频率选择电路、信号处理装置和频率选择特性设置方法_2

文档序号:8514408阅读:来源:国知局
2的示意图。滤波器模块(例如,电容型负载)112的阻抗的频率响应可由混频器模块(例如,无源混频器)110发送至LO输入Sw的频率混频器模块110根据LO输入Suj来运作。特性曲线302代表频率响应控制块106的输入阻抗响应302,如特性曲线302所示,频率响应控制块106的输入阻抗响应(即从混频器模块110的第一端P_IN看进去的输入阻抗的频率响应)在第一频率4具有第一阻抗值Z i且在第二频率4具有第二阻抗值Z 2,其中第一频率4与LO输入S ω的频率f ω之间的偏移量小于第二频率4与LO输入S ω的频率f ω之间的偏移量,且第一阻抗值Z 1大于第二阻抗值Z 2。更特别地,依据图2所示的特性曲线202所代表的滤波器模块112的阻抗响应,频率响应控制块106的输入阻抗响应在LO输入S1的频率f ω具有最大阻抗值(maximum impedancevalue)。因此,当频率远离LO输入Suj的频率f ω的信号分量透过信号通道108进行传输时,频率响应控制块106在混频器模块110的第一端?_爪呈现较低输入阻抗。因此,此信号分量的部分或全部电流被引导以流过频率响应控制块106。另一方面,当频率接近于LO输入Suj的频率f ω的信号分量透过信号通道108进行传输时,频率响应控制块106在混频器模块110的第一端?_^呈现较高输入阻抗。因此,此信号分量的大部分或全部电流到达信号输出端104。
[0029]通过上述描述可以看出,频率响应控制块106可显著地衰减或阻断输入信号S_IN包括的不需要的信号分量,且允许输入信号S_IN中包括的需要的信号分量以少量衰减或不衰减的到达信号输出端104。例如,信号输入端102接收的输入信号S_IN包括具有第一频率的第一信号分量和具有第二频率f2的第二信号分量。如上所述,第一频率f 1与LO输入Suj的频率f ω之间的偏移量小于第二频率f 2与LO输入S ω的频率f ω之间的偏移量。因此,频率响应控制块106施加在第二信号分量上的衰减大于频率响应控制块106施加在第一信号分量上的衰减。
[0030]请参考图4,图4是图1中的频率选择电路100的频率响应的示意图;其中特性曲线314是不使用图1中的频率响应控制块106的条件下的频率响应,特性曲线312是图1中的频率响应控制块106以并联方式连接到信号通道108的条件下的频率响应。具有阻抗响应302的频率响应控制块106使得频率选择电路100具有图4所示的频率响应。如图所示,频率选择电路100的频率响应在第一频率具有第一增益G i且在第二频率f 2具有第二增益G2。如上所述,第一频率4与LO输入S ω的频率f ω之间的偏移量小于第二频率f 2与LO输入Suj的频率f⑴之间的偏移量,因此,频率响应控制块106施加于具有第二频率f 2的第二信号分量的衰减大于频率响应控制块106施加于具有第一频率4的第一信号分量的衰减。其结果是,第一增益G1大于第二增益G 2。在本实施范例中,频率选择电路100的频率响应在第一 LO输入Suj的频率f⑶具有最大增益。更特别地,如图4所示,本实施范例中,对于具有第一 LO输入Suj的频率相同的频率的信号分量,由于频率响应控制块106在混频器模块110的第一端P_IN呈现最大输入阻抗,所以频率响应控制块106对频率为的信号分量不施加衰减。
[0031]请注意,图2、图3和图4中的特性曲线仅用于说明本发明的目的。例如,通过对滤波器模块112做特定修改来改变滤波器模块112的阻抗响应和/或通过控制时钟源(例如,可选振荡器模块114)来改变施加到混频器模块110的第一 LO输入Suj的频率f ω,可调整频率选择电路100的频率响应。
[0032]如图1所示,频率选择电路100用于单端(single-ended)配置来满足单端应用的需要。然而,本发明提出的频率选择电路也可应用于差分(differential)配置来满足差分应用的需要。请参考图5,图5是根据本发明的第二实施范例的频率选择电路的示意图。范例频率选择电路400包括(但不限于)信号输入端402、信号输出端404和频率响应控制块406。信号输入端402用于接收输入信号S_IN,其中输入信号S_IN为包括第一输入IN+和第二输入IN-的差分信号对(differential signal pair),且信号输入端402具有用于接收第一输入IN+的第一输入节点(input node) 401_1和用于接收第二输入IN-的第二输入节点401_2。信号输出端404透过信号通道408电连接至信号输入端402,其中信号通道408包括第一通道407_1和第二通道407_2。信号输出端404用于输出输出信号S_0UT,其中输出信号S_0UT为包括第一输出OUT+和第二输出OUT-的差分信号对,以及信号输出端404具有用于输出第一输出OUT+的第一输出节点403_1和用于输出第二输出OUT-的第二输出节点403_2。类似地,频率响应控制块406用于控制呈现于信号通道408的频率响应,因此频率响应控制块406包括(但不限于)混频器模块410、滤波器模块412和可选振荡器模块414。频率选择电路400运作于差分模式下,混频器模块110具有包括第一输入节点P_IN+和第二输入节点P_IN-的第一端、包括第一输出节点P_0UT+和第二输出节点P_OUT-的第二端和包括第一 LO节点P_L0+和第二 LO节点P_L0-的本地振荡器端。
[0033]举例来说(但不限于),混频器模块410可实施为两个无源混频器或有源混频器,滤波器模块412可实施为具有两个电容器的电容型负载,其中两个电容器分别作为混频器模块410的混频器的负载,以及时钟源(例如,可选振荡器模块414)可提供包括第一 LO信号S_L0+和第二 LO信号S_L0-的LO输入,其中第一 LO信号S_L0+和第二 LO信号S_L0_分别加载到混频器模块410的混频器。第一 LO信号S_L0+和第二 LO信号S_L0_具有相同频率但具有不同相位。例如,第一 LO信号S_L0+与第二 LO信号S_L0-之间具有90度的相位差(phase difference)。由于本领域的技术人员在阅读上述的有关于单端配置中的频率选择电路100的段落后,可理解用于差分配置的频率选择电路400的操作,为简洁起见,此处省略对其更详细的描述。
[0034]图6是具有本发明的频率选择电路的通用信号处理装置的方块图。上述频率选择电路可实施于需要频率选择信号通道的任何应用。如图6所示,信号处理装置600具有本发明的频率选择电路100/400以提供用于频率选择的信号通道108/408。此外,信号处理装置600具有包括第一电路模块604和第二电路模块606的信号处理电路602。第一电路模块604电连接至频率选择电路100/400的信号输入端102/402且用于处理输入信号S_IN。第二电路模块606电连接至频率选择电路100/400的信号输出端104/404且用于处理输出信号3_0爪。在一种实施范例中,信号处理装置600可为已集成(integrated)频率选择电路100/400的接收器或包括已集成频率选择电路100/400的接收器的收发器。请参考图7,图7是使用图6中的硬件配置的接收器的示意图。范例接收器700包括接收电路701,用于实现图6中的信号处理电路602,其中第一电路模块604由接收电路701的信号放大级(signal amplificat1n stage) 702来实现,以及第二电路模块606由接收电路701的下变频级(down-convers1n stage) 704来实现。接收电路701可实施为任何接收器构架。例如,本实施范例中,信号放大级702包括多个放大器712_1和712_2,例如低噪声放大器(low-noise amplifier,以下简称为LNA)。放大器712_1和712_2可实施为放大不同频带的信号。举例来说(但并不限于),放大器712_1用于放大符合GSM800规格的信号,以及放大器712_2用于放大符合GSM900规格的信号。在本实施范例中,下变频级704包括根据时钟源715产生的LO输入来运作的混频器714,以及分频器716,其中时钟源715实施为受控振荡器(例如,VC0) 718ο此外,下变频级704更包括低通滤波器(low-pass filter,以下简称为 LPF) 720 和直流偏移量补偿(direct-current offset compensat1n, DC0C)电路722。由于本领域的技术人员可理解包括于接收电路701的各单元的功能和操作,为简洁起见,此处省略对其进一步描述。
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