專利名稱：調(diào)整濾波器的調(diào)整方法、調(diào)整裝置及轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種調(diào)整裝置與其方法，尤指一種調(diào)整濾波器的中心頻率的裝置及其方法。
背景技術(shù)：
濾波器已經(jīng)廣泛使用于許多產(chǎn)品中，一般來說，濾波器的實現(xiàn)方式可大略分為離散時間交換式電容濾波器(discrete-time switch-capacitor filter)以及連續(xù)時間濾波器(continuous-time filter)兩種，其中連續(xù)時間濾波器包括轉(zhuǎn)導(dǎo)電容濾波器(gm-C filter)、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管電容濾波器(MOSFET-Cfilter)等等。由于時脈頻率的限制，操作在高頻的濾波器通常都是以連續(xù)時間濾波器來實現(xiàn)，而不同種類的連續(xù)時間濾波器中，又以轉(zhuǎn)導(dǎo)電容濾波器最為普遍。
然而，連續(xù)時間濾波器的某些特性，例如截止頻率(或中心頻率)容易因制備工藝差異及溫度變化而變動，其變動的幅度有時可能達到30％，因此濾波器內(nèi)部需要一調(diào)整機制以克服制備工藝差異及溫度變化對濾波器所造成的影響，以使濾波器的頻率響應(yīng)不會因此改變。
在轉(zhuǎn)導(dǎo)電容濾波器的結(jié)構(gòu)中，截止角頻率(中心角頻率)可以wc＝K*gm，u/C來表示，其中g(shù)m，u為轉(zhuǎn)導(dǎo)電路(trans-conductor)的單位轉(zhuǎn)導(dǎo)值，C為一端點所看到的整體電容值，以及K為一大于0的縮放系數(shù)(scaling factor)。由上式可以看出，當(dāng)中心角頻率wc偏離目標(biāo)值時，可以通過調(diào)整轉(zhuǎn)導(dǎo)值gm，u或電容值C使中心頻率回復(fù)到目標(biāo)值，因此，為了達到調(diào)整中心角頻率wc的目的，轉(zhuǎn)導(dǎo)值gm，u或電容值C是可以調(diào)整的，請注意，調(diào)整轉(zhuǎn)導(dǎo)值gm，u或調(diào)整電容值C的機制是等效的，亦即，兩種調(diào)整方法的精神并無不同。
以調(diào)整轉(zhuǎn)導(dǎo)值gm，u的方法為例，請參閱圖1，其為現(xiàn)有主濾波器(main filter)110中用以調(diào)整轉(zhuǎn)導(dǎo)值gm，u的調(diào)整結(jié)構(gòu)100的示意圖，其中主濾波器110為待調(diào)整的目標(biāo)濾波器，而于圖1中，調(diào)整的操作是由鎖相回路(其由相位偵測器120、電荷泵(charge pump)121及回路濾波器122所構(gòu)成)搭配壓控振蕩器(VCO)130來實現(xiàn)。請注意，在圖1所示的調(diào)整結(jié)構(gòu)100中，壓控振蕩器130最好是由與主濾波器110相同的轉(zhuǎn)導(dǎo)電路所組成，壓控振蕩器130與主濾波器110的操作環(huán)境(如負載等)相同，以及控制轉(zhuǎn)導(dǎo)電路的轉(zhuǎn)導(dǎo)值的控制信號Vc也相同，所以，當(dāng)壓控振蕩器130與主濾波器110間的追隨(tracking)關(guān)系越好時，調(diào)整結(jié)構(gòu)在進行調(diào)整時就會越正確，換句話說，在調(diào)整壓控振蕩器130的同時，主濾波器110也會跟著一并受到調(diào)整(因為它們有類似的操作環(huán)境條件)。假設(shè)主濾波器110的中心角頻率wc理想地等于K*gm，u/C，壓控振蕩器130的振蕩角頻率wo等于N*gm，u/C，因此，當(dāng)鎖相回路的相位偵測器120鎖定某一特定頻率時，控制信號Vc會受到調(diào)整而改變轉(zhuǎn)導(dǎo)值gm，u，以使得壓控振蕩器130的振蕩頻率fo＝(1/2π)(N*gm，u/C)＝fref，如前所述，由于壓控振蕩器130與主濾波器110的轉(zhuǎn)導(dǎo)值gm，u相同，兩者間具有良好的追隨關(guān)系，因此中心頻率fc＝(1/2π)(K*gm，u/C)＝(K/N)fo＝(K/N)fref，因此只要適當(dāng)?shù)剡x擇K、N及參考頻率fref的值，就能將主濾波器110的中心頻率調(diào)整至目標(biāo)頻率。
請參閱圖2，其為另一現(xiàn)有調(diào)整結(jié)構(gòu)200的示意圖。調(diào)整結(jié)構(gòu)200的原理與圖1所示的調(diào)整結(jié)構(gòu)類似，其使用類似的轉(zhuǎn)導(dǎo)電路元件形成主控濾波器(master filter)230(一般來說，圖2的主控濾波器的階數(shù)較低)，并利用主控濾波器230的特性來執(zhí)行調(diào)整。舉例來說，二階的二次(Biquad)低通濾波器在wo＝N*gm，u/C時會有90度的相位延遲，因此當(dāng)頻率為fref的信號輸入主控濾波器230時，調(diào)整結(jié)構(gòu)200便利用相位偵測器220來偵測相位差是否為90度，此外，如同前述的鎖相回路，其負反饋機制可通過調(diào)整控制信號Vc使fo＝(1/2π)(N*gm，u/C)＝fref，在上述的結(jié)構(gòu)中可以看出中心頻率fc＝(1/2π)(K*gm，u/C)＝(K/N)fo＝(K/N)fref，因此圖2的調(diào)整結(jié)構(gòu)200同樣可以達成相同的調(diào)整目的。
但上述的調(diào)整結(jié)構(gòu)都需使用到一包括相位偵測器、電荷泵及回路濾波器的鎖相回路，而鎖相回路所占用的電路面積很大，因而會造成成本提高。請參閱圖3，其為另一現(xiàn)有調(diào)整結(jié)構(gòu)300的示意圖。調(diào)整結(jié)構(gòu)300利用一數(shù)字電路320進行負反饋控制，其調(diào)整方法與圖1所示相類似，差別在于圖3的調(diào)整結(jié)構(gòu)300是使用一數(shù)字電路320(例如數(shù)字相位偵測器)來比較參考頻率fref與壓控振蕩器330所振蕩出的fc，而不是使用鎖相回路，而比較結(jié)果接著經(jīng)由一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器340轉(zhuǎn)換為控制信號以調(diào)整fc，同樣地，由于壓控振蕩器330與主濾波器310間具有追隨關(guān)系，因此當(dāng)壓控振蕩器330的振蕩信號被調(diào)整時，主濾波器310的截止頻率也會成功地被調(diào)整。
經(jīng)由上述的調(diào)整機制，制備工藝差異與溫度變化對fc造成的影響可以被減輕，但上述的調(diào)整機制都需要一壓控振蕩器或一主控濾波器，而壓控振蕩器與主控濾波器通常都是二階系統(tǒng)，為了要使其操作環(huán)境相同，主濾波器中存在的所有虛設(shè)(dummy)裝置、虛設(shè)負載及其它電路都需要在調(diào)整結(jié)構(gòu)中再復(fù)制一套，以大部分的應(yīng)用來說，調(diào)整電路所占的電路面積超過整體電路的20％，因此上述的調(diào)整結(jié)構(gòu)會浪費大量的電路面積與成本，而使得經(jīng)濟效益低落。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的之一是在提供一種調(diào)整裝置，以解決上述問題。
根據(jù)本發(fā)明的一實施例，其揭露一種調(diào)整濾波器的調(diào)整裝置。濾波器包含有一壓控振蕩器。調(diào)整裝置包含有一致能電路，電性連接至濾波器，用以通過將濾波器中除了壓控振蕩器以外的電路失能以使壓控振蕩器可根據(jù)驅(qū)動信號產(chǎn)生一振蕩信號而控制濾波器進入調(diào)整模式，并在振蕩信號的頻率與參考頻率相同時，通過將整體濾波器致能而控制濾波器由調(diào)整模式回復(fù)到正常模式；一頻率偵測器，電性連接至致能電路與壓控振蕩器，用以比較振蕩信號的頻率與參考頻率并產(chǎn)生一比較結(jié)果；以及一控制電路，電性連接至頻率偵測器與濾波器，其于調(diào)整模式下根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整驅(qū)動信號，以及于振蕩信號的頻率等于參考頻率時得到該驅(qū)動信號，并在正常模式時將驅(qū)動信號傳送至濾波器中。
根據(jù)本發(fā)明的一實施例，其揭露一種調(diào)整濾波器的調(diào)整方法。濾波器包含有一壓控振蕩器。調(diào)整方法包含有通過將濾波器中除了壓控振蕩器以外的電路失能以使壓控振蕩器可根據(jù)驅(qū)動信號產(chǎn)生一振蕩信號來控制濾波器進入調(diào)整模式；比較振蕩信號的頻率與參考頻率并產(chǎn)生一比較結(jié)果；在調(diào)整模式下根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整驅(qū)動信號，以及于振蕩信號的頻率等于參考頻率時得出該驅(qū)動信號，并在正常模式下將驅(qū)動信號傳送至濾波器中；以及在振蕩信號的頻率與參考頻率相同時，通過將整體濾波器致能來控制濾波器由調(diào)整模式回復(fù)到正常模式。
此外，本發(fā)明還揭露一種轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路，其包含有一組輸入晶體管，其中第一輸入晶體管與第二輸入晶體管均接收有一參考電壓，而第一輸入晶體管耦接至一參考電流；一電流鏡，耦接至該組輸入晶體管；以及一轉(zhuǎn)導(dǎo)設(shè)定裝置，具有一控制端直接連接至電流鏡與第二輸入晶體管，以及另外兩連接端分別連接至第一輸入晶體管與第二輸入晶體管。
本發(fā)明可利用濾波器中的元件建立出一壓控振蕩器，并通過該壓控振蕩器調(diào)整濾波器，因此本發(fā)明并不需要另一個壓控振蕩器來執(zhí)行調(diào)整操作，如此可節(jié)省壓控振蕩器所需的成本與電路面積；再者由于本發(fā)明直接使用濾波器內(nèi)部的壓控振蕩器電路，因此壓控振蕩器與濾波器的環(huán)境可保證是相同的，不必考慮因壓控振蕩器與濾波器間不匹配而使得調(diào)整的效能變差的問題，換句話說，本發(fā)明可有效改進調(diào)整的效能。


圖1為現(xiàn)有調(diào)整結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為另一現(xiàn)有調(diào)整結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3為另一現(xiàn)有調(diào)整結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4為本發(fā)明第一實施例的調(diào)整裝置的示意圖；
圖5為一般的二階二次濾波器的示意圖；圖6為一般的二階二次濾波器的示意圖；圖7為電感電容階梯濾波器的示意圖；圖8為當(dāng)主濾波器處在正常模式下的整體電路示意圖；圖9為圖4所示的轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路的示意圖；圖10為本發(fā)明第二實施例的調(diào)整裝置的示意圖。
100、200、300 調(diào)整結(jié)構(gòu)400、1000 調(diào)整裝置110、310、410 主濾波器120、220 相位偵測器121電荷泵 122回路濾波器130、330、411 壓控振蕩器 230主控濾波器320數(shù)字電路340、441 數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器420致能電路430頻率偵測器440控制電路442轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路具體實施方式
以下所述的濾波器頻率調(diào)整裝置及其方法中，調(diào)整程序基本上分為兩個步驟，第一步驟是利用主濾波器中的壓控振蕩器調(diào)整主濾波器的截止頻率，以移除制程差異對中心頻率fc的影響，而第二步驟則是利用轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路(gm replica circuit)來實時進行控制，以移除溫度變化對中心頻率fc的影響。
請參閱圖4，其為本發(fā)明第一實施例的調(diào)整裝置400的示意圖。如圖4所示，調(diào)整裝置400包含有一致能電路420、一頻率偵測器430以及一控制電路440，其中控制電路440包含有一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器441以及一轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路442。首先，當(dāng)整體的主濾波器410處于調(diào)整模式時，致能電路420會將主濾波器410的一部份更改設(shè)定成為一壓控振蕩器411，而在本實施例中并不限定更改設(shè)定的方法，舉例來說，可將一組形成兩個轉(zhuǎn)導(dǎo)電容積分器(gm-C integrator)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)導(dǎo)電容元件激活，并將其它的轉(zhuǎn)導(dǎo)電容元件暫時失能，以形成壓控振蕩器411。
濾波器的一部份可經(jīng)由更改設(shè)定成一壓控振蕩器電路，例如二次濾波器或電感電容階梯式(LC ladder)結(jié)構(gòu)的一部份可用來作為一壓控振蕩器電路，而其它的濾波器結(jié)構(gòu)(不限定于二次或LC階梯式濾波器)亦可通過將一部份電路致能以及使其它部分失能而形成一壓控振蕩器。請參閱圖5及圖6，其分別顯示一般的二階二次濾波器的電路結(jié)構(gòu)，此外，請另參閱圖7，其顯示一電感電容階梯式濾波器的電路結(jié)構(gòu)，基本上簡單的壓控振蕩器電路可由兩個轉(zhuǎn)導(dǎo)元件及兩個電容形成，其中一第一電容耦接于第一轉(zhuǎn)導(dǎo)元件的輸入端以及第二轉(zhuǎn)導(dǎo)元件的輸出端，而一第二電容則耦接于第一轉(zhuǎn)導(dǎo)元件的輸出端以及第二轉(zhuǎn)導(dǎo)元件的輸入端，因此，圖5、圖6及圖7中由虛線所強調(diào)出的部分可作為如上所述的壓控振蕩器電路411。此外，用以形成壓控振蕩器的轉(zhuǎn)導(dǎo)元件并不限定于濾波器內(nèi)部的主動轉(zhuǎn)導(dǎo)元件，由于在濾波器中的各個端點常常會加入一些虛設(shè)轉(zhuǎn)導(dǎo)元件以補償電容負載，這些虛設(shè)的轉(zhuǎn)導(dǎo)元件同樣可用于形成壓控振蕩器，這些設(shè)計變化均符合本發(fā)明的精神。
在壓控振蕩器411形成后，壓控振蕩器411便根據(jù)一驅(qū)動信號開始振蕩出角頻率為wo＝N*gm，u/C的振蕩信號，這時可采用上述三種現(xiàn)有機制中的任何一種來比較兩頻率fo與fref，在本實施例中，與圖3所示的數(shù)字電路類似，數(shù)字頻率偵測器430會對兩頻率fo與fref進行比較，并將比較結(jié)果輸入控制電路440以產(chǎn)生驅(qū)動信號，當(dāng)fo等于fref時，數(shù)字頻率偵測器430變得穩(wěn)定，請注意，由于壓控振蕩器411是位于主濾波器410內(nèi)部，因此當(dāng)壓控振蕩器411進行調(diào)整時，理論上，主濾波器410也就跟著進行調(diào)整。
在本實施例中，控制電路440包含有一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器441以及一轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路442，其中數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器441用于將比較結(jié)果轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號，在現(xiàn)有技術(shù)中，驅(qū)動信號可用來調(diào)整主濾波器410，然而本實施例更進一步地使用轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路442調(diào)整驅(qū)動信號，使主濾波器440中轉(zhuǎn)導(dǎo)元件的轉(zhuǎn)導(dǎo)值不會受到溫度變化的影響，基本上轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路442可通過調(diào)整驅(qū)動信號維持轉(zhuǎn)導(dǎo)值不變，而轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路442的操作過程與功能將于后說明。當(dāng)壓控振蕩器411完成調(diào)整時，主濾波器410便回復(fù)到原本的架構(gòu)而非僅作為壓控振蕩器411之用，亦即當(dāng)振蕩信號的頻率等于參考頻率時，致能電路420將整體的主濾波器410由調(diào)整模式轉(zhuǎn)換回正常模式，此時主濾波器410可執(zhí)行原本的功能而不再作為一壓控振蕩器。
請參閱圖8，其為主濾波器410在正常模式下的整體電路示意圖。如圖8所示，主濾波器410在正常模式時不具有壓控振蕩器電路，因此頻率偵測器430沒有來源可輸入頻率以與參考頻率比較，而于正常模式下，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器411輸出一固定的模擬信號(例如一電流信號)至轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路442，并由轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路442產(chǎn)生驅(qū)動信號以復(fù)制一轉(zhuǎn)導(dǎo)值至主濾波器410中的轉(zhuǎn)導(dǎo)元件，此時，轉(zhuǎn)導(dǎo)值并不隨著環(huán)境溫度改變而改變，因此調(diào)整后的中心頻率對溫度變化并不敏感。以下將對轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路442的操作與結(jié)構(gòu)進行說明。
請參閱圖9，其為一轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路的詳細實施例。轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路442包含有一電流鏡、一N型金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)晶體管m1，以及一組輸入晶體管m2、m3。本實施例中，輸入晶體管m2、m3為金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。輸入晶體管m2、m3的柵極接收一參考電壓差ΔVref，而端點A、端點B則為電流鏡的輸出端，其中端點A連接至輸入晶體管m2的漏極與一參考電流Iref，值得注意的是，在本實施例中，參考電流Iref是來自數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器441的輸出；另外端點B直接連接至N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管m1的柵極，并連接至輸入晶體管m3的漏極，因此端點B的驅(qū)動信號可用來調(diào)整N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管m1的電阻值，以便將轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路442的轉(zhuǎn)導(dǎo)值調(diào)整至回到一目標(biāo)值。
轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路442的基本概念在于使用內(nèi)部的負反饋回路以將其轉(zhuǎn)導(dǎo)值固定在gm＝Iref/ΔVref，其中Iref為對溫度不敏感的參考電流，且ΔVref為對溫度不敏感的參考電壓，例如ΔVref可由能隙電壓產(chǎn)生器(bandgap voltage generator)產(chǎn)生。以下說明是用來證明轉(zhuǎn)導(dǎo)值并不隨著環(huán)境溫度改變而改變當(dāng)電壓差ΔVref輸入至輸入晶體管m2、m3的柵極時，會感應(yīng)出一額外電流Δi流經(jīng)輸入晶體管m3，而此額外電流Δi同樣會經(jīng)由輸入晶體管m2流向端點A，因此從電流鏡流往端點A的電流為(Iref-Δi)，而由于電流鏡的特性，(Iref-Δi)會等于Δi，故Iref等于2*Δi，而gm＝2*Δi/ΔVref＝Iref/ΔVref，得出gm等于Iref/ΔVref；因此若Iref與ΔVref兩者均對溫度不敏感的話，轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路442的轉(zhuǎn)導(dǎo)值就可維持穩(wěn)定，而用來控制轉(zhuǎn)導(dǎo)值的控制電壓同樣可使用于主濾波器。參考電壓Vref可由能隙電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生以確保參考電壓ΔVref不會受到溫度變化的影響，另外參考電流Iref是來自數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。
此外，整體電路(即負反饋電路)可自動調(diào)整驅(qū)動信號的電壓準位以確保轉(zhuǎn)導(dǎo)值總是維持在Iref/ΔVref的定值，舉例來說，當(dāng)周圍溫度上升時，轉(zhuǎn)導(dǎo)值會跟著變大，而由于2*Δi＝Gm*ΔVref的關(guān)系式，電流Δi也跟著增加，因此，對電流鏡來說，流往端點A的電流(Iref-Δi)減少，由于在端點B之上的電流等于(Iref-Δi)，端點B之下的電流等于Δi，所以端點B的驅(qū)動電壓會被Δi拉低，造成N型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管m1的柵極電壓變低，進而使得轉(zhuǎn)導(dǎo)值變小。很明顯地，整體電路會形成一負反饋機制以使整體轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路的轉(zhuǎn)導(dǎo)值維持在一定值。
因此，只要轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路442的轉(zhuǎn)導(dǎo)元件與主濾波器410的轉(zhuǎn)導(dǎo)元件相同，由于它們共享相同驅(qū)動信號的電壓準位，主濾波器410的轉(zhuǎn)導(dǎo)值可以維持與轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路442的轉(zhuǎn)導(dǎo)值一模一樣。
此外，轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路442是一個非必要(optional)裝置，其并非用來作為本發(fā)明的限制條件，例如只要濾波器本身根據(jù)其轉(zhuǎn)導(dǎo)元件加入一負反饋回路，就可以達到同樣的效果。另一方面，若濾波器調(diào)整結(jié)構(gòu)包含了轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器的輸出可直接用來改變Iref或ΔVref，藉此調(diào)整轉(zhuǎn)導(dǎo)值而使得壓控振蕩器的振蕩頻率等于目標(biāo)頻率。
此外，在某些應(yīng)用中，當(dāng)溫度變化不顯著或轉(zhuǎn)導(dǎo)元件對溫度變化不敏感時，調(diào)整裝置400只需要數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器441進行第一步驟即可，亦是不需要轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路442來執(zhí)行第二步驟，請參閱圖10，其為本發(fā)明第二實施例的調(diào)整裝置1000的示意圖。如圖10所示，調(diào)整裝置1000并不包含有轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路，而如此的設(shè)計變化同樣也符合本發(fā)明的精神。
再者，在上述的實施例中，一相位偵測器與一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器是用于比較振蕩頻率與參考頻率，請注意，該些機制僅為本發(fā)明的實施例，并非用來作為本發(fā)明的限制，例如本發(fā)明亦可使用包含有頻率偵測器、電荷泵及低通濾波器的鎖相回路，其中頻率偵測器可用于頻率的比較，而電荷泵與低通濾波器可用于將頻率偵測器的比較結(jié)果轉(zhuǎn)換為一主濾波器的驅(qū)動信號，這同樣可達成調(diào)整主濾波器中心頻率的目的。
請注意，在上述實施例中，調(diào)整裝置僅對轉(zhuǎn)導(dǎo)值進行調(diào)整，然而在實際應(yīng)用時，轉(zhuǎn)導(dǎo)值或電容值都可以被調(diào)整以改變主濾波器的中心頻率，如此的設(shè)計變化同樣也符合本發(fā)明的精神。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可利用濾波器中的元件建立出一壓控振蕩器，并通過該壓控振蕩器調(diào)整濾波器，因此本發(fā)明并不需要另一個壓控振蕩器來執(zhí)行調(diào)整操作，如此可節(jié)省壓控振蕩器所需的成本與電路面積；再者由于本發(fā)明直接使用濾波器內(nèi)部的壓控振蕩器電路，因此壓控振蕩器與濾波器的環(huán)境可保證是相同的，不必考慮因壓控振蕩器與濾波器間不匹配而使得調(diào)整的效能變差的問題，換句話說，本發(fā)明可有效改進調(diào)整的效能。
以上所述僅為本發(fā)明之較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)整濾波器的調(diào)整裝置，該濾波器包含有一壓控振蕩器，其特征在于，該調(diào)整裝置包含有一致能電路，電性連接至該濾波器，用來通過將該濾波器中除了該壓控振蕩器以外的電路失能以使該壓控振蕩器可根據(jù)一驅(qū)動信號產(chǎn)生一振蕩信號而控制該濾波器進入一調(diào)整模式；并且在該振蕩信號的頻率與一參考頻率相同時通過將整體的該濾波器致能來控制該濾波器由該調(diào)整模式回復(fù)到正常模式；一頻率偵測器，用以比較該壓控振蕩器輸出的該振蕩信號的頻率與該參考頻率并產(chǎn)生一比較結(jié)果；以及一控制電路，電性連接至該頻率偵測器與該濾波器，用來于該調(diào)整模式時根據(jù)該比較結(jié)果調(diào)整該驅(qū)動信號，并在該正常模式時將該驅(qū)動信號傳送至該濾波器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整裝置，其特征在于所述濾波器為一轉(zhuǎn)導(dǎo)電容濾波器，其包含有多個電容與多個轉(zhuǎn)導(dǎo)元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)整裝置，其特征在于所述驅(qū)動信號可改變該多個轉(zhuǎn)導(dǎo)元件的轉(zhuǎn)導(dǎo)值或該多個電容的電容值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述壓控振蕩器包含有第一轉(zhuǎn)導(dǎo)元件，具有第一輸入端及第一輸出端；第二轉(zhuǎn)導(dǎo)元件，具有第二輸入端及第二輸出端；第一電容，電性連接至該第一輸入端及該第二輸出端；以及第二電容，電性連接至該第二輸入端及該第一輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的調(diào)整裝置，其特征在于所述驅(qū)動信號可改變該第一轉(zhuǎn)導(dǎo)元件與該第二轉(zhuǎn)導(dǎo)元件的轉(zhuǎn)導(dǎo)值或該第一電容與該第二電容的電容值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整裝置，其特征在于所述頻率偵測器為數(shù)字頻率偵測器，而所述控制電路包含有用以將所述比較結(jié)果轉(zhuǎn)換為所述驅(qū)動信號的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的調(diào)整裝置，其特征在于所述控制電路還包含有轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路，該轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路耦接至該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，用于在所述正常模式時根據(jù)環(huán)境溫度變化來調(diào)整所述驅(qū)動信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路包含有一組輸入晶體管，其中第一輸入晶體管與第二輸入晶體管均接收一參考電壓，而該第一輸入晶體管是耦接至自該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器所輸出的一參考電流；電流鏡，耦接至該組輸入晶體管；以及轉(zhuǎn)導(dǎo)設(shè)定裝置，具有一控制端直接連接至該電流鏡及該第二輸入晶體管，以及其它兩連接端則分別連接至該第一輸入晶體管與該第二輸入晶體管。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的調(diào)整裝置，其特征在于該電流鏡包含有一第一電流輸出端與一第二電流輸出端，該第一輸入晶體管與該第二輸入晶體管為金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，且該第一輸入晶體管包含有一柵極，耦接至一第一參考電壓；一漏極，耦接至該第一電流輸出端及該參考電流；以及一源極，耦接至該轉(zhuǎn)導(dǎo)設(shè)定裝置；以及該第二輸入晶體管包含有一柵極，耦接至一第二參考電壓；一漏極，耦接至該第二電流輸出端并直接連接至該轉(zhuǎn)導(dǎo)設(shè)定裝置的該控制端；以及一源極，耦接至該轉(zhuǎn)導(dǎo)設(shè)定裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的調(diào)整裝置，其特征在于該轉(zhuǎn)導(dǎo)設(shè)定裝置包含有一金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，且該金氧半晶體管的柵極為該控制端。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整裝置，其特征在于，該控制電路包含有將該比較結(jié)果轉(zhuǎn)換為該驅(qū)動信號的一轉(zhuǎn)換器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的調(diào)整裝置，其特征在于該控制電路還包含有一轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路，耦接至該轉(zhuǎn)換器，用于在該正常模式時根據(jù)環(huán)境溫度變化來調(diào)整該驅(qū)動信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的調(diào)整裝置，其特征在于，該轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路包含有一組輸入晶體管，其中一第一輸入晶體管與一第二輸入晶體管均接收一參考電壓，而該第一輸入晶體管耦接至自該轉(zhuǎn)換器所輸出的一參考電流；一電流鏡，耦接至該組輸入晶體管；以及一轉(zhuǎn)導(dǎo)設(shè)定裝置，具有一控制端直接連接至該電流鏡及該第二輸入晶體管，以及另外兩連接端分別連接至該第一輸入晶體管與該第二輸入晶體管。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的調(diào)整裝置，其特征在于該電流鏡包含有一第一電流輸出端與一第二電流輸出端，該第一輸入晶體管與該第二輸入晶體管為金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，且該第一輸入晶體管包含有一柵極，耦接至一第一參考電壓；一漏極，耦接至該第一電流輸出端及該參考電流；以及一源極，耦接至該轉(zhuǎn)導(dǎo)設(shè)定裝置；以及該第二輸入晶體管包含有一柵極，耦接至一第二參考電壓；一漏極，耦接至該第二電流輸出端并直接連接至該轉(zhuǎn)導(dǎo)設(shè)定裝置的該控制端；以及一源極，耦接至該轉(zhuǎn)導(dǎo)設(shè)定裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的調(diào)整裝置，其特征在于該轉(zhuǎn)導(dǎo)設(shè)定裝置包含有一金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，且該金氧半晶體管的柵極為該控制端。
16.一種轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路，其特征在于包含有一組輸入晶體管，其包含一第一輸入晶體管與一第二輸入晶體管，該組輸入晶體管接收一參考電壓，且該第一輸入晶體管耦接至一參考電流；電流鏡，耦接至該組輸入晶體管；以及轉(zhuǎn)導(dǎo)設(shè)定裝置，具有一控制端耦接至該第二輸入晶體管，以及另外兩連接端分別連接至該第一輸入晶體管與該第二輸入晶體管。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路，其特征在于該電流鏡包含有一第一電流輸出端與一第二電流輸出端，該第一輸入晶體管與該第二輸入晶體管為金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，且該第一輸入晶體管包含有一柵極，耦接至一第一參考電壓；一漏極，耦接至該第一電流輸出端及該參考電流；以及一源極，耦接至該轉(zhuǎn)導(dǎo)設(shè)定裝置；以及該第二輸入晶體管包含有一柵極，耦接至一第二參考電壓；一漏極，耦接至該第二電流輸出端并直接連接至該轉(zhuǎn)導(dǎo)設(shè)定裝置的該控制端；以及一源極，耦接至該轉(zhuǎn)導(dǎo)設(shè)定裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路，其特征在于該轉(zhuǎn)導(dǎo)設(shè)定裝置包含有一金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，且該金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的柵極為該控制端。
19.一種調(diào)整濾波器的調(diào)整方法，該濾波器包含有一壓控振蕩器，其特征在于，該調(diào)整方法包含有通過將該濾波器中除了該壓控振蕩器以外的電路失能來使該壓控振蕩器根據(jù)一驅(qū)動信號產(chǎn)生一振蕩信號而控制該濾波器進入一調(diào)整模式；比較該壓控振蕩器的該振蕩信號的頻率與一參考頻率并產(chǎn)生一比較結(jié)果；在該調(diào)整模式下根據(jù)該比較結(jié)果調(diào)整該驅(qū)動信號；以及當(dāng)該振蕩信號的頻率大體上等于該參考頻率時，根據(jù)該驅(qū)動信號將整體的該濾波器致能以控制該濾波器由該調(diào)整模式回復(fù)到正常模式。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的調(diào)整方法，其特征在于該調(diào)整方法還包括提供一轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路；以及在該正常模式下，根據(jù)環(huán)境溫度變化而利用該轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路來調(diào)整該驅(qū)動信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的調(diào)整方法，其特征在于該濾波器為一轉(zhuǎn)導(dǎo)電容濾波器，其包含有多個電容與多個轉(zhuǎn)導(dǎo)元件，且該驅(qū)動信號可改變該多個轉(zhuǎn)導(dǎo)元件的轉(zhuǎn)導(dǎo)值或該多個電容的電容值。
全文摘要
本發(fā)明提供調(diào)整濾波器的調(diào)整方法、調(diào)整裝置及轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)制電路。該調(diào)整方法包括有將濾波器更改設(shè)定作為一壓控振蕩器；根據(jù)一驅(qū)動信號而利用壓控振蕩器產(chǎn)生一振蕩信號；比較振蕩信號的頻率與一參考頻率，并產(chǎn)生一比較結(jié)果；將比較結(jié)果轉(zhuǎn)換成驅(qū)動信號以建立一反饋機制。因此，當(dāng)壓控振蕩器產(chǎn)生具有目標(biāo)頻率的振蕩信號時，壓控振蕩器內(nèi)部的元件(例如轉(zhuǎn)導(dǎo)元件與電容)便可成功地被調(diào)整。由于壓控振蕩器位于濾波器內(nèi)部且濾波器的元件與壓控振蕩器相似，振蕩信號的頻率與中心頻率間具有良好的關(guān)系，故驅(qū)動信號可用來使濾波器操作在目標(biāo)中心頻率。
文檔編號H03H11/08GK1972121SQ20061014683
公開日2007年5月30日 申請日期2006年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月23日
發(fā)明者涂維軒, 徐哲祥 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司