专利名称：无限脉冲响应滤波器以及滤波方法
技术领域：
本发明有关于一种开关电容滤波器，且特别有关于仅具有一放大器之无限脉冲响应(infinite impulse response, IIR)滤波器以及滤波方法。
背景技术：
滤波器通常用来允许想要的信号成分能通过，并衰减掉不要的信号成分。滤波器广泛使用在不同的应用，例如通讯、计算机、网络以及消费电子应用等。举例来说，在无线通信装置中，例如在移动电话中，滤波器能对所接收的信号进行滤波，以允许在特定频率信道内之想要的信号能通过，并衰减掉频带外之不想要的信号以及噪声。开关电容滤波器(switched capacitor filter, SCF)作为离散时间之信号处理。开关电容滤波器的操作藉由当开关被开启与关闭时，将电荷移进至电容或是从电容移出。通常，可使用非重迭之信号来控制开关，使得全部的开关不会同时为不导通。开关电容滤波器之优点在于，只需要使用到电容、运算放大器以及开关，且容易在其中建立几乎理想之开关。尤其是，所有共振频率完全由电容的比例所决定。因此，开关电容滤波器在不同类型之电子处理系统中是非常有用的。—般而言,基于开关电容或是基于主动电阻电容之传统滤波器系使用放大器(例如运算放大器)来实施一极点(pole)。然而，由于所需要之放大器的数量会增加，则将会使得高阶滤波器之静态耗电量非常高。此外，随着大量的放大器被使用，闪烁噪声(flickernoise)亦会增加。因此，对许多应用而言，例如可携式通讯装置，具有低耗电量之滤波器是非常需要的。
发明内容
有鉴于此，需要提供一种无限脉冲响应滤波器以及滤波方法。本发明提供一种无限脉冲响应滤波器。上述无限脉冲响应滤波器包括一放大器，用以根据一输入信号产生一输出信号；以及一第一滤波器，I禹接于上述放大器之一反馈路径，用以根据一第一转换函数对上述输出信号进行滤波，并提供已滤波之上述输出信号至上述放大器之一输入端。上述无限脉冲响应滤波器以及上述第一滤波器具有大于I之相同阶数。再者，本发明提供另一种无限脉冲响应滤波器，用以根据一输入信号来提供一输出信号。上述无限脉冲响应滤波器包括一第一滤波器，用以根据一第一转换函数，从上述输入信号滤除干扰，以产生一第一信号；一第二滤波器，用以根据一第二转换函数对上述输出信号进行滤波，以产生一第二信号；以及一积分器，用以根据上述第一信号以及上述第二信号而产生上述输出信号。上述第二滤波器以及上述积分器形成一负反馈回路。再者，本发明提供另一种无限脉冲响应滤波器，用以根据一输入信号来提供一输出信号。上述无限脉冲响应滤波器包括一第一有限脉冲响应滤波器，用以将上述输入信号转换成一第一信号；一第二有限脉冲响应滤波器，用以将上述输出信号转换成一第二信号；以及一放大器，用以接收上述第一信号以及上述第二信号，以产生上述输出信号。无放大器被实现于上述第一及第二有限脉冲响应滤波器内。再者，本发明提供一种滤波方法，适用于根据一无限脉冲响应滤波器之一转换函数，将一输入信号转换为一输出信号。上述滤波方法包括根据一第一有限脉冲响应滤波器之转换函数对上述输入信号进行转换，以产生一第一信号；根据一第二有限脉冲响应滤波器之转换函数对上述输出信号进行转换，以产生一第二信号；以及对上述第一与第二信号之总和进行积分，以得到上述输出信号。上述无限脉冲响应滤波器之转换函数为
权利要求
1.一种无限脉冲响应滤波器，包括 一放大器，用以根据一输入信号产生一输出信号；以及 一第一滤波器，耦接于上述放大器之一反馈路径，用以根据一第一转换函数对上述输出信号进行滤波，并提供已滤波之上述输出信号至上述放大器之一输入端， 其中上述无限脉冲响应滤波器以及上述第一滤波器具有大于I之相同阶数。
2.如权利要求I所述之无限脉冲响应滤波器，更包括 一第二滤波器，耦接于上述放大器之上述输入端，用以根据一第二转换函数，从上述输入信号滤除干扰。
3.如权利要求2所述之无限脉冲响应滤波器，更包括 一电容，I禹接于上述输入端以及上述放大器之一输出端之间并与上述第一滤波器并联，使得上述放大器以及上述电容形成一积分器。
4.如权利要求3所述之无限脉冲响应滤波器，其中上述无限脉冲响应滤波器之转换函数为
5.如权利要求2所述之无限脉冲响应滤波器，其中上述第一滤波器以及上述第二滤波器为有限脉冲响应滤波器，以及上述无限脉冲响应滤波器之极点以及零点系分别根据上述第一转换函数以及上述第二转换函数而决定。
6.如权利要求2所述之无限脉冲响应滤波器，其中上述无限脉冲响应滤波器之转换函 数为
7.如权利要求2所述之无限脉冲响应滤波器，其中上述第一滤波器以及上述第二滤波器为有限脉冲响应滤波器，以及每一上述第一滤波器以及上述第二滤波器由包括被动式开关电容之多分接点所实施。
8.一种无限脉冲响应滤波器，用以根据一输入信号来提供一输出信号，包括 一第一滤波器，用以根据一第一转换函数，从上述输入信号滤除干扰，以产生一第一信号; 一第二滤波器，用以根据一第二转换函数对上述输出信号进行滤波，以产生一第二信号；以及 一积分器，用以根据上述第一信号以及上述第二信号而产生上述输出信号， 其中上述第二滤波器以及上述积分器形成一负反馈回路。
9.如权利要求8所述之无限脉冲响应滤波器，其中上述无限脉冲响应滤波器以及上述第二滤波器具有大于I之相同阶数，以及上述无限脉冲响应滤波器之极点以及零点系分别根据上述第二转换函数以及上述第一转换函数而决定。
10.如权利要求8所述之无限脉冲响应滤波器，其中上述积分器包括一放大器，具有用以接收上述第一及第二信号之一反相输入端、耦接于一接地端之一非反相输入端以及用以输出上述输出信号之一输出端；以及 一电容，耦接于上述放大器之上述反相输入端以及上述输出端之间。
11.如权利要求8所述之无限脉冲响应滤波器，其中上述无限脉冲响应滤波器之转换 函数为1_Z—i-，其中A(z)为上述第二转换函数、B(z)为上述第一转换函数以及 为上述积分器之转换函数。
12.如权利要求8所述之无限脉冲响应滤波器，其中上述第一滤波器以及上述第二滤波器为有限脉冲响应滤波器，以及每一上述第一滤波器以及上述第二滤波器由包括被动式开关电容之多分接点所实施。
13.—种无限脉冲响应滤波器,用以根据一输入信号来提供一输出信号,包括 一第一有限脉冲响应滤波器，用以将上述输入信号转换成一第一信号； 一第二有限脉冲响应滤波器，用以将上述输出信号转换成一第二信号；以及 一放大器，用以接收上述第一信号以及上述第二信号，以产生上述输出信号， 其中，无放大器被设置于上述第一及第二有限脉冲响应滤波器内。
14.如权利要求13所述之无限脉冲响应滤波器，其中上述无限脉冲响应滤波器之零点由上述第一有限脉冲响应滤波器所决定，而上述无限脉冲响应滤波器之极点由上述第二有限脉冲响应滤波器所决定。
15.如权利要求14所述之无限脉冲响应滤波器，其中上述无限脉冲响应滤波器之转换
16.如权利要求14所述之无限脉冲响应滤波器，更包括 一电容，I禹接于上述放大器之一输入端以及一输出端之间并与上述第二有限脉冲响应滤波器并联，使得上述放大器以及上述电容形成一积分器。
17.如权利要求16所述之无限脉冲响应滤波器，其中上述无限脉冲响应滤波器之转换
18.如权利要求14所述之无限脉冲响应滤波器，其中每一上述第一上述被动式开关电容单元包括 一第一开关，稱接于上述被动式开关电容单兀之一输入端以及一节点之间；一第二开关，耦接于上述被动式开关电容单元之一输出端以及上述节点之间；以及 一电容，稱接于上述节点以及一接地端之间， 其中当上述第一开关以及上述第二开关之一者为导通时，上述第一开关以及上述第二开关之另一者为不导通。
19.如权利要求14所述之无限脉冲响应滤波器，其中每一上述第一以及第二有限脉冲响应滤波器包括多被动式开关电容单元，以及每一上述被动式开关电容单元包括 一第一开关，稱接于上述被动式开关电容单兀之一输入端以及一第一节点之间； 一第二开关，耦接于上述第一节点以及一接地端之间； 一第三开关，耦接于上述被动式开关电容单元之一输出端以及一第二节点之间； 一第四开关，耦接于上述第二节点以及上述接地端之间；以及 一电容，耦接于上述第一节点以及上述第二节点之间， 其中上述第一开关与上述第四开关由一第一控制信号所控制，而上述第二开关与上述第三开关由一第二控制信号所控制，其中上述第一控制信号以及上述第二控制信号不会同时出现。
20.如权利要求14所述之无限脉冲响应滤波器，其中每一上述第一以及第二有限脉冲响应滤波器包括多被动式开关电容单元，以及每一上述被动式开关电容单元包括 一电容耦接于一接地端；以及 一开关，以串联方式耦接于上述电容。
21.一种滤波方法，适用于根据一无限脉冲响应滤波器之一转换函数，将一输入信号转换为一输出信号，包括 根据一第一有限脉冲响应滤波器之转换函数对上述输入信号进行转换，以产生一第一信号; 根据一第二有限脉冲响应滤波器之转换函数对上述输出信号进行转换，以产生一第二信号；以及 对上述第一与第二信号之总和进行积分，以得到上述输出信号，其中上述无限脉冲响 Bi=) 应滤波器之转换函数为其中A(Z)为上述第二有限脉冲响应滤波器之转换函数以及B(Z)为上述第一有限脉冲响应滤波器之转换函数。
全文摘要
一种无限脉冲响应滤波器。上述无限脉冲响应滤波器包括一放大器以及耦接于上述放大器之一反馈路径的一滤波器。上述放大器根据一输入信号产生一输出信号。上述滤波器根据一转换函数对上述输出信号进行滤波，并提供已滤波之上述输出信号至上述放大器之一输入端。上述无限脉冲响应滤波器以及上述滤波器具有大于1之相同阶数。
文档编号H03H17/02GK102916677SQ201210268848
公开日2013年2月6日 申请日期2012年7月30日 优先权日2011年8月2日
发明者颜昇宏 申请人:联发科技股份有限公司