[发明专利]滤波器校准

说明书

背景

相关申请

本申请要求于2005年5月25日提交的题为“FILTER CALIBRATION(滤波器校准)”的的临时美国申请S/N.60/714,533的优先权。

工艺变动、工作温度可变性、老化、和其它环境变量的影响促使在通信设备中使用的现有滤波器的性能特性偏离设计规格。片上(on-chip)RC时间常数的绝对值会因为这些影响改变多达百分之百。为了解决这些可变性，已经提出了许多方法来允许进行滤波器的片上校准。当前的方法包括直接方法和间接方法两者。直接方法包括测量实际滤波器组件的性能特性来校准滤波器。间接方法包括在一个不附连于滤波器的单独的片上测试电路系统中测量组件的性能特性。一般地在间接方法中，测试电路组件各测量被假定为在整个芯片上是一致的并被用来调谐芯片上所有的组件，包括滤波器组件。然而实际上，在同一芯片的不同区域上特性值会显著变化，因此潜在可能导致不准确的滤波器组件值近似。滤波器的实际滤波器特性也可用直接方法来测量。在芯片上生成的测试信号被发送通过要被测量和分析的滤波器。然后使用这些测量来调谐滤波器组件。虽然这个方法导致准确的滤波器校准，但是信号生成和分析机制可能是复杂的并实现成本很高。因此，开发出一种成本效益高且简单。而仍然准确的校准滤波器的方法是合乎需要的。

附图简要说明

在下面具体说明和附图中公开了本发明的各个实施例。

图1A为图解信号发射机中的偏移锁相环的一个实施例的简图。

图1B为图解包括以跨导(Gm)和若干电容器元件组成的积分器级的典型的三级滤波器的简图。

图2为图解可为校准滤波器的目的被作为振荡器来重新配置的滤波器的简图。

图3为图解振荡鉴频器的简图。

图4为用于校准滤波器的过程的流程图。

图5为调节滤波器组件来实现期望的振荡频率的过程的流程图。

具体说明

本发明可以用多种方式来实现，包括作为过程、装置、系统、物之组合、诸如计算机可读存储介质或在其中程序指令在光或电通信链路上被发送的计算机网络等的计算机可读介质。在本说明书中，这些实现、或本发明采取的任何其它的形式可被称作技术。一般来说，所公开的过程的步骤的次序可被变更，这是落在本发明的范围之内的。

在下文，本发明的一个或多个实施例的具体说明随图解本发明原理的附图一起被提供。本发明是结合这些实施例来说明的，但是本发明并不被限定于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求限定，并且本发明涵盖众多替换、修改和等效方案。在接下来的说明中阐述了众多具体细节以期提供对本发明的透彻理解。这些细节是为示例目的而提出，并且本发明根据权利要求书无需这些具体细节中的一些或全部就可被实践。为达清楚目的，与本发明有关的技术领域中已知的技术素材未被详细描述以免不必要地与本发明相混淆。

公开了滤波器校准。在一些实施例中，滤波器在校准模式期间被作为振荡器来重新配置。使用开关和/或重新配置滤波器的其它实现来将滤波器的负反馈环重新配置成正反馈环。然后测量振荡参数来调节滤波器的组件，以实现与期望的滤波器特性相应的振荡。

图1A为图解信号发射机中的偏移锁相环的一个实施例的简图。在一个实施例中，该信号发射机被用在蜂窝通信设备中。该信号发射机可被用在更广泛的一组需要高度集成的发射机的应用中。调制器102使用来自I和Q本机振荡器(LO)的相应信号来混合I和Q基带信号。已调制信号通过谐波抑制(HR)滤波器104得到过滤之后被传递到锁相环(PLL)105。传入信号在相位鉴频器(PFD)106中被与一反馈信号相比较。PFD的输出由环路滤波器108滤波并被馈入压控振荡器(VCO)110中。来自压控振荡器110的反馈路径包括将反馈信号与来自本机振荡器的信号混合的混频器114以及从该信号中滤除不想要的谐波的HR滤波器116。功率放大器118放大该经处理的信号以供经由天线120发射。在一些实施例中，该信号在由功率放大器118放大之前先由一前置放大器放大。

图1B为图解包括以跨导(Gm)和若干电容器元件组成的积分器级的典型三级滤波器的简图。所示出的滤波器可被用作图1A的HR滤波器104和116。其它的实施例可以被配置成包括任意数目的滤波器级。在示出的示例中，各个滤波级被级联以获得更陡峭的滤波器滚降响应。滤波器的第一级是单极滤波器122。其它的滤波器是两级二阶双二次(Biquad)滤波器124和126。双二次滤波级是因其高Q值、恒定的带宽值、和对外部组件变动降低的灵敏度而被选择的。