充电开关1711、1621、1631、1741、1750和1660接通，并且采样开关 130接通时，电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1521、电容器1531和电容器1560 彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(Q12Q4)、电容器1500中充电的电荷(Q15(iq3)、 电容器1521中充电的电荷(_Q15212)以及电容器1560中充电的电荷(-Q.1)由电容器1500、 电容器1521、电容器1531和电容器1560共享，并且将Q15(1(14充电在电容器1500中，将Q15214 充电在电容器1521中，将Q15314充电在电容器1531中，并且将Q156(14充电在电容器1560中。 当采样开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1511、电容器1541和 电容器1550彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12C14)、电容器1501中充电 的电荷(_Q15Q13)、电容器1511中充电的电荷(Q15112)以及电容器1550中充电的电荷(0155(/) 由电容器1501、电容器1511、电容器1541和电容器1550共享，并且将_Q15(114充电在电容器 1501中，将-Q15114充电在电容器1511中，将_Q15414充电在电容器1541中，并且将-Q155Q4充 电在电容器1550中。此外，放电开关1830和1840接通，其中，输出电容器1530中充电的 电荷Q153Q3以及电容器1540中充电的电荷-Q154q3。在时刻5，当充电开关1610、1720、1630、1740、1751和1661接通，并且采样开关 130接通时，电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1510、电容器1530和电容器1561 彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(Q12Q5)、电容器1500中充电的电荷(Q15J)、 电容器1510中充电的电荷(_Q151Q3)以及电容器1561中充电的电荷(_Q15612)由电容器1500、 电容器1510、电容器1530和电容器1561共享，并且将Q15(K15充电在电容器1500中，将Q151(15 充电在电容器1510中，将Q153(15充电在电容器1530中，并且将Q15615充电在电容器1561中。 当采样开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1520、电容器1540和 电容器1551彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12C15)、电容器1501中充电 的电荷(_Q15Q14)、电容器1520中充电的电荷(Q152Q3)以及电容器1551中充电的电荷(Q15512) 由电容器1501、电容器1520、电容器1540和电容器1551共享，并且将_Q15(115充电在电容器 1501中，将-Q152Q5充电在电容器1520中，将-Q154q5充电在电容器1540中，并且将_Q15515充 电在电容器1551中。此外，放电开关1831和1841接通，其中，输出电容器1531中充电的 电荷Q15314以及电容器1541中充电的电荷_Q15414。在时刻6，当充电开关1611、1721、1631、1741、1752和1662接通，并且采样开关 130接通时，电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1511、电容器1531和电容器1562 彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(Q12Q6)、电容器1500中充电的电荷(Q15QQ5)、 电容器1511中充电的电荷(_Q15114)以及电容器1562中充电的电荷(_Q15623)由电容器1500、 电容器1511、电容器1531和电容器1562共享，并且将Q15(1(16充电在电容器1500中，将Q15116 充电在电容器1511中，将Q15316充电在电容器1531中，并且将Q15626充电在电容器1562中。 当采样开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1521、电容器1541和 电容器1552彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12C16)、电容器1501中充电 的电荷(-Q15C115)、电容器1521中充电的电荷(Q15214)以及电容器1552中充电的电荷(Q15523) 由电容器1501、电容器1521、电容器1541和电容器1552共享，并且将_Q15(116充电在电容器 1501中，将_Q15216充电在电容器1521中，将_Q15416充电在电容器1541中，并且将_Q15526充 电在电容器1552中。此外，放电开关1830和1840接通，其中，输出电容器1530中充电的电荷Q153Q5以及电容器1540中充电的电荷-Q154q5。在时刻7，当充电开关1710、1620、1630、1740、1650和1760接通，并且采样开关 130接通时，电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1520、电容器1530和电容器1550 彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(Q12Q7)、电容器1500中充电的电荷(Q15QQ6)、 电容器1520中充电的电荷(_Q152Q5)以及电容器1550中充电的电荷(_Q155Q4)由电容器1500、 电容器1520、电容器1530和电容器1550共享，并且将Q15(1(17充电在电容器1500中，将Q152(17 充电在电容器1520中，将Q153(17充电在电容器1530中，并且将Q155(17充电在电容器1550中。 当采样开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1510、电容器1540和 电容器1560彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Que/)、电容器1501中充电 的电荷(_Q15Q16)、电容器1510中充电的电荷(Q151Q5)以及电容器1560中充电的电荷(Q156Q4) 由电容器1501、电容器1510、电容器1540和电容器1560共享，并且将_Q15(117充电在电容器 1501中，将-Q151Q7充电在电容器1510中，将-Q154q7充电在电容器1540中，并且将-Q156Q7充 电在电容器1560中。此外，放电开关1831和1841接通，其中，输出电容器1531中充电的 电荷Q15316以及电容器1541中充电的电荷_Q15416。在时刻8，当充电开关1711、1621、1631、1741、1651和1761接通，并且采样开关 130接通时，电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1521、电容器1531和电容器1551 彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(Q12CI8)、电容器1500中充电的电荷(Q15(iq7)、 电容器1521中充电的电荷(_Q15216)以及电容器1551中充电的电荷(_Q15515)由电容器1500、 电容器1521、电容器1531和电容器1551共享，并且将Q15(1(18充电在电容器1500中，将Q15218 充电在电容器1521中，将Q15318充电在电容器1531中，并且将Q156(18充电在电容器1551中。 当采样开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1511、电容器1541和 电容器1561彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12C18)、电容器1501中充电 的电荷(-Q15C117)、电容器1511中充电的电荷(Q15116)以及电容器1561中充电的电荷(Q15615) 由电容器1501、电容器1511、电容器1541和电容器1561共享，并且将-Q15Q18充电在电容器 1501中，将-Q15118充电在电容器1511中，将-Q15418充电在电容器1541中，并且将-Q15618充 电在电容器1561中。此外，放电开关1830和1840接通，其中，输出电容器1530中充电的 电荷Q153Q7以及电容器1540中充电的电荷_Q15407o在时刻9，当充电开关1610、1720、1630、1740、1652和1762接通，并且采样开关 130接通时，电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1510、电容器1530和电容器1552 彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(Q12CI9)、电容器1500中充电的电荷(Q15(iq8)、 电容器1510中充电的电荷(-Q151Q7)以及电容器1552中充电的电荷(_Q15526)由电容器1500、 电容器1510、电容器1530和电容器1552共享，并且将Q15(K19充电在电容器1500中，将Q151(19 充电在电容器1510中，将Q153(19充电在电容器1530中，并且将Q15529充电在电容器1552中。 当采样开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1520、电容器1540和 电容器1562彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12C19)、电容器1501中充电 的电荷(_Q15Q18)、电容器1520中充电的电荷(Q152Q7)以及电容器1562中充电的电荷(Q15626) 由电容器1501、电容器1520、电容器1540和电容器1562共享，并且将_Q15(119充电在电容器 1501中，将-Q152Q9充电在电容器1520中，将-Q154q9充电在电容器1540中，并且将_Q15629充 电在电容器1562中。此外，放电开关1831和1841接通，其中，输出电容器1531中充电的电荷Q15318以及电容器1541中充电的电荷_Q15418。在时刻10，当充电开关1611、1721、1631、1741、1750和1660接通，并且采样开关 130接通时，电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1511、电容器1531和电容器1560 彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(Q12CI1(i)、电容器1500中充电的电荷(Q15(iq9)、 电容器1511中充电的电荷(_Q15118)以及电容器1560中充电的电荷(-Q156Q7)由电容器1500、 电容器1511、电容器1531和电容器1560共享，并且将915(1(/°充电在电容器1500中，将Q15111q 充电在电容器1511中，将Q153/°充电在电容器1531中，并且将0156广充电在电容器1560中。 当采样开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1521、电容器1541和 电容器1550彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12C11(I)、电容器1501中充电 的电荷(-Q15Q19)、电容器1521中充电的电荷(Q15218)以及电容器1550中充电的电荷(Q155Q7) 由电容器1501、电容器1521、电容器1541和电容器1550共享，并且将-Q15(111(l充电在电容器 1501中，将_Q15211(i充电在电容器1521中，将_Q15411(i充电在电容器1541中，并且将-Qu: 充电在电容器1550中。此外，放电开关1830和1840接通，其中，输出电容器1530中充电 的电荷Q153Q9以及电容器1540中充电的电荷-Q154q9。在时刻11，当充电开关1710、1620、1630、1740、1751和1661接通，并且采样开 关130接通时，电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1520、电容器1530和电容器 1561彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(012(|")、电容器1500中充电的电荷 (Que/1)、电容器1520中充电的电荷(_Q152Q9)以及电容器1561中充电的电荷(_Q15618)由电 容器1500、电容器1520、电容器1530和电容器1561共享，并且将Q.11充电在电容器1500 中，将9152(1"充电在电容器1520中，将0153(1"充电在电容器1530中，并且将Q1561"充电在电 容器1561中。当采样开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1510、 电容器1540和电容器1551彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Qm11)、电容 器1501中充电的电荷(-Q15C111(i)、电容器1510中充电的电荷(Q151Q9)以及电容器1551中充电 的电荷(Q15518)由电容器1501、电容器1510、电容器1540和电容器1551共享，并且将-Q,11 充电在电容器1501中，将-Q—11充电在电容器1510中，将-Q^11充电在电容器1540中， 并且将-Q1551"充电在电容器1551中。此外，放电开关1831和1841接通，其中，输出电容器 1531中充电的电荷Q153/°以及电容器1541中充电的电荷-Q15411q。在时刻12，当充电开关1711、1621、1631、1741、1752和1662接通，并且采样开 关130接通时，电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1521、电容器1531和电容器 1562彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(Q12CI12)、电容器1500中充电的电荷 (Q.11)、电容器1521中充电的电荷(-Q152110)以及电容器1562中充电的电荷(-Q15629)由电 容器1500、电容器1521、电容器1531和电容器1562共享，并且将Q15(1(112充电在电容器1500 中，将Q152112充电在电容器1521中，将Q153112充电在电容器1531中，并且将Q156212充电在电 容器1562中。当采样开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1511、 电容器1541和电容器1552彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12C112)、电容 器1501中充电的电荷(-Q,11)、电容器1511中充电的电荷(Q15111(i)以及电容器1552中充电 的电荷(Q15529)由电容器1501、电容器1511、电容器1541和电容器1552共享，并且将-Q15(1112 充电在电容器1501中，将-Q151112充电在电容器1511中，将-Q15411q充电在电容器1541中， 并且将-Q155212充电在电容器1552中。此外，放电开关1830和1840接通，其中，输出电容器1530中充电的电荷0153(1"以及电容器1540中充电的电荷-Qm。11。在时刻13之后，重复时刻1至12。在各个时刻，将由多个电容器共享的电荷充电， 并且同时，输出在不同于所述多个电容器的电容器中充电的电荷。在假设电容器1500和 1501的电容为Q、电容器1510,1511,1520和1521的电容为C2、电容器1530、1531、1540和 1541的电容为C3、并且电容器1550、1551、1552、1560、1561和1562的电容为C4的情况下， 采样滤波器装置100的传输函数可以用表达式3表示。[数学表达式3]
<formula>formula see original document page 19</formula>根据本发明的结构，可以提出具有相对小的电路规模的采样滤波器装置，其能够 使用作为滤波器的传输函数的负系数，同时实现高阶传输函数，并且具有滤波特性的宽控 制范围。另外，通过改变对应于各个开关的控制信号(如实施例1中)，采样滤波器装置 400可以实现其中可以颠倒(reverse)(表达式3)中表示的传输函数的Z_2和Z_3项的系数 的正和负的传输函数，并且采样滤波器装置400可以用于与实施例2和3同样的无线通信 设备。此外，在本发明中，给出对具有实施例1中的二阶IIR滤波特性和实施例4中的三 阶滤波特性的情况的描述。然而，在提供另外电容器和充电开关的情况下，可以实现具有更 高阶IIR特性的采样滤波器装置。(实施例5)图11是示出根据本发明的实施例5的采样滤波器装置的结构的框图。在本实施 例中，给出对提供具有二阶IIR滤波特性和二阶FIR滤波特性的采样滤波器装置的情况的 描述。在图11中，除了实施例1中描述的采样滤波器装置的结构之外，采样滤波器装置 500还包括电容器1532和1542、充电开关1632和1742、以及放电开关1832和1842。至于 与实施例1的图1共同的单元，省略其描述。这里，电容器1532充当第一积分/放电单元， 并且电容器1542充当第二积分/放电单元。图12示出对应于各个开关的控制信号。在下文中，给出对各个时刻的描述。在时刻1，当充电开关1610、1720、1630和1740接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1510和电容器1530彼此连接，从电压电流转 换单元120输入的电荷(QJ)、电容器1540中充电的电荷(Q15QQ°)以及电容器1510中充电 的电荷(坞训1)由电容器1500、电容器1510和电容器1530共享，并且将Q—1充电在电 容器1500中，将Q,1充电在电容器1510中，并且将Q.1充电在电容器1530中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1520和电容器1540彼此连 接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-012(/)、电容器1501中充电的电荷(-Q15Q1°)以及 电容器1520中充电的电荷(Qm。—1)由电容器1501、电容器1520和电容器1540共享，并且 将-Q—1充电在电容器1501中，将-Q—1充电在电容器1520中，并且将-0154(/充电在电容 器1540中。另外，放电开关1831和1841接通，并且输出电容器1531中充电的电荷0153广以及电容器1542中充电的电荷_Q1542°。在时刻2，当充电开关1611、1721、1631和1741接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1511和电容器1531彼此连接，并且从电压电 流转换单元120输入的电荷(Q12Q2)、电容器1500中充电的电荷(Qu。。1)以及电容器1511中 充电的电荷(_Q1511°)由电容器1500、电容器1511和电容器1531共享，并且将Q15(1q2充电在 电容器1500中，将Q15112充电在电容器1511中，并且将Q15312充电在电容器1531中。当采 样开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1521和电容器1541彼此 连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(_Q12Q2)、电容器1501中充电的电荷(-Qm/)以 及电容器1521中充电的电荷(Q1521°)由电容器1501、电容器1521和电容器1541共享，并 且将-Q15(112充电在电容器1501中，将_Q15212充电在电容器1521中，并且将-Q15412充电在电 容器1541中。另外，放电开关1832和1840接通，并且输出电容器1532中充电的电荷Q1532° 以及电容器1540中充电的电荷-Q.1。在时刻3，当充电开关1710、1620、1632和1742接通，并且采样开关130接通时，电 压电流转换单元120、电容器1500、电容器1520和电容器1532彼此连接，从电压电流转换 单元120输入的电荷(Q12Q3)、电容器1500中充电的电荷(Q15QQ2)以及电容器1520中充电的 电荷(-Q152c/)由电容器1500、电容器1520和电容器1532共享，并且将Q15(K13充电在电容器 1500中，将Q152(13充电在电容器1520中，并且将Q15323充电在电容器1532中。当采样开关 131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1510和电容器1542彼此连接，从 电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12Q3)、电容器1501中充电的电荷(_Q15Q12)以及电容器 1521中充电的电荷(Q,1)由电容器1501、电容器1510和电容器1542共享，并且将-Q15Q13 充电在电容器1501中，将-Q151(13充电在电容器1510中，并且将-Q15423充电在电容器1542 中。另外，放电开关1830和1841接通，并且输出电容器1530中充电的电荷0153(/以及电容 器1541中充电的电荷_Q15412。在时刻4，当充电开关1711、1621、1630和1740接通，并且采样开关130接通时，电 压电流转换单元120、电容器1500、电容器1521和电容器1530彼此连接，从电压电流转换 单元120输入的电荷(Q12Q4)、电容器1500中充电的电荷(Q15QQ3)以及电容器1521中充电的 电荷(_Q15212)由电容器1500、电容器1521和电容器1530共享，并且将Q15(K14充电在电容器 1500中，将Q15214充电在电容器1521中，并且将Q153(14充电在电容器1530中。当采样开关 131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1511和电容器1540彼此连接，从 电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12Q4)、电容器1501中充电的电荷(_Q15Q13)以及电容器 1511中充电的电荷(Q15112)由电容器1501、电容器1511和电容器1540共享，并且将-Q15Q14 充电在电容器1501中，将-Q15114充电在电容器1511中，并且将-Q154(14充电在电容器1540 中。另外，放电开关1831和1842接通，并且输出电容器1530中充电的电荷Q15312以及电容 器1542中充电的电荷-Q15423。在时刻5，当充电开关1610、1720、1631和1741接通，并且采样开关130接通时，电 压电流转换单元120、电容器1500、电容器1510和电容器1531彼此连接，从电压电流转换 单元120输入的电荷(Q12Q5)、电容器1500中充电的电荷(Q15QQ4)以及电容器1510中充电的 电荷(_Q151Q3)由电容器1500、电容器1510和电容器1531共享，并且将Q15(1q5充电在电容器 1500中，将Q151(15充电在电容器1510中，并且将Q15315充电在电容器1531中。当采样开关
20131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1520和电容器1541彼此连接，从 电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12Q5)、电容器1501中充电的电荷(_Q15Q14)以及电容器 1520中充电的电荷(Q152Q3)由电容器1501、电容器1520和电容器1541共享，并且将-Q15Q15 充电在电容器1501中，将-Q152(15充电在电容器1520中，并且将-Q15415充电在电容器1541 中。另外，放电开关1832和1840接通，并且输出电容器1532中充电的电荷Q15323以及电容 器1540中充电的电荷-Q15404。在时刻6，当充电开关1611、1721、1632和1742接通，并且采样开关130接通时，电 压电流转换单元120、电容器1500、电容器1511和电容器1532彼此连接，从电压电流转换 单元120输入的电荷(Q12Q6)、电容器1500中充电的电荷(Q15QQ5)以及电容器1511中充电的 电荷(_Q15114)由电容器1500、电容器1511和电容器1532共享，并且将Q15(1q6充电在电容器 1500中，将Q15116充电在电容器1511中，并且将Q15326充电在电容器1532中。当采样开关 131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1521和电容器1542彼此连接，从 电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12Q6)、电容器1501中充电的电荷(_Q15Q15)以及电容器 1521中充电的电荷(Q15214)由电容器1501、电容器1521和电容器1542共享，并且将-Q15Q16 充电在电容器1501中，将_Q15216充电在电容器1521中，并且将_Q15426充电在电容器1542 中。另外，放电开关1830和1841接通，并且输出电容器1530中充电的电荷Q153(14以及电容 器1541中充电的电荷_Q15415。在时刻7，当充电开关1710、1620、1630和1740接通，并且采样开关130接通时，电 压电流转换单元120、电容器1500、电容器1520和电容器1530彼此连接，从电压电流转换 单元120输入的电荷(Q12Q7)、电容器1500中充电的电荷(Q15QQ6)以及电容器1520中充电的 电荷KU)5)由电容器1500、电容器1520和电容器1530共享，并且将Q15(K17充电在电容器 1500中，将Q152(17充电在电容器1520中，并且将Q153(17充电在电容器1530中。当采样开关 131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1510和电容器1540彼此连接，从 电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12Q7)、电容器1501中充电的电荷(_Q15Q16)以及电容器 1510中充电的电荷(Q151Q5)由电容器1501、电容器1510和电容器1540共享，并且将-Q15Q17 充电在电容器1501中，将-Q151Q7充电在电容器1510中，并且将-Q154q7充电在电容器1540 中。另外，放电开关1831和1842接通，并且输出电容器1531中充电的电荷Q15315以及电容 器1542中充电的电荷-Q15426。在时刻8，当充电开关1711、1621、1631和1741接通，并且采样开关130接通时，电 压电流转换单元120、电容器1500、电容器1521和电容器1531彼此连接，从电压电流转换 单元120输入的电荷(Q12Q8)、电容器1500中充电的电荷(Q15QQ7)以及电容器1521中充电的 电荷(_Q15215)由电容器1500、电容器1521和电容器1531共享，并且将Q15(K18充电在电容器 1500中，将Q15218充电在电容器1521中，并且将Q15318充电在电容器1531中。当采样开关 131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1511和电容器1541彼此连接，从 电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12Q8)、电容器1501中充电的电荷(_Q15Q17)以及电容器 1511中充电的电荷(Q15116)由电容器1501、电容器1511和电容器1541共享，并且将-Q15Q18 充电在电容器1501中，将-Q15118充电在电容器1511中，并且将-Q15418充电在电容器1541 中。另外，放电开关1832和1840接通，并且输出电容器1532中充电的电荷Q15326以及电容 器1540中充电的电荷-Q15407。
在时刻9，当充电开关1610、1720、1632和1742接通，并且采样开关130接通时，电 压电流转换单元120、电容器1500、电容器1510和电容器1532彼此连接，从电压电流转换 单元120输入的电荷(Q12Q9)、电容器1500中充电的电荷(Q15QQ8)以及电容器1510中充电的 电荷(-Q151C/)由电容器1500、电容器1510和电容器1532共享，并且将Q15(K19充电在电容器 1500中，将Q151(19充电在电容器1510中，并且将Q15329充电在电容器1532中。当采样开关 131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1520和电容器1542彼此连接，从 电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12Q9)、电容器1501中充电的电荷(_Q15Q18)以及电容器 1520中充电的电荷(Q152Q7)由电容器1501、电容器1520和电容器1542共享，并且将-Q15(119 充电在电容器1501中，将-Q152(19充电在电容器1520中，并且将_Q15429充电在电容器1542 中。另外，放电开关1830和1841接通，并且输出电容器1530中充电的电荷Q153(17以及电容 器1541中充电的电荷_Q15418。在时刻10，当充电开关1611、1721、1630和1740接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1511和电容器1530彼此连接，从电压电流转 换单元120输入的电荷(Q12C11(i)、电容器1500中充电的电荷(Q15QQ9)以及电容器1511中充 电的电荷(_Q15118)由电容器1500、电容器1511和电容器1530共享，并且将Q15(1(11(i充电在电 容器1500中，将Q15111(l充电在电容器1511中，并且将Q153(11(l充电在电容器1530中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1521和电容器1540彼此连 接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12CI1(i)、电容器1501中充电的电荷(_Q15Q19)以及 电容器1521中充电的电荷(Q15218)由电容器1501、电容器1521和电容器1540共享，并且 将充电在电容器1501中，将-Q152/°充电在电容器1521中，并且将_Q154广充电在电 容器1540中。另外，放电开关1831和1842接通，并且输出电容器1531中充电的电荷Q15318 以及电容器1542中充电的电荷_Q15429。在时刻11，当充电开关1710、1620、1631和1741接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1520和电容器1531彼此连接，从电压电流转 换单元120输入的电荷(QC)、电容器1500中充电的电荷⑴彻广)以及电容器1520中充 电的电荷(-Q152C19)由电容器1500、电容器1520和电容器1531共享，并且将Q—11充电在电 容器1500中，将Q—11充电在电容器1520中，并且将Q1531"充电在电容器1531中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1510和电容器1540彼此连 接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-012(|")、电容器1501中充电的电荷(-Q15CI11(i)以 及电容器1510中充电的电荷(Q151Q9)由电容器1501、电容器1510和电容器1541共享，并且 将-Q—11充电在电容器1501中，将-Q,11充电在电容器1510中，并且将-Q1541"充电在电 容器1541中。另外，放电开关1832和1840接通，并且输出电容器1532中充电的电荷Q15329 以及电容器1540中充电的电荷-Q154(11(i。在时刻12，当充电开关1711、1621、1632和1742接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1521和电容器1532彼此连接，从电压电流转 换单元120输入的电荷(Q12Q12)、电容器1500中充电的电荷(Qu。。11)以及电容器1521中充 电的电荷(-Q152110)由电容器1500、电容器1521和电容器1532共享，并且将Q15(1c112充电在 电容器1500中，将Q152112充电在电容器1521中，并且将Q153212充电在电容器1532中。当采 样开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1511和电容器1542彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12tl12)、电容器1501中充电的电荷(-Q15tll11) 以及电容器1511中充电的电荷(Q1511"1)由电容器1501、电容器1511和电容器1542共享， 并且将-Q15tll12充电在电容器1501中，将-Q151112充电在电容器1510中，并且将-Q154212充电 在电容器1542中。另外，放电开关1830和1841接通，并且输出电容器1530中充电的电荷 Q153010以及电容器1541中充电的电荷-Q1541"。在时刻13之后，重复时刻1至12。在各个时刻，将由多个电容器共享的电荷充 电，并且同时，输出在不同于所述多个电容器的电容器中充电的电荷。在假设电容器1500 和1501的电容为C1、电容器1510,1511,1520和1521的电容为C2、并且电容器1530,1531, 1532、1540、1541和1542的电容为C3的情况下，采样滤波器装置500的传输函数可以用表 达式4表示。[数学表达式4]<formula>formula see original document page 23</formula>(表达式 4)图13中的实线显示在1/T是800 [MHz] ,C1是0. 7,C2是0. 2并且C3是0. 1的情况 下的滤波特性。另外，其虚线显示在C1是0. 75、C2是0. 15并且C3是0. 1的情况下的滤波 特性。因此，可以通过改变Cp C2和C3的值来改变滤波特性。根据本发明的结构，可以使用负系数作为滤波器的传输函数，并且同时，可以实现 高阶传输函数。而且，可以提出具有相对小的电路规模的、具有滤波特性的宽控制范围的采 样滤波器装置。此外，通过改变对应于各个开关的控制信号(如实施例1中)，采样滤波器装置 500可以实现其中可以颠倒出现在表达式4中表示的传输函数的分母中的Z—2项的系数的 正和负的传输函数，并且采样滤波器装置500可以用于与实施例2和3同样的无线通信设 备，并且进一步应用至具有高阶IIR滤波特性的情况，包括实施例4的结构。(实施例6)图14是示出根据本发明的实施例6的采样滤波器装置的结构的框图。在本实施例 中，给出对提供具有二阶IIR滤波特性和四阶滤波特性的采样滤波器装置的情况的描述。在图14中，除了关于实施例5描述的结构之外，采样滤波器装置600还包括电容 器 1533、1534、1543 和 1544、充电开关 1633、1634、1743 和 1744、以及放电开关 1833、1834、 1843和1844。省略对与实施例5的图11的单元共同的单元的描述。这里，电容器1533和 1534充当第一积分/放电单元，并且电容器1543和1544充当第二积分/放电单元。图15示出关于各个开关的控制信号。在下文中，给出对各个时刻的描述。在时刻1，当充电开关1610、1720、1630和1740接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1510和电容器1530彼此连接，从电压电流转 换单元120输入的电荷(Q12tl1K电容器1500中充电的电荷(Q15QQ°)以及电容器1510中充电 的电荷(-Q151tT1)由电容器1500、电容器1510和电容器1530共享，并且将Q15001充电在电 容器1500中，将Q151tl1充电在电容器1510中，并且将Q153tl1充电在电容器1530中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1520和电容器1540彼此连 接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12tl1K电容器1501中充电的电荷(_Q15Q1°)以及电容器1520中充电的电荷(Q152tT1)由电容器1501、电容器1520和电容器1540共享，并且 将-Q15tll1充电在电容器1501中，将-Q152tl1充电在电容器1520中，并且将-Q154tl1充电在电容 器1540中。另外，放电开关1831、1832、1843和1844接通，并且输出电容器1531中充电的 电荷Q1531_3、电容器1532中充电的电荷Q1532_2、电容器1543中充电的电荷Q154^1以及电容器 1544中充电的电荷_Q1544°。在时亥Ij 2，当充电开关1611、1721、1631和1741接通，并且采样开关130接通时，电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1511和电容器1531彼此连接，并且从电压电 流转换单元120输入的电荷(Q12tl2)、电容器1500中充电的电荷(Q15tltl1)以及电容器1511中 充电的电荷(_Q1511°)由电容器1500、电容器1511和电容器1531共享，并且将Q15qq2充电在 电容器1500中，将Q15112充电在电容器1511中，并且将Q15312充电在电容器1531中。当采 样开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1521和电容器1541彼此 连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12tl2)、电容器1501中充电的电荷(-Q15tll1)以 及电容器1521中充电的电荷(Q1521°)由电容器1501、电容器1521和电容器1541共享，并且 将-Q15tll2充电在电容器1501中，将-Q15212充电在电容器1521中，并且将-Q15412充电在电容 器1541中。在时刻3，当充电开关1710、1620、1632和1742接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1520和电容器1532彼此连接，从电压电流转 换单元120输入的电荷(Q12tl3)、电容器1500中充电的电荷(Q15tltl2)以及电容器1520中充 电的电荷(-Q152q1)由电容器1500、电容器1520和电容器1532共享，并且将Q15qq3充电在电 容器1500中，将Q152tl3充电在电容器1520中，并且将Q15323充电在电容器1532中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1510和电容器1542彼此连 接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12tl3)、电容器1501中充电的电荷(-Q15tll2)以及 电容器1510中充电的电荷(Q151tl1)由电容器1501、电容器1510和电容器1542共享，并且 将-Q15tll3充电在电容器1501中，将-Q151tl3充电在电容器1510中，并且将-Q15423充电在电容 器1542中。另外，放电开关1833、1834、1840和1841接通，并且输出电容器1533中充电的 电荷Q1533\电容器1534中充电的电荷Q1534°、电容器1540中充电的电荷-Q154tl1以及电容器 1541中充电的电荷-Q15412。在时刻4，当充电开关1711、1621、1633和1743接通，并且采样开关130接通时，电 压电流转换单元120、电容器1500、电容器1521和电容器1533彼此连接，从电压电流转换 单元120输入的电荷(Q12tl4)、电容器1500中充电的电荷(Q15tltl3)以及电容器1521中充电的 电荷(-Q15212)由电容器1500、电容器1521和电容器1533共享，并且将Q15tltl4充电在电容器 1500中，将Q15214充电在电容器1521中，并且将Q15334充电在电容器1533中。当采样开关 131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1511和电容器1543彼此连接，从 电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12tl4)、电容器1501中充电的电荷(-Q15tll3)以及电容器 1511中充电的电荷(Q15112)由电容器1501、电容器1511和电容器1543共享，并且将-Q15tll4 充电在电容器1501中，将-Q15114充电在电容器1511中，并且将-Q15434充电在电容器1543 中。在时刻5，当充电开关1610、1720、1634和1744接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1510和电容器1534彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(Q12tl5)、电容器1500中充电的电荷(Q15tltl4)以及电容器1510中充电的电荷(-Q151q3)由电容器1500、电容器1510和电容器1534共享，并且将Q15qq5充电在电 容器1500中，将Q151tl5充电在电容器1510中，并且将Q15345充电在电容器1534中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1520和电容器1544彼此连 接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12tl5)、电容器1501中充电的电荷(-Q15tll4)以及 电容器1520中充电的电荷(Q152tl3)由电容器1501、电容器1520和电容器1544共享，并且 将-Q15tll5充电在电容器1501中，将-Q152tl5充电在电容器1520中，并且将-Q15445充电在电容 器1544中。另外，放电开关1830、1831、1842和1843接通，并且输出电容器1530中充电的 电荷Q153A电容器1531中充电的电荷Q15312、电容器1542中充电的电荷-Q15423以及电容器 1543中充电的电荷-Q15434。在时刻6，当充电开关1611、1721、1630和1740接通，并且采样开关130接通时，电 压电流转换单元120、电容器1500、电容器1511和电容器1530彼此连接，从电压电流转换 单元120输入的电荷(Q12tl6)、电容器1500中充电的电荷(Q15tltl5)以及电容器1511中充电的 电荷(-Q15114)由电容器1500、电容器1511和电容器1530共享，并且将Q15tltl6充电在电容器 1500中，将Q15116充电在电容器1511中，并且将Q153tl6充电在电容器1530中。当采样开关 131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1521和电容器1540彼此连接，从 电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12tl6)、电容器1501中充电的电荷(-Q15tll5)以及电容器 1521中充电的电荷(Q15214)由电容器1501、电容器1521和电容器1540共享，并且将-Q15tll6 充电在电容器1501中，将-Q15216充电在电容器1521中，并且将-Q154tl6充电在电容器1540 中。在时亥Ij 7，当充电开关1710、1620、1631和1741接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1520和电容器1531彼此连接，从电压电流转 换单元120输入的电荷(Q12tl7)、电容器1500中充电的电荷(Q15tltl6)以及电容器1520中充 电的电荷(-Q152q5)由电容器1500、电容器1520和电容器1531共享，并且将Q15qq7充电在电 容器1500中，将Q152tl7充电在电容器1520中，并且将Q15317充电在电容器1531中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1510和电容器1541彼此连 接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12tl7)、电容器1501中充电的电荷(-Q15tll6)以及 电容器1510中充电的电荷(Q151tl5)由电容器1501、电容器1510和电容器1541共享，并且 将-Q15tll7充电在电容器1501中，将-Q151tl7充电在电容器1510中，并且将-Q15417充电在电容 器1541中。另外，放电开关1832、1833、1844和1840接通，并且输出电容器1532中充电的 电荷Q15323、电容器1533中充电的电荷Q15334、电容器1544中充电的电荷-Q15445以及电容器 1540中充电的电荷-Q154tl6。在时刻8，当充电开关1711、1621、1632和1742接通，并且采样开关130接通时，电 压电流转换单元120、电容器1500、电容器1521和电容器1532彼此连接，从电压电流转换 单元120输入的电荷(Q12tl8)、电容器1500中充电的电荷(Q15tltl7)以及电容器1521中充电的 电荷(-Q15216)由电容器1500、电容器1521和电容器1532共享，并且将Q15tltl8充电在电容器 1500中，将Q15218充电在电容器1521中，并且将Q15328充电在电容器1532中。当采样开关 131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1511和电容器1542彼此连接，从 电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12tl8)、电容器1501中充电的电荷(-Q15tll7)以及电容器1511中充电的电荷(Q15116)由电容器1501、电容器1511和电容器1542共享，并且将-Q15tll8 充电在电容器1501中，将-Q15118充电在电容器1511中，并且将-Q15428充电在电容器1542 中。
在时刻9，当充电开关1610、1720、1633和1743接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1510和电容器1533彼此连接，从电压电流转 换单元120输入的电荷(Q12tl9)、电容器1500中充电的电荷(Q15tltl8)以及电容器1510中充 电的电荷(-Q151q7)由电容器1500、电容器1510和电容器1533共享，并且将Q15qq9充电在电 容器1500中，将Q151tl9充电在电容器1510中，并且将Q15339充电在电容器1533中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1520和电容器1543彼此连 接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12tl9)、电容器1501中充电的电荷(-Q15tll8)以及 电容器1520中充电的电荷(Q152tl7)由电容器1501、电容器1520和电容器1543共享，并且 将-Q15tll9充电在电容器1501中，将-Q152tl9充电在电容器1520中，并且将-Q15439充电在电容 器1543中。另外，放电开关1834、1830、1841和1842接通，并且输出电容器1534中充电的 电荷Q15345、电容器1530中充电的电荷Q153Q6、电容器1541中充电的电荷-Q15417以及电容器 1542中充电的电荷-Q15428。在时刻10，当充电开关1611、1721、1634和1744接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1511和电容器1534彼此连接，从电压电流转 换单元120输入的电荷(Q12tl"1)、电容器1500中充电的电荷(Q15tltl9)以及电容器1511中充 电的电荷(-Q15118)由电容器1500、电容器1511和电容器1534共享，并且将Q15t/1充电在电 容器1500中，将Q1511"1充电在电容器1511中，并且将Q1534"1充电在电容器1534中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1521和电容器1544彼此连 接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12tl"1)、电容器1501中充电的电荷(-Q15tl19)以及 电容器1521中充电的电荷(Q15218)由电容器1501、电容器1521和电容器1544共享，并且 将-Q15tll"1充电在电容器1501中，将-Q1521"1充电在电容器1521中，并且将-Q1544"1充电在电 容器1544中。在时刻11，当充电开关1710、1620、1630和1740接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1520和电容器1530彼此连接，从电压电流转 换单元120输入的电荷(Q12tl11)、电容器1500中充电的电荷(Q15t/1)以及电容器1520中充 电的电荷(-Q152tl9)由电容器1500、电容器1520和电容器1530共享，并且将Q15tltl11充电在电 容器1500中，将Q152tl11充电在电容器1520中，并且将Q153tl11充电在电容器1530中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1510和电容器1540彼此连 接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12tl11K电容器1501中充电的电荷(-Q15t/1)以 及电容器1510中充电的电荷(Q151tl9)由电容器1501、电容器1510和电容器1540共享，并且 将-Q15tll11充电在电容器1501中，将-Q151tl11充电在电容器1510中，并且将-Q154tl11充电在电 容器1540中。另外，放电开关1831、1832、1843和1844接通，并且输出电容器1531中充电 的电荷Q153/、电容器1532中充电的电荷Q15328、电容器1543中充电的电荷-Q15439以及电容 器1544中充电的电荷-Q1544"1。在时刻12，当充电开关1711、1621、1631和1741接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1521和电容器1531彼此连接，从电压电流转换单元120输入的电荷(Q12tl12)、电容器1500中充电的电荷(Q15tltl11)以及电容器1521中充 电的电荷(-Q1521,由电容器1500、电容器1521和电容器1531共享，并且将Q15tltl12充电在电 容器1500中，将Q152112充电在电容器1521中，并且将Q153112充电在电容器1531中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1511和电容器1541彼此连 接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12tl12)、电容器1501中充电的电荷(-Q15tll11)以 及电容器1511中充电的电荷(Q1511"1)由电容器1501、电容器1511和电容器1541共享，并 且将-Q15tll12充电在电容器1501中，将-Q151112充电在电容器1511中，并且将-Q154112充电在 电容器1541中。
在时刻13，当充电开关1610、1720、1632和1742接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1510和电容器1532彼此连接，从电压电流转 换单元120输入的电荷(Q12tl13)、电容器1500中充电的电荷(Q15tltl12)以及电容器1510中充 电的电荷(-Q15ici11)由电容器1500、电容器1510和电容器1532共享，并且将Q15tltl13充电在电 容器1500中，将Q151tl13充电在电容器1510中，并且将Q153213充电在电容器1532中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1520和电容器1542彼此连 接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12tl13)、电容器1501中充电的电荷(-Q15tll12)以 及电容器1520中充电的电荷(Q152tl11)由电容器1501、电容器1520和电容器1542共享，并 且将-Q15tll13充电在电容器1501中，将-Q152tl13充电在电容器1520中，并且将-Q154213充电在 电容器1542中。另外，放电开关1833、1834、1840和1841接通，并且输出电容器1533中充 电的电荷Q15339、电容器1534中充电的电荷Q15341q、电容器1540中充电的电荷-Q154tl11以及电 容器1541中充电的电荷-Q154112O在时刻14，当充电开关1611、1721、1633和1743接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1511和电容器1533彼此连接，从电压电流转 换单元120输入的电荷(Q12tl14)、电容器1500中充电的电荷(Q15tltl13)以及电容器1511中充 电的电荷(-Q151112)由电容器1500、电容器1511和电容器1533共享，并且将Q15tltl14充电在电 容器1500中，将Q151114充电在电容器1511中，并且将Q153314充电在电容器1533中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1521和电容器1543彼此连 接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12tl14)、电容器1501中充电的电荷(-Q15tll13)以 及电容器1521中充电的电荷(Q152112)由电容器1501、电容器1521和电容器1543共享，并 且将-Q15tll14充电在电容器1501中，将-Q152114充电在电容器1521中，并且将-Q154314充电在 电容器1543中。在时刻15，当充电开关1710、1620、1634和1744接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1520和电容器1534彼此连接，从电压电流转 换单元120输入的电荷(Q12tl15)、电容器1500中充电的电荷(Q15tltl14)以及电容器1520中充 电的电荷(-Q152tl13)由电容器1500、电容器1520和电容器1534共享，并且将Q15tltl15充电在电 容器1500中，将Q152tl15充电在电容器1520中，并且将Q153415充电在电容器1534中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1510和电容器1544彼此连 接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12tl15)、电容器1501中充电的电荷(-Q15tll14)以 及电容器1510中充电的电荷(Q151tl13)由电容器1501、电容器1510和电容器1544共享，并 且将-Q15tll15充电在电容器1501中，将-Q151tl15充电在电容器1510中，并且将-Q154415充电在电容器1544中。另外，放电开关1830、1831、1842和1843接通，并且输出电容器1530中充 电的电荷Q—11、电容器1531中充电的电荷Q153112、电容器1542中充电的电荷-Q154213以及电 容器1543中充电的电荷-Q154314。在时刻16，当充电开关1711、1621、1630和1740接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1521和电容器1530彼此连接，从电压电流转 换单元120输入的电荷(Q12Q16)、电容器1500中充电的电荷(Q15QQ15)以及电容器1521中充 电的电荷(_Q152114)由电容器1500、电容器1521和电容器1530共享，并且将Q15(K116充电在电 容器1500中，将Q152116充电在电容器1521中，并且将Q153(116充电在电容器1530中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1511和电容器1540彼此连 接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12Q16)、电容器1501中充电的电荷(-Q15Q115)以 及电容器1511中充电的电荷(Q151114)由电容器1501、电容器1511和电容器1540共享，并 且将-Q15Q116充电在电容器1501中，将-Q151116充电在电容器1511中，并且将-Q154q16充电在 电容器1540中。在时刻17，当充电开关1610、1720、1631和1741接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1510和电容器1531彼此连接，从电压电流转 换单元120输入的电荷(Q12Q17)、电容器1500中充电的电荷(Q15QQ16)以及电容器1510中充 电的电荷(-Q151o15)由电容器1500、电容器1510和电容器1531共享，并且将Q15(K117充电在电 容器1500中，将Q151(117充电在电容器1510中，并且将Q153117充电在电容器1531中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1520和电容器1541彼此连 接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12Q17)、电容器1501中充电的电荷(-Q15Q116)以 及电容器1520中充电的电荷(Q152Q15)由电容器1501、电容器1520和电容器1541共享，并 且将-Q15Q117充电在电容器1501中，将-Q152Q17充电在电容器1520中，并且将-Q154117充电在 电容器1541中。另外，放电开关1832、1833、1844和1840接通，并且输出电容器1532中充 电的电荷9153213、电容器1533中充电的电荷Q153314、电容器1544中充电的电荷-Q154415以及电 容器1540中充电的电荷-Q154q16。在时刻18，当充电开关1611、1721、1632和1742接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1511和电容器1532彼此连接，从电压电流转 换单元120输入的电荷(Q12Q18)、电容器1500中充电的电荷(Q15QQ17)以及电容器1511中充 电的电荷(_Q151116)由电容器1500、电容器1511和电容器1532共享，并且将Q15(K118充电在电 容器1500中，将Q151118充电在电容器1511中，并且将Q153218充电在电容器1532中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1521和电容器1542彼此连 接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12Q18)、电容器1501中充电的电荷(-Q15Q117)以 及电容器1521中充电的电荷(Q152116)由电容器1501、电容器1521和电容器1542共享，并 且将-Qiail18充电在电容器1501中，将-Q152118充电在电容器1521中，并且将-Q154218充电在 电容器1542中。在时刻19，当充电开关1710、1620、1633和1743接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1520和电容器1533彼此连接，从电压电流转 换单元120输入的电荷(Q12Q19)、电容器1500中充电的电荷(Q15(1q18)以及电容器1520中充 电的电荷(-Q152o17)由电容器1500、电容器1520和电容器1533共享，并且将Q15(K119充电在电容器1500中，将Q152(119充电在电容器1520中，并且将Q153319充电在电容器1533中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1510和电容器1543彼此连 接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12Q19)、电容器1501中充电的电荷(-Q15Q118)以 及电容器1510中充电的电荷(Q151Q17)由电容器1501、电容器1510和电容器1543共享，并 且将-Q15Q119充电在电容器1501中，将-Q151Q19充电在电容器1510中，并且将-Q154319充电在 电容器1543中。另外，放电开关1834、1830、1841和1842接通，并且输出电容器1534中充 电的电荷9153415、电容器1530中充电的电荷Q153(116、电容器1541中充电的电荷-Q154117以及电 容器1542中充电的电荷-Q154218。在时刻20，当充电开关1711、1621、1634和1744接通，并且采样开关130接通时， 电压电流转换单元120、电容器1500、电容器1521和电容器1534彼此连接，从电压电流转 换单元120输入的电荷(Q12Q2°)、电容器1500中充电的电荷(Q15(1q19)以及电容器1521中充 电的电荷(_Q152118)由电容器1500、电容器1521和电容器1534共享，并且将Q15(K12°充电在电 容器1500中，将Q15212°充电在电容器1521中，并且将Q15342°充电在电容器1534中。当采样 开关131接通时，电压电流转换单元120、电容器1501、电容器1511和电容器1544彼此连 接，从电压电流转换单元120输入的电荷(-Q12Q2°)、电容器1501中充电的电荷(-Q15Q119)以 及电容器1511中充电的电荷(Q151118)由电容器1501、电容器1511和电容器1544共享，并 且将-Q15Q12°充电在电容器1501中，将_Q15112°充电在电容器1511中，并且将_Q15442°充电在 电容器1544中。在时刻21之后，重复时刻1至20。在各个时刻，将由多个电容器共享的电荷充电， 并且输出不同于所述多个电容器的电容器中充电的电荷，从而逐一地跳过(skip)时刻。在 具有四阶FIR滤波特性的情况下，因为输出电荷的时刻是二分之一的充电时刻，所以特性 被减半(decimated by two)。在假设电容器1500和1501的电容为C1、电容器1510、1511、 1520 和 1521 的电容为 C2、并且电容器 1530、1531、1532、1533、1534、1540、1541、1542、1543 和1544的电容为C3的情况下，采样滤波器装置600的传输函数可以用表达式5表示。[数学表达式5]-C]+C2+C3 -(c3 +C3Z-' +C3Z-2 +C3Z-3)(表达式 5)
x 1--^——z-'+~^——Z"2
c, + c2 + c3 c, + c2 + c3根据本发明的结构，可以提出具有相对小的电路规模的采样滤波器装置，其能够 使用负系数作为滤波器的传输函数，同时实现高阶传输函数，并且具有滤波特性的宽控制 范围。另外，在采样滤波器装置600中，通过改变对应于各个开关的控制信号(如实施例 1中)，采样滤波器装置600可以实现其中可以颠倒出现在表达式5中表示的传输函数的分 母中的Z—2项的系数的正和负的传输函数，并且采样滤波器装置600可以用于与实施例2和 3同样的无线通信设备，并且还适用于具有高阶IIR滤波特性的情况，包括实施例4的结构。此外，虽然在本发明中，给出了对具有实施例5中的二阶FIR滤波特性的情况以及 具有实施例6中的四阶FIR滤波特性的情况的描述，但是可以通过包括更多电容器和充电 开关来配置具有更高阶FIR滤波特性的采样滤波器装置。虽然参考特定实施例而给出了本发明的详细描述，但是对本领域技术人员显而易
29见的是，在不脱离本发明的精神和范畴的情况下，本发明可以经历各种修改和变化。本发明基于2007年9月27日提交的日本专利申请(日本专利申请 No. 2007-252367)，并且将其描述包括在此作为参考。工业适用件本发明具有如下效果提供了滤波器装置，其通过实现包括作为滤波器的传输函 数的负系数的高阶滤波特性而具有滤波特性的宽控制范围，并且作为无线通信设备的模拟 电路中的滤波器是有益的。
权利要求
一种采样滤波器装置，包括第一采样开关，对输入电流进行采样；第二采样开关，与所述第一采样开关具有180度的接通时刻的相位差；第一积分器，对从所述第一采样开关输入的电荷进行积分；多个第三积分器；多个第二积分器，对从所述第二采样开关输入的电荷进行积分；充电开关，连接至所述第二积分器；充电开关和放电开关，连接至所述第三积分器；以及控制单元，控制各个开关，所述采样滤波器装置进行控制，使得从所述第一采样开关输入的电荷、在所述第一积分器中累积的电荷以及在所述第二积分器中累积的电荷由所述第一积分器、所述第二积分器和所述第三积分器共享，并且输出累积在所述第三积分器中的电荷。
2.如权利要求1所述的采样滤波器装置，还包括第四积分器，对从所述第二采样开关输入的电荷进行积分； 多个第六积分器；以及多个第五积分器，对从所述第一采样开关输入的电荷进行积分， 从所述第二采样开关输入的电荷、累积在所述第四积分器中的电荷以及累积在所述第 五积分器中的电荷由所述第四积分器、所述第五积分器和所述第六积分器共享，并且差分 合成来自所述第六积分器的输出和来自所述第三积分器的输出。
3.如权利要求1所述的采样滤波器装置，所述采样滤波器装置进行控制，使得所述第 二积分器对从所述第一采样开关输入的电荷进行积分，以及所述第五积分器对从所述第二 采样开关输入的电荷进行积分。
4.一种采样滤波器装置，包括第一采样开关，通过对输入电流进行采样而输出正电荷； 第二采样开关，通过对输入电流进行采样而输出负电荷； 第一电容器，对从所述第一采样开关输入的正电荷进行积分； 第二电容器，对从所述第二采样开关输入的负电荷进行积分； 第一积分单元，具有多个电容器，经由充电开关而连接至所述第一电容器和所述第二 电容器两者；第二积分单元，具有多个电容器，经由充电开关而连接至所述第一电容器和所述第二 电容器两者；第一积分/放电单元，具有多个电容器，经由充电开关而连接至所述第一电容器； 第二积分/放电单元，具有多个电容器，经由充电开关而连接至所述第二电容器； 放电开关，对所述第一积分/放电单元和所述第二积分/放电单元中累积的电荷进行 放电；以及控制单元，生成用以分别控制所述第一采样开关、所述第二采样开关、所述充电开关和 所述放电开关的信号，用于控制所述第一采样开关的信号与用于控制所述第二采样开关的信号的相位差是 180 度;从所述第一采样开关输入的电荷、已经在所述第一电容器中累积的电荷、以及已经累 积在从包括于所述第一和第二积分单元中的多个电容器中选择的至少一个电容器中的电 荷由所述第一电容器、所选择的至少一个电容器以及包括在所述第一积分/放电单元中的 至少一个电容器共享；以及在共享所述电荷的相同时刻，结合在包括于所述第一积分/放电单元中的多个电容器 中的与共享所述电荷的电容器不同的电容器中累积的电荷、以及在包括于所述第二积分/ 放电单元中的至少一个电容器中累积的电荷，并且经由所述放电开关输出所结合的电荷。
5.如权利要求4所述的采样滤波器装置，从所述第二采样开关输入的电荷、已经在所 述第二电容器中累积的电荷、以及已经累积在从包括于所述第一和第二积分单元中的多个 电容器中选择的所述至少一个电容器中的电荷由所述第二电容器、所选择的至少一个电容 器以及包括在所述第二积分/放电单元中的所述至少一个电容器共享；以及在共享所述电荷的相同时刻，结合在包括于所述第二积分/放电单元中的多个电容器 中的与共享所述电荷的电容器不同的电容器中累积的电荷、以及在包括于所述第一积分/ 放电单元中的至少一个电容器中累积的电荷，并且经由所述放电开关输出所结合的电荷。
6.如权利要求4或5所述的采样滤波器装置，在各个时刻改变连接至所述第一电容器 和所述第二电容器的电容器的组合的同时，重复所述电荷的共享和结合。
7.如权利要求4至6中的任何一项所述的采样滤波器装置，其中，在共享所述电荷的时 亥IJ，在已经累积在从包括于所述第一和第二积分单元中的所述多个电容器中选择的至少一 个电容器中的电荷为正电荷的情况下，控制所述充电开关，使得所选择的电容器连接至所 述第二电容器，并且在已经累积在从包括于所述第一和第二积分单元中的所述多个电容器 中选择的所述至少一个电容器中的电荷为负电荷的情况下，控制所述充电开关，使得所选 择的电容器连接至所述第一积分器。
8.一种无线通信设备，包括如权利要求1至7中的任何一项所述的采样滤波器装置；缓冲器单元，将从所述采样滤波器装置的内部输出的电荷转换为电压值，并且输出所 转换的电压值；A/D单元，数字化从所述缓冲器单元输出的模拟信号；以及 基带单元，解调由所述A/D单元数字化的信号。
9.一种采样滤波器装置，包括第一采样开关，通过对输入电流进行采样而输出正电荷； 第二采样开关，通过对输入电流进行采样而输出负电荷； 第一电容器，对从所述第一采样开关输入的正电荷进行积分； 第二电容器，对从所述第二采样开关输入的负电荷进行积分； 第一积分单元，具有多个电容器，经由充电开关而连接至所述第一电容器和所述第二 电容器两者；第二积分单元，具有多个电容器，经由充电开关而连接至所述第一电容器和所述第二 电容器两者；第一积分/放电单元，具有多个电容器，经由充电开关而连接至所述第一电容器； 第二积分/放电单元，具有多个电容器，经由充电开关而连接至所述第二电容器；放电开关，对累积在所述第一积分/放电单元和所述第二积分/放电单元中的电荷进 行放电；以及控制单元，生成用以分别控制所述第一采样开关、所述第二采样开关、所述充电开关和 所述放电开关的信号；用于控制所述第一采样开关的信号与用于控制所述第二采样开关的信号的相位差是 180 度;从所述第一采样开关输入的电荷、已经在所述第一电容器中累积的电荷、以及已经累 积在从包括于所述第一和第二积分单元中的多个电容器中选择的至少一个电容器中的电 荷由所述第一电容器、所选择的至少一个电容器以及包括在所述第一积分/放电单元中的 至少一个电容器共享；以及结合累积在包括于所述第一积分/放电单元中并且与共享所述电荷的电容器不同的 多个电容器中的至少一个电容器中的电荷、以及累积在包括于所述第二积分/放电单元中 的至少一个电容器中的电荷，并且经由所述放电开关输出所结合的电荷。
10.如权利要求9所述的采样滤波器装置，从所述第二采样开关输入的电荷、已经在所 述第二电容器中累积的电荷、以及已经累积在从包括于所述第一和第二积分单元中的多个 电容器中选择的至少一个电容器中的电荷由所述第二电容器、所选择的至少一个电容器以 及包括于所述第二积分/放电单元中的至少一个电容器共享；以及结合累积在包括于所述第二积分/放电单元中并且与共享所述电荷的电容器不同的 多个电容器中的至少一个电容器中的电荷、以及累积在包括于所述第一积分/放电单元中 的至少一个电容器中的电荷，并且经由所述放电开关输出所结合的电荷。
11.如权利要求9所述的采样滤波器装置，在疏化共享所述电荷的时刻的时刻输出所 述电荷。
全文摘要
一种采样滤波器装置(100)包括第一采样开关(130)；第二采样开关(131)；第一积分器(1500)，对从所述第一采样开关输入的电荷进行积分；第二积分器(1501)，对从所述第二采样开关输入的电荷进行积分；积分器，经由充电开关分别连接至第一积分器和第二积分器两者；控制单元(140)；多个充电开关；以及多个放电开关。从采样开关(130)输入的电荷、在电容器(1500)中累积的电荷以及在电容器(1510)中累积的电荷由电容器(1500)、电容器(1510)和电容器(1530)共享。输出累积在电容器(1530)中的电荷。
文档编号H03H19/00GK101809868SQ20088010920
公开日2010年8月18日 申请日期2008年9月25日 优先权日2007年9月27日
发明者安倍克明, 宫野谦太郎, 细川嘉史, 荒木纯道, 齐藤典昭 申请人:松下电器产业株式会社