发明名称 可补偿片上LC网络损耗的镜像抑制滤波装置
摘要 本发明属于超外差式接收机镜像抑制技术领域,其特征在于,该装置由低噪声放大器、镜像抑制滤波器和片上Q值自动调谐电路依次串接而成,所述片上自动Q值调谐电路由探测镜像抑制滤波器输出是否振荡的包络检测器、比较器以及为镜像抑制滤波器中数控电流源提供9位数字控制信号的数字信号处理器串接而成,该数字信号处理器采用逐次逼近算法向所述数控电流源提供关键数字控制信号,该信号能使镜像抑制滤波器中的由两个MOS管组成的互耦对所提供的能量最接近补偿LC网络的损耗,但又不至于使镜像抑制滤波器振荡。该方法能使镜像抑制滤波器中的LC网络的损耗得到最优补偿,但又不至引发振荡,使镜像抑制性能达到最优。
申请公布号 CN100492923C 申请公布日期 2009.05.27
申请号 CN200610112604.0 申请日期 2006.08.25
申请人 清华大学 发明人 池保勇;王志华
分类号 H04B1/26(2006.01)I 主分类号 H04B1/26(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 1.可补偿片上LC网络损耗的镜像抑制滤波装置,其特征在于,片上含有依次串接的低噪声放大器、镜像抑制滤波器以及片上自动Q值调谐电路,其中:低噪声放大器,含有:第一MOS晶体管(M0)和第二MOS晶体管(M1),其中第一MOS晶体管(M0)的栅极依次串接第一电感(Lg<sub>1</sub>)、第一电容(Cp<sub>1</sub>)后接输入电压正端(<img file="C200610112604C0002094656QIETU.GIF" wi="69" he="89" />),第二MOS晶体管(M1)的栅极依次串接第二电感(L<sub>g2</sub>)、第二电容(C<sub>p2</sub>)后接输入电压负端(<img file="C200610112604C0002094714QIETU.GIF" wi="65" he="65" />);第一MOS晶体管(M0)的源极接第三电感(L<sub>s1</sub>),第二MOS晶体管(M1)的源极接第四电感(L<sub>s2</sub>);第一MOS晶体管(M0)的栅极和第二MOS晶体管(M1)的栅极之间依次串接着第一电阻(R<sub>B1</sub>)和第二电阻(R<sub>B2</sub>),第一电阻(R<sub>B1</sub>)和第二电阻(R<sub>B2</sub>)的连接点上有直流偏压(V<sub>B</sub>);尾电流源I<sub>S</sub>,它的一端同时与第三电感L<sub>s1</sub>、第四电感L<sub>s2</sub>的另一端相连,而尾电流源I<sub>S</sub>的另一端接地;第三MOS晶体管(M2)和第四MOS晶体管(M3),其中第三MOS晶体管(M2)的漏极作为该低噪声放大器的一个输出端(<img file="C200610112604C0002094755QIETU.GIF" wi="71" he="71" />),又同时连接着第五电感(L<sub>d1</sub>),第四MOS晶体管(M3)的漏极作为该低噪声放大器的另一个输出端(<img file="C200610112604C0002094810QIETU.GIF" wi="80" he="80" />),同时所述第四MOS晶体管(M3)的漏极又连接着第六电感(L<sub>d2</sub>);第三MOS晶体管(M2)的栅极与第五电感(L<sub>d1</sub>)的另一端共同接电源(V<sub>DD</sub>),第四MOS晶体管(M3)的栅极与第六电感(L<sub>d2</sub>)的另一端相连后也接电源(V<sub>DD</sub>);第三MOS晶体管(M2)的源极和第一MOS晶体管(M0)的漏极相连后构成第一MOS晶体管(M0)的输出电流的第一分流点(X),第四MOS晶体管(M3)的源极和第二MOS晶体管(M1)的漏极相连后构成第二MOS晶体管(M1)的输出电流的第二分流点(Y);镜像抑制滤波器,含有:构成互耦对的第五MOS晶体管(M4)和第六MOS晶体管(M5),第五MOS晶体管(M4)的源极和第六MOS晶体管(M5)的源极相连后接地,第五MOS晶体管(M4)的栅极与第六MOS晶体管(M5)的漏极相连,而第六MOS晶体管(M5)的栅极与第五MOS晶体管(M4)的漏极相连,第五MOS晶体管(M4)的漏极、第六MOS晶体管(M5)的漏极分别构成包络信号输出正端(M)和包络信号输出负端(N),包络信号输出正端(M)和包络信号输出负端(N)分别与第一二极管(D1)的正极和第二二极管(D2)的正极相连,而第一二极管(D1)、第二二极管(D2)的负极相连后接镜像频率控制电压输入端(V<sub>FC</sub>);第一LC网络,由第三电容(C<sub>B1</sub>)和第七电感(L<sub>n2</sub>)串接而成,串接点在包络信号输出负端(N),第三电容(C<sub>B1</sub>)的另一端与第一分流点(X)相连;第二LC网络,由第四电容(C<sub>B2</sub>)和第八电感(L<sub>n1</sub>)串接而成,串接点在包络信号输出正端M,第四电容(C<sub>B2</sub>)的另一端与第二分流点(Y)相连;数控电流源,它的输入端接电源(V<sub>DD</sub>),它的控制信号输入端与片上自动(Q)值调谐电路输出端相连,它的输出端同时接第八电感(L<sub>n1</sub>)和第七电感(L<sub>n2</sub>)的另一端,输出电流<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>I</mi><mi>q</mi></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>0</mn></mrow><mn>8</mn></munderover><msup><mn>2</mn><msub><mi>b</mi><mi>i</mi></msub></msup><mo>)</mo></mrow><msub><mi>I</mi><mn>0</mn></msub><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths>其中:I<sub>0</sub>为一个单位电流,b<sub>i</sub>为该数控电流源的9位数字控制信号中的第i位,i=0,1,…,8;片上自动Q值调谐电路,含有包络检测器、比较器和数字信号处理器,其中:包络检测器,含有:第七MOS晶体管(M6)和第八MOS晶体管(M7),第七MOS晶体管(M6)的栅极与镜像抑制滤波器中的包络信号输出负端(N)相连,第八MOS晶体管(M7)的栅极与镜像抑制滤波器中的包络信号输出正端(M)相连;第八MOS晶体管(M7)的漏极与第七MOS晶体管(M6)的漏极相连后接电源(V<sub>DD</sub>);电流源(I<sub>T</sub>),它的一端同时与第七MOS晶体管(M6)的源极、第八MOS晶体管(M7)的源极以及第五电容(C<sub>T</sub>)的一端相连后构成包络检测器的输出端(T),而电流源(I<sub>T</sub>)的另一端和第五电容(C<sub>T</sub>)的另一端相连后接地;比较器,该比较器的正输入端与包络检测器的输出端(T)相连,负输入端接直流参考电压(V<sub>REF</sub>),而该比较器的输出为一位数字信号,比较器的输出为高电平表示包络检测器的输入端存在信号,镜像抑制滤波器产生了振荡,而比较器的输出为低电平表示包络检测器的输入端不存在信号,镜像抑制滤波器没有产生振荡;数字信号处理器,输入端与比较器的输出端相连,数字信号处理器采用逐次逼近算法来确定数控电流源的9位输入数字控制信号b<sub>0</sub>,b<sub>1</sub>,…,b<sub>8</sub>的值,逐次逼近算法按以下步骤进行:a.在第1个时钟周期,把数控电流源的数字控制信号置为000000000,包络检测器的输入信号为0,比较器的输出为低电平;b.在第2个时钟周期,把数控电流源的数字控制信号置为100000000,若比较器的输出为高电平,则关键数字控制信号的值应小于100000000,其最高位(b<sub>8</sub>)应为0,否则若比较器的输出为低电平,则最高位(b<sub>8</sub>)应为1;c.按步骤b所述方法来判断该数字控制信号的次高位(b<sub>7</sub>);d.依此类推,一直到第9位(b<sub>0</sub>)为止,得到一个既不会使镜像抑制滤波器产生振荡,但又使互耦对提供的能量最接近于第一或第二LC网络损耗的数字控制信号值。
地址 100084北京市100084-82信箱