[发明专利]一种高性能的有源低通滤波器

说明书

本发明公开了一种高性能的有源低通滤波器，涉及高频通信前端设备，针对现有技术中存在阻带抑制较弱、稳定性差、带宽不足等缺点提出本方案。设置第一MOS电容和第二MOS电容；第一MOS电容用于抵消P路滤波单元的信号输入端与自身信号输出端之间的寄生电容；第二MOS电容用于抵消N路滤波单元的信号输入端与自身信号输出端之间的寄生电容。优点在于，使用MOS电容做反馈回路，抵消了该电路的主零点，提高了滤波器带外抑制，增加电路稳定性；并对低通滤波器辅以合理的优化设计，最终使低通滤波器的工作带宽可以达到100MHz到5.1GHz，拥有良好的带外抑制和稳定的滤波效果。

技术领域

本发明涉及高频通信前端设备，尤其涉及一种高性能的有源低通滤波器。

背景技术

滤波器是信号处理的重要单元，随着集成电路技术和通信技术的发展，尤其是移动通信技术的发展，全集成有源滤波器的设计已经成为国际学术界所关注的前沿课题之一。特别是近年来，片上系统的发展也迫切需要解决有源滤波器的全集成问题。在毫米波无线通讯或者UWB中，要求需要有大的带宽才能满足它们的速度要求，同时良好的阻带抑制和稳定性是滤波器不可缺少的部分，因此宽带的高带外抑制的有源低通滤波器设计研究对整个射频接收机系统的功能实现具有重要意义。传统的源跟随器型低通滤波器在毫米波基带应用中存在阻带抑制较弱、稳定性差、带宽不足等缺点。

发明内容

本发明目的在于提供一种高性能的有源低通滤波器，以解决上述现有技术存在的问题。

本发明所述一种高性能的有源低通滤波器，包括结构相同的P路滤波单元和N 路滤波单元，两路滤波单元的输入互为差分输入；还设置第一MOS电容和第二MOS 电容；所述的第一MOS电容衬底端连接P路滤波单元的信号输出端，门极端连接N 路滤波单元的信号输入端，所述的第一MOS电容用于抵消P路滤波单元的信号输入端与自身信号输出端之间的寄生电容；所述的第二MOS电容衬底端连接N路滤波单元的信号输出端，门极端连接P路滤波单元的信号输入端，所述的第二MOS电容用于抵消 N路滤波单元的信号输入端与自身信号输出端之间的寄生电容。

所述的有源低通滤波器，设有共模反馈单元；所述的P路滤波单元包括P路第一MOS管、P路第二MOS管、P路第一电容阵列和P路第二电容阵列；P路第一MOS管漏极连接共模反馈单元的P路共模输入信号，P路第一MOS管源极作为信号输出端，P 路第一MOS管栅极作为信号输入端；P路第二MOS管漏极连接P路第一MOS管源极， P路第二MOS管源极接地，P路第二MOS管栅极连接P路第一MOS管漏极；P路第一电容阵列并联在P路第一MOS管的源漏之间，P路第二电容阵列并联在P路第二MOS 管的源漏之间；所述的N路滤波单元包括N路第一MOS管、N路第二MOS管、N路第一电容阵列和N路第二电容阵列；N路第一MOS管漏极连接共模反馈单元的N路共模输入信号，N路第一MOS管源极作为信号输出端，N路第一MOS管栅极作为信号输入端；N路第二MOS管漏极连接N路第一MOS管源极，N路第二MOS管源极接地，N路第二MOS管栅极连接N路第一MOS管漏极；N路第一电容阵列并联在N路第一MOS管的源漏之间，N路第二电容阵列并联在N路第二MOS管的源漏之间。

本发明所述一种高性能的有源低通滤波器，其优点在于，使用MOS电容做反馈回路，抵消了该电路的主零点，提高了滤波器带外抑制，增加电路稳定性；并对低通滤波器辅以合理的优化设计，最终使低通滤波器的工作带宽可以达到100MHz到5.1GHz，拥有良好的带外抑制和稳定的滤波效果。

附图说明

图1是本发明所述有源低通滤波器的结构示意图；

图2是本发明所述有源低通滤波器的频率响应曲线图；

图3是本发明所述有源低通滤波器的输入阻抗Z11曲线图；

图4是本发明所述有源低通滤波器的稳定系数Kf曲线图；

图5是本发明所述有源低通滤波器的输入1dB压缩点；