[发明专利]一种应用于Gm‑C型复数滤波器的直流失调消除电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于Gm-C型复数滤波器的直流失调消除电路，属于无线通信接收机技术领域。

背景技术

随着无线通讯技术的迅速发展和人们对无线通讯产品需求的不断增加，射频集成电路设计已经成为研究的热点。低中频结构由于其便于集成、功耗低等优点在射频接收机中有广泛应用。中频信道选择滤波器是射频接收机的关键模块，其主要作用是滤除带外信号，抑制镜像信号的干扰。中频信道选择滤波器采用Gm-C型复数滤波器结构实现，相比较于其他类型的有源滤波器，具有结构简单、功耗低和易于调谐等优点。可变增益放大器也是射频接收机的重要模块，其提供了整个接收机链路的大部分增益，但这两部分的功耗也占了接收机总功耗的很大比例。

为了节约接收机芯片的面积，降低整体的功耗，带有可变增益功能的复数滤波器将是未来技术的发展方向。但是，当复数滤波器工作在较大增益时，低频处的增益也相应增大，导致滤波器对低频处的抑制不够，如图1所示，不能有效的消除直流失调对静态工作点的影响，导致后级模块出现饱和与失真，严重影响接收机整体的性能，因此研究一种应用于Gm-C型复数滤波器的直流失调消除电路对提高整个接收机性能非常重要。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种应用于Gm-C型复数滤波器的直流失调消除电路，提高复数滤波器在低频处的抑制，减小IQ两路之间的失配，消除直流失调对静态工作点的影响，避免后级模块出现饱和与失真。

本发明的技术解决方案是：一种应用于Gm-C型复数滤波器的直流失调消除电路，Gm-C型复数滤波器包括I路输入单元、I路中间单元、I路输出单元、Q路输入单元、Q路中间单元、Q路输出单元、第一交叉耦合单元、第二交叉耦合单元以及第三交叉耦合单元，I路输入单元与Q路输入单元通过第一交叉耦合单元连接，I路中间单元与Q路中间单元通过第二交叉耦合单元连接，I路输出单元与Q路输出单元通过第三交叉耦合单元连接，I路输入信号Iin依次通过I路输入单元、I路中间单元和I路输出单元后得到I路输出信号Iout，Q路输入信号Qin依次通过Q路输入单元、Q路中间单元和Q路输出单元后得到Q路输出信号Qout；

所述直流失调消除电路包括I路积分器单元、Q路积分器单元、第一跨导放大器单元、第二跨导放大器单元、第三跨导放大器单元、第四跨导放大器单元和反相器；

I路积分器单元接收Gm-C型复数滤波器的I路输出信号Iout，对该I路输出信号Iout进行低通滤波后得到两路相同的低频信号，分别输出给第一跨导放大器单元和第二跨导放大器单元，第一跨导放大器单元对接收的低频信号进行放大后输出第一I路放大信号，第二跨导放大器单元对接收的低频信号进行放大后输出第二I路放大信号；Q路积分器单元接收Gm-C型复数滤波器的Q路输出信号Qout，对该Q路输出信号Qout进行低通滤波后得到两路相同的低频信号，分别输出给反相器和第四跨导放大器单元，反相器对接收的低频信号进行取反后输出给第三跨导放大器单元，第三跨导放大器单元对接收的信号进行放大后输出第一Q路放大信号，第四跨导放大器单元对接收的信号进行放大后输出第二Q路放大信号；

第一I路放大信号和第一Q路放大信号叠加后反馈到Gm-C型复数滤波器I路输入单元的输出端I1，第二I路放大信号和第二Q路放大信号叠加后反馈到Gm-C型复数滤波器Q路输入单元的输出端Q1。

所述I路积分器单元和Q路积分器单元的直流增益均为1。

所述I路积分器单元和Q路积分器单元的截止频率相同，均为f，Gm-C型复数滤波器的低频处抑制的转折点Fs由I路积分器单元或Q路积分器单元的截止频率决定，即Fs＝f。

所述第一跨导放大器单元与第四跨导放大器单元的跨导值相同，第二跨导放大器单元与第三跨导放大器单元的跨导值相同。

所述第一跨导放大器单元、第二跨导放大器单元、第三跨导放大器单元和第四跨导放大器单元均由基本的跨导放大器组合而成。

本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：

(1)本发明的直流失调消除电路，通过I路和Q路两路之间的叠加反馈可以降低Gm-C型复数滤波器低频处的增益，提高低频处的抑制；同时I路和Q路两路之间的叠加反馈还可以消除直流失调对静态工作点的影响，避免后级模块出现饱和与失真；

(2)本发明通过改变I路积分器单元和Q路积分器单元的截止频率f，可以调节Gm-C复数滤波器低频处抑制的优化转折点Fs；

(3)本发明中采用的跨导放大器单元均由基本的跨导放大器组合而成，可以提高电路的匹配性，降低电路之间的失配。