專利名稱：開關(guān)電容器抽選器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及電子元件，且更具體來說涉及一種抽選器。
背景技術(shù)：
抽選器是以輸入樣本速率接收輸入信號且以輸出樣本速率提供輸出信號的電路 塊，所述輸出樣本速率為輸入樣本速率的分?jǐn)?shù)。抽選過程可導(dǎo)致位于輸出樣本速率的諧 波處的不良信號分量落在所要信號帶寬內(nèi)。這些不良信號分量將接著充當(dāng)可使性能降級 的噪聲?？够殳B濾波器(anti-alias filter)可置于抽選器之前且可用以衰減可落在所要信號 帶寬內(nèi)的不良信號分量?？够殳B濾波器視輸入和輸出樣本速率以及不良信號分量的所要 衰減量而定可為相對復(fù)雜的。期望以可降低硬件復(fù)雜度的方式執(zhí)行抽選。

發(fā)明內(nèi)容
本文中描述可衰減可歸因于抽選而落在所要信號帶寬內(nèi)的某些不良信號分量的 開關(guān)電容器抽選器。開關(guān)電容器抽選器可將差動(dòng)輸入信號取樣到至少一個(gè)取樣電容器的 頂板和底板兩者上。此頂部和底部取樣可衰減位于輸出樣本速率的奇次諧波處的不良信 號分量，其可放松抗混疊濾波器的要求。在一種設(shè)計(jì)中，開關(guān)電容器抽選器包括至少一個(gè)取樣電容器和多個(gè)開關(guān)。對于 每一取樣電容器來說，當(dāng)選擇電容器用于頂部充電時(shí)，頂板通過第一輸入信號充電，且 當(dāng)選擇電容器用于底部充電時(shí)，底板通過第二輸入信號充電。頂部充電指代對電容器的 頂板充電，且底部充電指代對電容器的底板充電。對于每一取樣電容器來說，當(dāng)選擇電 容器用于讀取時(shí)，頂板將其所存儲的電荷提供到第一輸出信號，且底板將其所存儲的電 荷提供到第二輸出信號。開關(guān)將所述至少一個(gè)取樣電容器耦合到第一和第二輸入信號以 用于充電且耦合到第一和第二輸出信號以用于讀取。開關(guān)電容器抽選器可進(jìn)一步包括耦 合于第一輸入信號與第二輸入信號之間的輸入電容器和/或耦合于第一輸出信號與第二 輸出信號之間的輸出電容器。第一和第二輸入信號可用于輸入樣本速率處的差動(dòng)輸入信 號。第一和第二輸出信號可用于輸出樣本速率處的差動(dòng)輸出信號，所述輸出樣本速率可 為輸入樣本速率的分?jǐn)?shù)。在一種設(shè)計(jì)中，開關(guān)電容器抽選器包括一個(gè)取樣電容器和四個(gè)開關(guān)。當(dāng)被選擇 用于頂部充電時(shí)，第一開關(guān)將第一輸入信號耦合到取樣電容器的頂板。當(dāng)被選擇用于底 部充電時(shí)，第二開關(guān)將第二輸入信號耦合到取樣電容器的底板。當(dāng)被選擇用于讀取時(shí)， 第三開關(guān)將取樣電容器的頂板耦合到第一輸出信號。當(dāng)被選擇用于讀取時(shí)，第四開關(guān)將 取樣電容器的底板耦合到第二輸出信號。在另一設(shè)計(jì)中，開關(guān)電容器抽選器包括兩個(gè)取樣電容器和八個(gè)開關(guān)。當(dāng)?shù)谝缓?第二取樣電容器被選擇用于頂部充電時(shí)，第一和第二開關(guān)將第一輸入信號分別耦合到第 一和第二取樣電容器的頂板。當(dāng)?shù)谝缓偷诙与娙萜鞅贿x擇用于底部充電時(shí)，第三和 第四開關(guān)將第二輸入信號分別耦合到第一和第二取樣電容器的底板。當(dāng)?shù)谝缓偷诙与娙萜鞅贿x擇用于讀取時(shí)，第五和第六開關(guān)將第一和第二取樣電容器的頂板分別耦合到 第一輸出信號。當(dāng)?shù)谝缓偷诙与娙萜鞅贿x擇用于讀取時(shí)，第七和第八開關(guān)將第一和 第二取樣電容器的底板分別耦合到第二輸出信號。在又一設(shè)計(jì)中，開關(guān)電容器抽選器包括四個(gè)取樣電容器和16個(gè)開關(guān)。當(dāng)四個(gè)取 樣電容器被選擇用于頂部充電時(shí)，四個(gè)開關(guān)將第一輸入信號耦合到四個(gè)取樣電容器的頂 板。當(dāng)四個(gè)取樣電容器被選擇用于底部充電時(shí)，另外四個(gè)開關(guān)將第二輸入信號耦合到四 個(gè)取樣電容器的底板。當(dāng)四個(gè)取樣電容器被選擇用于讀取時(shí)，又另外四個(gè)開關(guān)將四個(gè)取 樣電容器的頂板耦合到第一輸出信號。當(dāng)四個(gè)取樣電容器被選擇用于讀取時(shí)，最后四個(gè) 開關(guān)將四個(gè)取樣電容器的底板耦合到第二輸出信號。在上述設(shè)計(jì)中的每一者中，對于每一取樣電容器來說，額外開關(guān)可用以當(dāng)板正 被充電時(shí)將未被充電的另一板耦合到參考電壓。開關(guān)電容器抽選器中的開關(guān)可如下文所 描述而操作。下文還進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的各個(gè)方面和特征。


圖1展示無線通信裝置的框圖。
圖2展示離散時(shí)間濾波器和抽選器塊的框圖。
圖3A展示常規(guī)抽選的頻譜圖。
圖3B展示通過開關(guān)電容器抽選器進(jìn)行的抽選的頻譜圖。
圖4A展示具有一個(gè)取樣電容器的開關(guān)電容器抽選器。
圖4B展示圖4A中的開關(guān)電容器抽選器的時(shí)序圖。
圖5A展示具有兩個(gè)取樣電容器的開關(guān)電容器抽選器。
圖5B展示圖5A中的開關(guān)電容器抽選器的時(shí)序圖。
圖6A展示具有四個(gè)取樣電容器的開關(guān)電容器抽選器。
圖6B展示圖6A中的開關(guān)電容器抽選器的時(shí)序圖。
圖7展示用于開關(guān)電容器抽選器的可配置輸入電容器。
圖8展示用于執(zhí)行抽選的過程。
具體實(shí)施例方式本文中所描述的開關(guān)電容器抽選器可用于例如無線通信、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)連接、消 費(fèi)者電子元件等各種應(yīng)用。開關(guān)電容器抽選器還可用于執(zhí)行從較高樣本速率到較低樣本 速率的抽選的任何裝置。開關(guān)電容器抽選器可用于各種裝置，例如無線通信裝置、蜂窩 式電話、廣播接收器、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、手持式裝置、無線調(diào)制解調(diào)器、膝上型計(jì) 算機(jī)、無繩電話、藍(lán)牙裝置、消費(fèi)者電子裝置等。為清晰起見，下文描述開關(guān)電容器抽 選器在無線通信裝置中的使用，所述無線通信裝置可為蜂窩式電話或某一其它裝置。開 關(guān)電容器抽選器可用于其中待避免混疊頻帶中存在的干擾信號(interfere!·)到所要信號內(nèi) 的子取樣的接收器中。圖1展示無線通信裝置100的設(shè)計(jì)的框圖。在此設(shè)計(jì)中，無線裝置100包括支 持雙向通信的接收器120和發(fā)射器140。大體來說，無線裝置100可包括用于任何數(shù)目的 通信系統(tǒng)和頻帶的任何數(shù)目的接收器和任何數(shù)目的發(fā)射器。
在接收路徑上，天線112接收由基站發(fā)射的射頻(RF)調(diào)制信號，且提供所接收 的RF信號，所述所接收的RF信號經(jīng)由RF單元114路由且提供到接收器120。RF單元 114可包括RF開關(guān)和/或可多路復(fù)用RF信號用于發(fā)射和接收路徑的雙工器。在接收器 120內(nèi)，低噪聲跨導(dǎo)放大器(LNTA) 122放大所接收的RF信號(其可為電壓信號)，且提 供經(jīng)放大的RF信號(其可為電流信號)。離散時(shí)間取樣器124對經(jīng)放大的RF信號取樣 且提供模擬樣本。離散時(shí)間濾波器和抽選器塊126對模擬樣本進(jìn)行濾波和抽選且提供第 一經(jīng)濾波的樣本。放大器(Amp) 128放大第一經(jīng)濾波的樣本且提供第一經(jīng)放大的樣本。 離散時(shí)間濾波器和抽選器塊130對第一經(jīng)放大的樣本進(jìn)行濾波和抽選且提供第二經(jīng)濾波 的樣本。放大器132放大第二經(jīng)濾波的樣本且提供第二經(jīng)放大的樣本。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 134數(shù)字化第二經(jīng)放大的樣本且將數(shù)字樣本提供到數(shù)字處理器150。數(shù)字樣本可由 數(shù)字處理器150內(nèi)的數(shù)字濾波器152和/或其它處理單元處理?？刂菩盘柈a(chǎn)生器136產(chǎn) 生用于取樣器124的取樣時(shí)鐘以及用于塊126和130的控制信號。在發(fā)射路徑上，數(shù)字處理器150處理待發(fā)射的數(shù)據(jù)且將輸出碼片提供到發(fā)射器 140。發(fā)射器140處理(例如，轉(zhuǎn)換為模擬、濾波、放大和增頻轉(zhuǎn)換)輸出碼片以產(chǎn)生 輸出RF信號，所述輸出RF信號經(jīng)由RF單元114路由且經(jīng)由天線112發(fā)射。為簡單起 見，發(fā)射器140的細(xì)節(jié)在圖1中未展示。數(shù)字處理器150可包括用于數(shù)據(jù)發(fā)射和接收以及其它功能的各種處理單元。舉 例來說，數(shù)字處理器150可包括數(shù)字信號處理器(DSP)、精簡指令集計(jì)算機(jī)(RISC)處理 器、中央處理單元(CPU)等。控制器/處理器160可控制無線裝置100處的操作。存 儲器162可存儲用于無線裝置100的程序代碼和數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理器150、控制器/處理器 160和/或存儲器162可實(shí)施于一個(gè)或一個(gè)以上專用集成電路(ASIC)和/或其它IC上。
圖1展示接收器120的特定設(shè)計(jì)。大體來說，接收器120內(nèi)的信號的處理可由 一個(gè)或一個(gè)以上級的放大器、濾波器、抽選器、取樣器等執(zhí)行?？刹煌趫D1中所示的 配置來布置這些電路塊。此外，圖1中未展示的其它電路塊也可用以處理接收器內(nèi)的信 號。舉例來說，多個(gè)級的可變增益放大器(VGA)和低通濾波器可位于離散時(shí)間取樣器 124與ADC 134之間。也可忽略圖1中的一些電路塊。舉例來說，可忽略塊130和放大 器132，且放大器128可直接驅(qū)動(dòng)ADC 134?？蓪⒔邮掌?20的全部或一部分實(shí)施于一 個(gè)或一個(gè)以上RF集成電路(RFIC)、混合信號IC等上。圖2展示離散時(shí)間濾波器和抽選器塊200的設(shè)計(jì)的框圖，其可用于圖1中的塊 126和130中的每一者。在塊200內(nèi)，抗混疊濾波器210以(的輸入樣本速率接收模擬 樣本、對所述模擬樣本濾波以衰減歸因于后續(xù)抽選而可折疊于所要信號帶寬內(nèi)的不良信 號分量，且以輸入樣本速率提供輸入樣本。開關(guān)電容器抽選器220接收且以因子N抽選 輸入樣本，且以f。ut = fs/N的輸出樣本速率提供輸出樣本，其中N可為任何整數(shù)值。離 散時(shí)間濾波器230對來自抽選器220的輸出樣本濾波，且以輸出樣本速率提供經(jīng)濾波的樣 本。本文中可互換地使用術(shù)語“樣本”和“信號”。圖3A展示常規(guī)抽選的頻譜圖。抽選器的輸入信號包括具有fslgnal的雙側(cè)帶寬且 占據(jù)_fslgnal/2到+fslgnal/2的范圍中的頻率的所要信號310。因?yàn)檩斎胄盘柼幱趂s的輸入樣 本速率，所以輸入信號的頻譜每(重復(fù)。以因子N進(jìn)行的抽選導(dǎo)致居中于具有輸出樣本 速率(其為m · fs/N, m=l，…，N-1)的每個(gè)諧波處的不良信號分量向下折疊到DC。此混疊產(chǎn)生與所要信號重疊且充當(dāng)對所要信號的噪聲的不良信號分量。圖2中的抗混疊濾波器210可衰減輸出樣本速率的所有諧波處的不良信號分量。 此歸因于抽選接著將產(chǎn)生落在所要信號帶寬內(nèi)的少量不良信號分量。抗混疊濾波器210 可經(jīng)設(shè)計(jì)以具有ω相對平坦通帶以便避免使所要信號的頻率響應(yīng)失真，以及Gi)與所要 信號最接近的輸出樣本速率的第一諧波處的不良信號分量的充分衰減?？够殳B濾波器210 的復(fù)雜度可視所要信號帶寬fslgnal、輸出樣本速率f。ut和不良信號分量的所要衰減量而定， 其中f。ut視輸入樣本速率fs和抽選因子N而定。大體來說，期望盡可能多地降低抗混疊 濾波器210的復(fù)雜度。在一方面中，可通過可將差動(dòng)輸入信號取樣到抽選器內(nèi)的至少一個(gè)取樣電容器 的頂部/正極和底部/負(fù)極板兩者上的差動(dòng)開關(guān)電容器結(jié)構(gòu)來實(shí)施抽選器220。輸出樣本 速率的奇次諧波(包括fs/N處的第一諧波)處的不良信號分量的高衰減可通過適當(dāng)控制差 動(dòng)輸入信號到取樣電容器的頂板和底板上的取樣來實(shí)現(xiàn)，如下文所描述。圖3B展示通過開關(guān)電容器抽選器220進(jìn)行的抽選的頻譜圖。具有處于fs/N、
3fs/N..... (N-I) fs/N的輸出樣本速率的奇次諧波可通過抽選器220衰減?？够殳B濾波
器210可接著經(jīng)設(shè)計(jì)以衰減具有處于2fs/N、4fs/N..... (N_2)fs/N的輸出樣本速率的偶
次諧波。最接近的偶次諧波位于2fs/N處，而最接近的奇次諧波位于fs/N處。抗混疊濾 波器210的要求可通過抽選器220放松整個(gè)倍頻程(octave)。此接著可降低抗混疊濾波器 210的復(fù)雜度，其可產(chǎn)生抗混疊濾波器210的較小面積、較低功率消耗和/或其它優(yōu)勢。圖4A展示具有單一取樣電容器的開關(guān)電容器抽選器220a的設(shè)計(jì)的示意圖。抽 選器220a為圖2中的抽選器220的一種設(shè)計(jì)。抽選器220a接收由分別位于輸入節(jié)點(diǎn)Ap 和An處的Inp和Inn信號構(gòu)成的差動(dòng)輸入信號。抽選器220a以因子N抽選輸入信號，其 中N可為任何整數(shù)值。抽選器220a提供由分別位于輸出節(jié)點(diǎn)Zp和Zn處的Outp和Outa 信號構(gòu)成的差動(dòng)輸出信號。在抽選器220a內(nèi)，輸入電容器400將其頂板耦合到節(jié)點(diǎn)Ap且將其底板耦合到節(jié) 點(diǎn)An。開關(guān)412耦合于節(jié)點(diǎn)Ap與節(jié)點(diǎn)Bp之間。開關(guān)414耦合于節(jié)點(diǎn)Bp與節(jié)點(diǎn)Zp之 間。開關(guān)422耦合于參考電壓Vref與節(jié)點(diǎn)Bp之間。Vref可為輸入電路的共同模式電壓 且等于輸出電路的共同電壓。開關(guān)416耦合于節(jié)點(diǎn)An與節(jié)點(diǎn)Bn之間。開關(guān)418耦合 于節(jié)點(diǎn)Bn與節(jié)點(diǎn)Zn之間。開關(guān)424耦合于參考電壓與節(jié)點(diǎn)Bn之間。取樣電容器410 將其頂板耦合到節(jié)點(diǎn)Bp且將其底板耦合到節(jié)點(diǎn)Bn。輸出電容器420將其頂板耦合到節(jié) 點(diǎn)Zp且將其底板耦合到節(jié)點(diǎn)Zn。開關(guān)412、414、416、418、422和424分別由控制信 號Si、S3、S2、S3、S2和Sl斷開和閉合。在圖4A中所示的設(shè)計(jì)中，輸入電容器400直接耦合到差動(dòng)輸入信號，且輸出電 容器420直接耦合到差動(dòng)輸出信號。取樣電容器410對差動(dòng)輸入信號進(jìn)行取樣且將其所 存儲的電荷提供到差動(dòng)輸出信號?？苫诶绱尸F(xiàn)給前置電路(例如，抗混疊濾波器 210)的電容、節(jié)點(diǎn)Ap和An處的所要電壓擺動(dòng)等各種因數(shù)來選擇電容器400的電容。較 大電容器400對應(yīng)于較小電壓擺動(dòng)，且反之亦然。抽選器220a具有位于由電容器400和 410的電容以及抽選因子N確定的頻率處的極。電容器410的電容可經(jīng)選擇以獲得抽選 器220a的所要頻率響應(yīng)。電容器420的電容可基于后續(xù)電路(例如，濾波器230)來選 擇，且可小于電容器410的電容使得當(dāng)電容器410耦合到輸出時(shí)電壓降不會過大。
就一些設(shè)計(jì)來說也可省略輸入電容器400。就一些設(shè)計(jì)來說也可省略輸出電容器 420。在無輸出電容器420的情形下，插入損耗可較大。圖4B展示在N = 4的狀況下根據(jù)一種設(shè)計(jì)的圖4A中的抽選器220a的控制信號 的時(shí)序圖。在此設(shè)計(jì)中，取樣電容器410的頂板在頂部充電階段期間充電且在讀取階段 期間提供其所存儲的電荷。取樣電容器410的底板在底部充電階段期間充電且在讀取階 段期間提供其所存儲的電荷。對于從時(shí)間T1到時(shí)間T2的頂部充電階段來說，斷言Sl信號，開關(guān)412和424閉 合，且電容器410的頂板由hp信號充電，電容器410的底板連接到Vref。開關(guān)424將 電容器410的底板維持于已知電壓，而電容器410的頂板經(jīng)由開關(guān)412充電。對于從時(shí) 間T3到時(shí)間T4的底部充電階段來說，斷言S2信號，開關(guān)416和422閉合，且電容器410 的底板由Inn信號充電，電容器410的頂板連接到Vref。對于從時(shí)間T4到時(shí)間T5的讀取 階段來說，斷言S3信號，開關(guān)414和418閉合，且電容器410的頂板和底板分別將其所 存儲的電荷提供到Outp和Outa信號。對于圖4B中所示的設(shè)計(jì)，在任何給定時(shí)刻，充電或讀取電容器410的至多一個(gè) 板。頂板讀取階段應(yīng)在底板充電時(shí)完成，且反之亦然。電容器410的每一板在每一輸出 樣本周期的不同非重疊時(shí)間間隔中被充電和讀取。為簡單起見，圖4B展示時(shí)間對準(zhǔn)的控制信號的上升和下降沿。還可產(chǎn)生控制信 號使得上升沿發(fā)生在下降沿之后，使得在任何給定時(shí)刻僅斷言一個(gè)控制信號。圖4B還展 示具有1.5個(gè)輸入樣本周期的持續(xù)時(shí)間的每一充電階段和具有0.5個(gè)輸入樣本周期的持續(xù) 時(shí)間的每一讀取階段。充電和讀取階段還可具有其它持續(xù)時(shí)間。每一讀取階段的持續(xù)時(shí) 間可足夠長以允許電容器410將其所存儲的電荷提供到輸出信號。每一充電階段的持續(xù) 時(shí)間可盡可能長以允許電容器410從輸入信號俘獲盡可能多的電荷。在圖4B中所示的一種設(shè)計(jì)中，可如下產(chǎn)生電容器410的底板的控制信號
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，其包含開關(guān)電容器抽選器，其操作以以輸入樣本速率接收第一和第二輸入信號，且以低于 所述輸入樣本速率的輸出樣本速率提供第一和第二輸出信號，所述開關(guān)電容器抽選器包 含至少一個(gè)取樣電容器，每一取樣電容器具有當(dāng)選擇所述取樣電容器用于頂部充電時(shí) 通過所述第一輸入信號充電的頂板和當(dāng)選擇所述取樣電容器用于底部充電時(shí)通過所述第 二輸入信號充電的底板，當(dāng)選擇所述取樣電容器用于讀取時(shí)，每一取樣電容器的所述頂 板和底板將所存儲的電荷分別提供到所述第一和第二輸出信號，以及多個(gè)開關(guān)，其操作以將所述至少一個(gè)取樣電容器耦合到所述第一和第二輸入信號以 用于充電且耦合到所述第一和第二輸出信號以用于讀取。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述第一和第二輸入信號用于差動(dòng)輸入信號，且 其中所述第一和第二輸出信號用于差動(dòng)輸出信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)取樣電容器包含單一取樣電容器， 且其中所述多個(gè)開關(guān)包含第一開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于頂部充電時(shí)將所述第一輸入信號耦合到所述取樣 電容器的所述頂板，第二開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于底部充電時(shí)將所述第二輸入信號耦合到所述取樣 電容器的所述底板，第三開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于讀取時(shí)將所述取樣電容器的所述頂板耦合到所述 第一輸出信號，以及第四開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于讀取時(shí)將所述取樣電容器的所述底板耦合到所述第二輸出信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)取樣電容器包含第一和第二取樣電 容器，且其中所述多個(gè)開關(guān)包含第一和第二開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于頂部充電時(shí)將所述第一輸入信號分別耦合 到所述第一和第二取樣電容器的頂板，第三和第四開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于底部充電時(shí)將所述第二輸入信號分別耦合 到所述第一和第二取樣電容器的底板，第五和第六開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于讀取時(shí)將所述第一和第二取樣電容器的所 述頂板分別耦合到所述第一輸出信號，以及第七和第八開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于讀取時(shí)將所述第一和第二取樣電容器的所 述底板分別耦合到所述第二輸出信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)取樣電容器包含第一、第二、第三 和第四取樣電容器，且其中所述多個(gè)開關(guān)包含第一、第二、第三和第四開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于頂部充電時(shí)將所述第一輸入 信號分別耦合到所述第一、第二、第三和第四取樣電容器的頂板，第五、第六、第七和第八開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于底部充電時(shí)將所述第二輸入 信號分別耦合到所述第一、第二、第三和第四取樣電容器的底板，第九、第十、第十一和第十二開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于讀取時(shí)將所述第一、第二、第三和第四取樣電容器的所述頂板分別耦合到所述第一輸出信號，以及第十三、第十四、第十五和第十六開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于讀取時(shí)將所述第 一、第二、第三和第四取樣電容器的所述底板分別耦合到所述第二輸出信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述開關(guān)電容器抽選器進(jìn)一步包含耦合于所述第 一與第二輸入信號之間的輸入電容器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述開關(guān)電容器抽選器進(jìn)一步包含輸入電容器， 所述輸入電容器當(dāng)被選擇時(shí)耦合于所述第一與第二輸入信號之間且當(dāng)被解除選擇時(shí)從所 述第一和第二輸入信號解耦。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中當(dāng)檢測到較大阻斷時(shí)選擇所述輸入電容器，且當(dāng) 未檢測到較大阻斷時(shí)解除選擇所述輸入電容器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述開關(guān)電容器抽選器進(jìn)一步包含耦合于所述第 一與第二輸出信號之間的輸出電容器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中對于每一取樣電容器，在第一時(shí)間間隔中對所 述頂板充電且在第二時(shí)間間隔中對所述底板充電，所述第二時(shí)間間隔從所述第一時(shí)間間 隔延遲輸出樣本周期的一半。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中對于每一取樣電容器，在第一時(shí)間間隔中對所 述頂板充電且在第二時(shí)間間隔中對所述底板充電，所述第二時(shí)間間隔從所述第一時(shí)間間 隔延遲少于輸出樣本周期的一半。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中在每一輸出樣本周期中的至少一個(gè)非重疊第一 時(shí)間間隔中對所述至少一個(gè)取樣電容器的所述頂板充電，一個(gè)第一時(shí)間間隔用于每一取 樣電容器，且其中在每一輸出樣本周期中的至少一個(gè)非重疊第二時(shí)間間隔中對所述至少 一個(gè)取樣電容器的所述底板充電，一個(gè)第二時(shí)間間隔用于每一取樣電容器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中對于每一取樣電容器，用于對所述頂板充電的 所述第一時(shí)間間隔與用于對所述底板充電的所述第二時(shí)間間隔未重疊。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中在每一輸出樣本周期中，在與所述至少一個(gè)第 一時(shí)間間隔和所述至少一個(gè)第二時(shí)間間隔未重疊的第三時(shí)間間隔中，所述至少一個(gè)取樣 電容器的所述頂板耦合到所述第一輸出信號且所述至少一個(gè)取樣電容器的所述底板耦合 到所述第二輸出信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個(gè)取樣電容器包含多個(gè)取樣電容 器，其中在每一輸出樣本周期中的多個(gè)非重疊時(shí)間間隔中對所述多個(gè)取樣電容器的所述 頂板充電，一個(gè)時(shí)間間隔用于每一取樣電容器，其中在每一輸出樣本周期中的所述多個(gè) 非重疊時(shí)間間隔中對所述多個(gè)取樣電容器的所述底板充電，一個(gè)時(shí)間間隔用于每一取樣 電容器，且其中對于每一取樣電容器，用于對所述頂板充電的所述時(shí)間間隔與用于對所 述底板充電的所述時(shí)間間隔未重疊。
16.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中在每一輸出樣本周期中，分別在第一、第二、 第三和第四非重疊時(shí)間間隔中對所述第一、第二、第三和第四取樣電容器的所述頂板充 電，且其中在每一輸出樣本周期中，分別在所述第二、第一、第四和第三時(shí)間間隔中對 所述第一、第二、第三和第四取樣電容器的所述底板充電。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中在所述第三和第四時(shí)間間隔中的至少一者中，所述第一和第二取樣電容器的所述頂板耦合到所述第一輸出信號，且所述第三和第四取 樣電容器的所述底板耦合到所述第二輸出信號，且其中在所述第一和第二時(shí)間間隔中的 至少一者中，所述第三和第四取樣電容器的所述頂板耦合到所述第一輸出信號，且所述 第一和第二取樣電容器的所述底板耦合到所述第二輸出信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中對于每一取樣電容器，所述開關(guān)電容器抽選器 進(jìn)一步包含，第一開關(guān)，其耦合到所述取樣電容器的頂板且操作以當(dāng)正對所述取樣電容器的底板 充電時(shí)將所述頂板耦合到參考電壓，以及第二開關(guān)，其耦合到所述取樣電容器的所述底板且操作以當(dāng)正對所述取樣電容器的 所述頂板充電時(shí)將所述底板耦合到所述參考電壓。
19.一種集成電路，其包含開關(guān)電容器抽選器，其操作以以輸入樣本速率接收第一和第二輸入信號，且以低于 所述輸入樣本速率的輸出樣本速率提供第一和第二輸出信號，所述開關(guān)電容器抽選器包 含至少一個(gè)取樣電容器，每一取樣電容器具有當(dāng)選擇所述取樣電容器用于頂部充電時(shí) 通過所述第一輸入信號充電的頂板和當(dāng)選擇所述取樣電容器用于底部充電時(shí)通過所述第 二輸入信號充電的底板，當(dāng)選擇所述取樣電容器用于讀取時(shí)，每一取樣電容器的所述頂 板和底板將所存儲的電荷分別提供到所述第一和第二輸出信號，以及多個(gè)開關(guān)，其操作以將所述至少一個(gè)取樣電容器耦合到所述第一和第二輸入信號以 用于充電且耦合到所述第一和第二輸出信號以用于讀取。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的集成電路，其中所述至少一個(gè)取樣電容器包含單一取樣電 容器，且其中所述多個(gè)開關(guān)包含第一開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于頂部充電時(shí)將所述第一輸入信號耦合到所述取樣 電容器的所述頂板，第二開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于底部充電時(shí)將所述第二輸入信號耦合到所述取樣 電容器的所述底板，第三開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于讀取時(shí)將所述取樣電容器的所述頂板耦合到所述 第一輸出信號，以及第四開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于讀取時(shí)將所述取樣電容器的所述底板耦合到所述第二輸出信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的集成電路，其中所述至少一個(gè)取樣電容器包含第一和第二 取樣電容器，且其中所述多個(gè)開關(guān)包含第一和第二開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于頂部充電時(shí)將所述第一輸入信號分別耦合 到所述第一和第二取樣電容器的頂板，第三和第四開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于底部充電時(shí)將所述第二輸入信號分別耦合 到所述第一和第二取樣電容器的底板，第五和第六開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于讀取時(shí)將所述第一和第二取樣電容器的所 述頂板分別耦合到所述第一輸出信號，以及第七和第八開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于讀取時(shí)將所述第一和第二取樣電容器的所述底板分別耦合到所述第二輸出信號。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的集成電路，其中所述至少一個(gè)取樣電容器包含第一、第 二、第三和第四取樣電容器，且其中所述多個(gè)開關(guān)包含第一、第二、第三和第四開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于頂部充電時(shí)將所述第一輸入 信號分別耦合到所述第一、第二、第三和第四取樣電容器的頂板，第五、第六、第七和第八開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于底部充電時(shí)將所述第二輸入 信號分別耦合到所述第一、第二、第三和第四取樣電容器的底板，第九、第十、第十一和第十二開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于讀取時(shí)將所述第一、第 二、第三和第四取樣電容器的所述頂板分別耦合到所述第一輸出信號，以及第十三、第十四、第十五和第十六開關(guān)，其操作以當(dāng)被選擇用于讀取時(shí)將所述第 一、第二、第三和第四取樣電容器的所述底板分別耦合到所述第二輸出信號。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的集成電路，其中在每一輸出樣本周期中的至少一個(gè)非重疊 第一時(shí)間間隔中對所述至少一個(gè)取樣電容器的所述頂板充電，一個(gè)第一時(shí)間間隔用于每 一取樣電容器，其中在每一輸出樣本周期中的至少一個(gè)非重疊第二時(shí)間間隔中對所述至 少一個(gè)取樣電容器的所述底板充電，一個(gè)第二時(shí)間間隔用于每一取樣電容器，且其中對 于每一取樣電容器來說，用于對所述頂板充電的所述第一時(shí)間間隔與用于對所述底板充 電的所述第二時(shí)間間隔未重疊。
24.—種設(shè)備，其包含抗混疊濾波器，其操作以對模擬信號濾波且提供包含第一和第二輸入信號的差動(dòng)輸 入信號；以及開關(guān)電容器抽選器，其耦合到所述抗混疊濾波器且操作以以輸入樣本速率接收所述 差動(dòng)輸入信號且以低于所述輸入樣本速率的輸出樣本速率提供包含第一和第二輸出信號 的差動(dòng)輸出信號，所述開關(guān)電容器抽選器包含至少一個(gè)取樣電容器，每一取樣電容器具 有當(dāng)選擇所述取樣電容器用于頂部充電時(shí)通過所述第一輸入信號充電的頂板和當(dāng)選擇所 述取樣電容器用于底部充電時(shí)通過所述第二輸入信號充電的底板，當(dāng)選擇所述取樣電容 器用于讀取時(shí)，每一取樣電容器的所述頂板和底板將所存儲的電荷分別提供到所述第一 和第二輸出信號。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其中所述抗混疊濾波器操作以將位于所述輸出樣本 速率的第二諧波處的不良信號分量衰減目標(biāo)量，且將位于所述輸出樣本速率的第一諧波 處的不良信號分量衰減少于所述目標(biāo)量。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包含離散時(shí)間濾波器，其耦合到所述開關(guān)電容器抽選器且操作以對所述差動(dòng)輸出信號濾 波并提供經(jīng)濾波的信號。
27.—種對包含處于輸入樣本速率的第一和第二輸入信號的差動(dòng)輸入信號執(zhí)行抽選以 獲得包含處于輸出樣本速率的第一和第二輸出信號的差動(dòng)輸出信號的方法，所述方法包 含當(dāng)選擇取樣電容器用于頂部充電時(shí)，通過所述第一輸入信號對至少一個(gè)所述取樣電 容器中的每一者的頂板充電；當(dāng)選擇所述取樣電容器用于底部充電時(shí)，通過所述第二輸入信號對所述至少一個(gè)取樣電容器中的每一者的底板充電；以及當(dāng)選擇所述取樣電容器用于讀取時(shí)，將所存儲的電荷從每一取樣電容器的所述頂板 和底板分別提供到所述第一和第二輸出信號。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中對于每一取樣電容器來說，在第一時(shí)間間隔中 對所述頂板充電且在第二時(shí)間間隔中對所述底板充電，所述第二時(shí)間間隔從所述第一時(shí) 間間隔延遲輸出樣本周期的一半。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中在每一輸出樣本周期中的至少一個(gè)非重疊第一 時(shí)間間隔中對所述至少一個(gè)取樣電容器的所述頂板充電，一個(gè)第一時(shí)間間隔用于每一取 樣電容器，且其中在每一輸出樣本周期中的至少一個(gè)非重疊第二時(shí)間間隔中對所述至少 一個(gè)取樣電容器的所述底板充電，一個(gè)第二時(shí)間間隔用于每一取樣電容器。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中在與用于對所述取樣電容器的所述頂板和底板 充電的第一和第二時(shí)間間隔未重疊的時(shí)間間隔中，將所述所存儲的電荷從每一取樣電容 器的所述頂板和底板分別提供到所述第一和第二輸出信號。
31.—種用于對包含處于輸入樣本速率的第一和第二輸入信號的差動(dòng)輸入信號執(zhí)行抽 選以獲得包含處于輸出樣本速率的第一和第二輸出信號的差動(dòng)輸出信號的設(shè)備，所述設(shè) 備包含用于當(dāng)選擇取樣電容器用于頂部充電時(shí)通過所述第一輸入信號對至少一個(gè)所述取樣 電容器中的每一者的頂板充電的裝置；用于當(dāng)選擇所述取樣電容器用于底部充電時(shí)通過所述第二輸入信號對所述至少一個(gè) 取樣電容器中的每一者的底板充電的裝置；以及用于當(dāng)選擇所述取樣電容器用于讀取時(shí)將所存儲的電荷從每一取樣電容器的所述頂 板和底板分別提供到所述第一和第二輸出信號的裝置。
全文摘要
本發(fā)明描述一種開關(guān)電容器抽選器，其可衰減位于輸出樣本速率的奇次諧波處的不良信號分量。在一種設(shè)計(jì)中，所述開關(guān)電容器抽選器包括至少一個(gè)取樣電容器和多個(gè)開關(guān)。對于每一取樣電容器來說，當(dāng)選擇所述電容器用于頂部充電時(shí)，頂板通過第一輸入信號充電，且當(dāng)選擇所述電容器用于底部充電時(shí)，底板通過第二輸入信號充電。對于每一取樣電容器來說，當(dāng)選擇所述電容器用于讀取時(shí)，所述頂板將其所存儲的電荷提供到第一輸出信號，且所述底板將其所存儲的電荷提供到第二輸出信號。所述開關(guān)將所述至少一個(gè)取樣電容器耦合到所述第一和第二輸入信號以用于充電且耦合到所述第一和第二輸出信號以用于讀取。
文檔編號H03H19/00GK102017410SQ200980116665
公開日2011年4月13日 申請日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者盧塞爾·法格 申請人:高通股份有限公司