[发明专利]一种射频高Q值带通滤波器

摘要

本发明公开一种射频高Q值带通滤波器，是一个前馈结构，包括主支路电路、前馈支路电路和减法运算电路。主支路电路和前馈支路电路结构相同，包含射频放大级和负载级，其中负载级由无源混频器的开关混频级与跨阻级组成。利用无源混频器在频率上对阻抗具有的搬移特性将跨阻放大器的输入阻抗特性搬移到射频本振处，从而使主支路成为一个射频高Q值带阻滤波器。为了保证前馈支路与主支路的输出端相位匹配，前馈支路采用与主支路相同的结构，通过改变前馈支路中跨阻级的反馈电阻值而减小该支路的带阻滤波器的带内抑制比和阻带带宽。然后通过减法运算电路将主支路与前馈支路的输出信号相减实现射频带通效果。

主权项

一种射频高Q值带通滤波器，其特征在于：该滤波器包括主支路电路、前馈支路电路和减法运算电路，所述主支路电路与减法运算电路的一个差分端连接，所述前馈支路电路与减法运算电路的另一个差分端连接；所述主支路电路和前馈支路电路结构相同，均由射频放大级和负载级连接而成，所述主支路电路和前馈支路电路均通过射频放大级输出端与减法运算电路差分端连接，所述射频放大级为推挽式射频放大器，由第一PMOS管PM1、第二PMOS管PM2、第一NMOS管NM1、第二NMOS管NM2四个工作管，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4四个偏置电阻和第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4四个耦合电容组成，第一PMOS管PM1与第二PMOS管PM2分别通过第一电阻R1和第二电阻R2自偏置，第一NMOS管NM1与第二NMOS管NM2的偏置电压由第一偏置电压VB1通过第三电阻R3、第四电阻R4分别给出，第一电容C1和第二电容C2分别将输入电压耦合到第一NMOS管NM1和第二NMOS管NM2，再经第三电容C3和第四电容C4耦合至第一PMOS管PM1和第二PMOS管PM2，射频放大级的输出端从第一PMOS管PM1与第一NMOS管NM1之间、第二PMOS管PM2与第二NMOS管NM2之间分别引出；所述主支路电路与前馈支路电路中的负载级均由无源开关混频级和跨阻级连接而成，所述无源开关混频级与射频放大级连接，所述跨阻级由第一运算放大器OTA1和用作负反馈的第五电阻R5、第六电阻R6组成，经由第三PMOS管PM3、第四PMOS管PM4、第五PMOS管PM5和第六PMOS管PM6组成的混频级，再经第五电容C5和第六电容C6耦合至射频放大级的输出端；第一电容C1、第二电容C2的上极板分别接正输入信号端和负输入信号端；第一电容C1的下极板接第一NMOS管NM1的栅极，同时接第三电容C3的下极板与第三电阻R3的正端；第二电容C2的下极板接第二NMOS管NM2的栅极，同时接第四电容C4的下极板与第四电阻R4的正端；第三电阻R3的负端与第四电阻R4的负端接第一偏置电压VB1进行偏置；第三电容C3的上极板接第一电阻R1的正端和第一PMOS管PM1的栅极；第四电容C4的上极板接第二电阻R2的正端和第二PMOS管PM2的栅极；第一PMOS管PM1和第二PMOS管PM2的源极接电源电压；第一PMOS管 PM1的漏极接第一电阻R1的负端与第一NMOS管NM1的漏极；第二PMOS管 PM2的漏极接第二电阻R2的负端与第二NMOS管NM2的漏极；第一NMOS管NM1与第二NMOS管NM2的源极接地；第五电容C5的上极板接第一PMOS管PM1的漏极、第一电阻R1的负端和第一NMOS管NM1的漏极；第六电容C6上极板接第二PMOS管PM2的漏极、第二电容R2的负端和第二NMOS管NM2的漏极；第五电容C5的下极板接第三PMOS管PM3、第四PMOS管PM4的源极与第一电感L0正端，第六电容C6的下极板接第四PMOS管PM4、第五PMOS管PM5的源极与第一电感L0负端；本振信号正端LO+接第四PMOS管PM4与第六PMOS管PM6的栅级，本振信号负端LO‑接第三PMOS管PM3与第五PMOS管PM5的栅极；第三PMOS管 PM3的漏极接第六PMOS管PM6的漏极，同时接第五电阻R5的正端和第一运算放大器OTA1的正输入端；第四PMOS管PM4的漏极接第五PMOS管PM5的漏极，同时接第六电阻R6的正端和第一运算放大器OTA1的负输入端；第五电阻R5的负端接第一运算放大器OTA1的负输出端；第六电阻R6的负端接第一运算放大器OTA1的正输出端。