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由此,浮地電容便被搬移到了ω0的頻率上?梢娫O(shè)計復(fù)數(shù)帶通濾波器需要產(chǎn)生正交信號,正交信號的產(chǎn)生在射頻前端設(shè)計中并不難實現(xiàn),而且被廣泛應(yīng)用。另外,這種復(fù)數(shù)帶通濾波器還能實現(xiàn)很好的鏡像抑制,鏡像抑制度在40 dB左右,在一些通信系統(tǒng)中完全可以取代片外前置的鏡像濾波器,不僅提高系統(tǒng)集成度,而且大大降低了芯片的成本。
復(fù)數(shù)帶通濾波器的原理圖如圖7所示。
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濾波器的輸入信號為差分正交信號,四路信號相位互差90°,這里要特別注意輸入信號的相位順序,只有按上述復(fù)數(shù)變換的相位關(guān)系輸入信號才能得到正確的輸出,如果相位順序相反則會使得輸出信號反相抵消。對于正交接收機,目標(biāo)信號下變頻后的相位與鏡像信號的正好相反,如果目標(biāo)信號能從濾波器正常輸出,則鏡像信號一定會被抑制,這就是實現(xiàn)鏡像抑制的原理。
經(jīng)過仿真得到復(fù)數(shù)帶通濾波器的AC響應(yīng)如圖8所示,中心頻率在4.1 MHz,帶寬2 MHz,1.5倍帶寬處帶外抑制為42 dB和56 dB,帶內(nèi)增益13.27 dB,滿足GPS射頻前端的中頻濾波要求。如果顛倒輸入信號相位順序,需要的頻帶內(nèi)抑制達(dá)40dB以上,鏡像抑制效果明顯。
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3 結(jié)論
本文實現(xiàn)的Gm-C復(fù)數(shù)帶通濾波器有較好的性能,完全適合射頻前端芯片中的中頻濾波要求,如果對OTA的結(jié)構(gòu)進(jìn)行一些改進(jìn),如加入跨導(dǎo)穩(wěn)定功能及提高OTA輸出阻抗,還能進(jìn)一步提高濾波器的性能。另外,這種濾波器采用全CMOS工藝,集成度高,功耗低,特別適合SOC應(yīng)用。最后,如果將濾波器應(yīng)用于實際電路,還應(yīng)設(shè)計濾波器調(diào)諧電路,以保證在工藝容差范圍內(nèi)對濾波器實現(xiàn)中心頻率及Q值可調(diào)。








