为图8中累加器24的输出信号，初始化为3位全O 二进制码。初始化完成后，第一频率计数器21与第二频率计数器22开始工作，若第一频率计数器21的输出信号F〈6: 0>首位F〈6>为0，则上述两个频率计数器继续计数；若第一频率计数器21的输出信号F首位F<6>为I，则频率计数工作完成，此时第一频率计数器21的输出信号F〈6: 0>与第二频率计数器22的输出信号C〈6: 0>被送入比较器23中，比较器23开始工作；此时若第二频率计数器22的输出信号C〈6:0>的首位C〈6>为0，则判断C〈6:0>的十进制数是否小于64与阈值的差，若C〈6:0>的十进制数小于64与阈值的差，则比较器23输出二进制码N〈1:0> = 01，此时，频率调谐信号S在累加器24中进行自减I运算，在累加器24输出新的频率调谐信号S<2:0>的同时，重置第一频率计数器21的输出信号F〈6:0>，第二频率计数器22的输出信号C〈6:0>，比较器23输出信号N〈1:0>为全零，进入下一循环；若C〈6:0>的十进制数大于64与阈值的差，则比较器23输出二进制码N〈1:0> = 00，累加器24保持此时的频率调谐信号S〈2:0>并将该信号送达至混模低通滤波器10和环路振荡器中的可调电容阵列进行频率校正，频率调谐模块20处理结束；若第二频率计数器22的输出信号C〈6: 0>的首位C〈6>为1，则判断C〈6:0>的十进制数是否大于64与阈值的和，若C〈6:0>的十进制数大于64与阈值的和，则比较器23输出二进制码N〈1:0> = 10，此时，频率调谐信号S在累加器24中进行自加I运算，在累加器24输出新的频率调谐信号S〈2: 0>的同时，重置第一频率计数器21的输出信号F〈6:0>，第二频率计数器22的输出信号C〈6:0>，比较器23输出信号N〈1:0>为全零，进入下一循环；若C〈6:0>的十进制数小于64与阈值的和，则比较器23输出二进制码N<1:0> = 11，累加器24保持此时的频率调谐信号S〈2:0>并将该信号送达至混模低通滤波器10和环路振荡器中的可调电容阵列中进行频率校正，频率调谐模块20处理流程结束。
[0033]总之，本发明可有效实现低通滤波器良好的带内平坦度和较高的阻带衰减率，同时，主从型调谐系统的应用能够实现对低通滤波器截止频率的实时监测和自动校正，从而很好的抑制了工艺、电压、温度等波动对滤波器频率响应的影响。
[0034]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在获知本发明中记载内容后，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对其作出若干同等变换和替代，这些同等变换和替代也应视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种截止频率自校正的混模低通滤波器，其特征在于:包括混模低通滤波器、环形振荡器以及频率调谐模块；混模低通滤波器由两级有源RC双二阶滤波器级联组成；环形振荡器包括或非门、第一、二反相器、电阻R5、R6以及可调电容阵列Ct，或非门、第一、二反相器和电阻R5、R6顺次连接形成环形回路，可调电容阵列Ct的一端连接第一、二反相器之间的接点a，可调电容阵列Ct的另一端连接电阻R5、R6之间的接点b，或非门与起振信号输入端EN相连接，第二反相器的输出端接振荡信号输出端Vosc ;频率调谐模块包括第一、二频率计数器、比较器和累加器，比较器的输入端分别连接第一、二频率计数器的输出端，比较器的输出端连接累加器的输入端，第一、二频率计数器的输入端分别连接环形振荡器的振荡信号输出端Vosc和参考电压频率信号输入端fref，累加器的输出端分别连接混模低通滤波器和环形振荡器。2.根据权利要求1所述的截止频率自校正的混模低通滤波器，其特征在于:混模低通滤波器包括运算放大器OTAl、0TA2、可调电容阵列C2、C3、C5、C6以及电阻Rl、R4 ;电阻Rl的一端连接正极信号输入端Vin+，电阻Rl的另一端分三路分别连接电容Cl的一端、电阻R2的一端、电阻R3的一端；电阻R2的另一端分两路分别连接可调电容阵列C2的一端、运算放大器OTAl的正极输入端；电阻R3的另一端分三路分别连接可调电容阵列C2的另一端、运算放大器OTAl的负极输出端以及电阻R7的一端；电阻R7的另一端分三路分别连接电容C4的一端、电阻R8的一端、电阻R9的一端；电阻R8的另一端分两路分别连接可调电容阵列C5的一端、运算放大器0TA2的正极输入端；电阻R9的另一端分三路分别连接可调电容阵列C5的另一端、运算放大器0TA2的负极输出端、差分信号正极输出端Vout+ ;电阻R4的一端连接负极信号输入端Vin-，电阻R4的另一端分三路分别连接电容Cl的另一端、电阻R5的一端、电阻R6的一端；电阻R5的另一端分两路分别连接可调电容阵列C3的一端、运算放大器OTAl的负极输入端；电阻R6的另一端分三路分别连接可调电容阵列C3的另一端、运算放大器OTAl的正极输出端、电阻RlO的一端；电阻RlO的另一端分三路分别连接电容C4的另一端、电阻Rll的一端、电阻R12的一端；电阻Rll的另一端分两路分别连接可调电容阵列C6的一端、运算放大器0TA2的负极输入端；电阻R12的另一端分三路分别连接可调电容阵列C6的另一端、运算放大器0TA2的正极输出端、差分信号负极输出端Vout-。3.根据权利要求1或2所述的截止频率自校正的混模低通滤波器，其特征在于:可调电容阵列Ct包括电容C9、C1、ClU C12，电容C9、C1、ClU C12的一端并接后与接点b相连接，电容ClO的另一端与开关SO的一端连接，电容Cll的另一端与开关SI的一端连接，电容C12的另一端与开关S2的一端连接，电容C9的另一端以及开关S0、S1、S2的另一端并接后与接点a相连。4.根据权利要求1或2所述的截止频率自校正的混模低通滤波器，其特征在于:第一、二反相器的结构相同，第一反相器包括反相器输入端IN2、反相器输出端0UT2，反相器输入端IN2分别连接晶体管M24、M25的栅极，晶体管M24的源极连接电源电压，晶体管M24的漏极分别连接反相器输出端0UT2和晶体管M25的漏极，晶体管M25的源极接地。5.根据权利要求1或2所述的截止频率自校正的混模低通滤波器，其特征在于:或非门包括晶体管M20、M21、M22，晶体管M20的源极连接电源电压，晶体管20的漏极连接晶体管21的源极，晶体管21的漏极分别连接晶体管M22、M23的漏极和输出端VOUTl，晶体管M21、M23的栅极分别连接起振信号输入端EN，晶体管M20、M22的栅极分别连接输入端INl，晶体 管M22、M22的源极均接地。
【专利摘要】本发明涉及一种截止频率自校正的混模低通滤波器，包括混模低通滤波器、环形振荡器以及频率调谐模块；混模低通滤波器由两级有源RC双二阶滤波器级联组成；环形振荡器包括或非门、第一、二反相器、电阻R5、R6以及可调电容阵列Ct，频率调谐模块包括第一、二频率计数器、比较器和累加器。上述技术方案中，基于混合使用滤波器响应模型的全差分四阶低通滤波器，在达到高阻带衰减度的同时获得良好带内平坦度；环形振荡器可消除振荡器亚稳态点的同时实现振荡频率可调功能；频率调谐模块对滤波器截止频率的实时监控和快速自动校正，极大的抑制工艺、电压、温度等波动对滤波器频率响应精确度的影响。
【IPC分类】H03L7/099, H03H17/02
【公开号】CN105048996
【申请号】CN201510304237
【发明人】李迪, 柴常春, 房涛, 石佐辰, 刘涛, 麻向平, 杨银堂
【申请人】西安电子科技大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月3日