專利名稱：電荷域濾波裝置及其頻寬補償電路的制作方法
技術領域：
本發明是有關于一種濾波裝置，且特別是有關于一種電荷域濾波裝置 (charge-domain filter，CDF)及其頻寬補償電路。
背景技術：
開關電容網絡(switched—capacitor network)為離散時間信號處理(discrete time signal processing)中常見的一種電路，其中包括多個開關與多個電容。借由導通、 不導通該些開關，使用者可控制該電容儲存電荷的狀況，以對輸入信號進行處理。開關電容網絡常見于濾波技術中。相較于電容電阻式模擬濾波電路，開關電容網絡的濾波效果主要由其中各電容之間的尺寸比例來決定。縱使因更改制程而改變了各電容的面積，由于各電容之間的尺寸比例關系不會隨著制程的更動而改變，所以開關電容網絡的濾波效果依然不變。因此，開關電容網絡相當適合制作于芯片中。現有的電荷域濾波器，大多由于沒有采用頻寬補償電路而導致其頻寬較窄。
發明內容
本發明的目的在于提供一種電荷域濾波裝置及其頻寬補償電路，以補償頻寬并去除辛格函數失真(Sinc-function distortion)。為實現本發明的目的而提供一種電荷域濾波裝置，包括—放大器，其第一輸入端接收一輸入信號；多個開關電容網絡，所述多個開關電容網絡的輸入端連接至所述放大器的輸出端；一連接線路，連接至所述多個開關電容網絡的輸出端；一電流加法器，所述電流加法器的輸入端連接至所述連接線路，其中所述連接線路配置所述多個開關電容網絡的輸出端與所述電流加法器的輸入端的耦接狀況；以及一頻寬補償電路，所述頻寬補償電路對所述多個開關電容網絡與所述電流加法器的所述多個輸出端中的部分或所有輸出端進行功率感測，以及將感測結果輸出至所述放大器的第二輸入端。所述放大器為轉導放大器或運算放大器或進行信號相加的電路。所述多個開關電容網絡的其中一個開關電容網絡包括多個取樣單元，所述多個取樣單元的取樣端連接至所述開關電容網絡的輸入端， 所述多個取樣單元各自以不同相位對所述開關電容網絡的輸入端進行取樣；以及一加總單元，所述加總單元的輸入端連接至所述多個取樣單元的輸出端，所述加總單元加總所述多個取樣單元的取樣結果。所述多個取樣單元的其中一個取樣單元包括一取樣開關，其第一端連接至所述開關電容網絡的輸入端；一取樣電容，連接至所述取樣開關的第二端；
一重置開關，所述重置開關的第一端連接至所述取樣電容，所述重置開關的第二端連接至一參考電壓；以及一輸出開關，所述輸出開關的第一端連接至所述取樣電容，所述輸出開關的第二端連接至所述加總單元的輸入端。所述加總單元包括一加總電容，連接至所述多個取樣單元的輸出端。所述加總單元還包括一第一開關，所述第一開關的第一端連接至所述多個取樣單元的輸出端；以及一第一電容，連接至所述第一開關的第二端。所述加總單元還包括—第二開關，所述第二開關的第一端連接至所述加總電容；以及一第三開關，所述第三開關的第一端連接至所述第二開關的第二端，所述第三開關的第二端連接至一參考電壓。所述電流加法器進行電荷的對應電流的加總操作。所述電流加法器包括多個源追隨器，所述多個源追隨器的輸入端作為所述電流加法器的輸入端；以及一電流鏡晶體管，所述電流鏡晶體管的第一端連接至所述多個源追隨器的輸出端，所述電流鏡晶體管的第二端連接至一參考電壓，所述電流鏡晶體管的控制端連接至所述電流鏡晶體管的第一端。所述多個源追隨器的其中一個源追隨器包括一第一電流源；一第一晶體管，所述第一晶體管的第一端連接至所述第一電流源，所述第一晶體管的控制端作為所述源追隨器的輸入端；以及一第二電流源，連接至所述第一晶體管的第二端。所述頻寬補償電路包括一感測多工器，所述感測多工器的多個輸入端連接至所述多個開關電容網絡的輸出端與所述電流加法器的輸出端，所述感測多工器將所述多個開關電容網絡與所述電流加法器的所述多個輸出中的部分或所有輸出傳送至所述放大器的第二輸入端。所述感測多工器包括多個輸入級，所述多個輸入級各自包括一選擇開關，所述選擇開關的第一端連接一第一參考電壓；一第二晶體管，所述第二晶體管的控制端作為所述感測多工器的輸入端，所述第二晶體管的第一端連接所述選擇開關的第二端；以及一第三電流源，所述第三電流源的第一端連接至所述第二晶體管的第二端，所述第三電流源的第二端連接一第二參考電壓；以及一輸出級，包括一第一電阻，所述第一電阻的第一端連接所述第一參考電壓；—第三晶體管，所述第三晶體管的控制端連接至所述第二晶體管的第二端，所述第三晶體管的第一端連接至所述第一電阻的第二端與所述第三晶體管的控制端，所述第三晶體管的第二端作為所述感測多工器的輸出端；以及一第四電流源，連接至所述第三晶體管的第二端。所述頻寬補償電路包括一可組態功率參考單元，將所述多個開關電容網絡與所述電流加法器的多個輸出中的部分或所有輸出進行調整而作為至少一感測功率，并將所述感測功率作為所述感測結果以輸出至所述放大器的第二輸入端。所述可組態功率參考單元包括一上分壓電阻，所述上分壓電阻的第一端作為所述可組態功率參考單元的輸入端，所述上分壓電阻的第二端作為所述可組態功率參考單元的輸出端；以及多個下分壓電阻單元，所述多個下分壓電阻單元各自包括一下分壓電阻，所述下分壓電阻的第一端連接至所述上分壓電阻的第二端；以及一第四開關，所述第四開關的第一端連接至所述下分壓電阻的第二端，所述第四開關的第二端連接至一參考電壓。所述頻寬補償電路包括一可編程延遲單元，將所述多個開關電容網絡與所述電流加法器的多個輸出中的部分或所有輸出進行延遲，并將延遲結果作為所述感測結果以輸出至所述放大器的第二輸入端。所述可編程延遲單元包括一等效參考電阻，所述等效參考電阻的第一端連接至所述可編程延遲單元的輸入端，所述等效參考電阻的第二端連接至所述可編程延遲單元的輸出端；以及多個延遲單元，所述多個延遲單元各自包括一延遲電容，所述延遲電容的第一端連接至所述等效參考電阻的第二端；以及一延遲開關，所述延遲開關的第一端連接至所述延遲電容的第二端，所述延遲開關的第二端連接至一參考電壓。所述頻寬補償電路包括
一感測多工器，所述感測多工器的多個輸入端連接至所述多個開關電容網絡的輸出端與所述電流加法器的輸出端；一可組態功率參考單元，所述可組態功率參考單元的輸入端連接至所述感測多工器的輸出端，其中所述感測多工器將所述多個開關電容網絡與所述電流加法器的所述多個輸出中的部分或所有輸出傳送至所述可組態功率參考單元，而所述可組態功率參考單元調整所述感測多工器的輸出作為至少一感測功率；以及一可編程延遲單元，所述可編程延遲單元的輸入端連接至所述可組態功率參考單元的輸出端，所述可編程延遲單元延遲所述感測功率，并將延遲后的所述感測功率作為所述感測結果以輸出至所述放大器的第二輸入端。為實現本發明的目的還提供一種電荷域濾波器的頻寬補償電路，包括可組態功率參考單元(configurable power-reference cell，CPC)。可組態功率參考單元接收電荷域濾波器的輸出并進行調整而獲得感測功率，并將所述感測功率輸出至所述電荷域濾波器。所述可組態功率參考單元包括一上分壓電阻，所述上分壓電阻的第一端作為所述可組態功率參考單元的輸入端，所述上分壓電阻的第二端作為所述可組態功率參考單元的輸出端；以及多個下分壓電阻單元，所述多個下分壓電阻單元各自包括一下分壓電阻，所述下分壓電阻的第一端連接至所述上分壓電阻的第二端；以及一第四開關，所述第四開關的第一端連接至所述下分壓電阻的第二端，所述第四開關的第二端連接至一參考電壓。為實現本發明的目的還提供一種電荷域濾波器的頻寬補償電路，包括可編程延遲單元(programmable-delay eel 1,PDC) 0可編程延遲單元接收所述電荷域濾波器的輸出并進行延遲，并將延遲結果輸出至所述電荷域濾波器。所述可編程延遲單元包括一等效參考電阻，所述等效參考電阻的第一端連接至所述可編程延遲單元的輸入端，所述等效參考電阻的第二端連接至所述可編程延遲單元的輸出端；以及多個延遲單元，所述多個延遲單元各自包括一延遲電容，所述延遲電容的第一端連接至所述等效參考電阻的第二端；以及一延遲開關，所述延遲開關的第一端連接至所述延遲電容的第二端，所述延遲開關的第二端連接至一參考電壓。為實現本發明的目的還提供一種電荷域濾波器的頻寬補償電路，包括可組態功率參考單元以及可編程延遲單元。可組態功率參考單元接收所述電荷域濾波器的輸出并進行調整而獲得感測功率。可編程延遲單元連接至所述可組態功率參考單元，接收所述感測功率并進行延遲，并將延遲結果輸出至所述電荷域濾波器。所述可組態功率參考單元包括一上分壓電阻，所述上分壓電阻的第一端作為所述可組態功率參考單元的輸入端，所述上分壓電阻的第二端作為所述可組態功率參考單元的輸出端；以及多個下分壓電阻單元，所述多個下分壓電阻單元各自包括一下分壓電阻，所述下分壓電阻的第一端連接至所述上分壓電阻的第二端；以及一第四開關，所述第四開關的第一端連接至所述下分壓電阻的第二端，所述第四開關的第二端連接至一參考電壓。所述可編程延遲單元包括一等效參考電阻，所述等效參考電阻的第一端連接至所述可編程延遲單元的輸入端，所述等效參考電阻的第二端連接至所述可編程延遲單元的輸出端；以及多個延遲單元，所述多個延遲單元各自包括一延遲電容，所述延遲電容的第一端連接至所述等效參考電阻的第二端；以及一延遲開關，所述延遲開關的第一端連接至所述延遲電容的第二端，所述延遲開關的第二端連接至一參考電壓。基于上述，本發明提出具有彈性架構的頻寬補償電路，以便依據設計需求而實現于頻率響應圖中的X-軸(頻率)補償及/或Y-軸(功率或增益)補償。在一些實施例中， 頻寬補償電路利用可編程延遲單元選擇一個適當的延遲量，以延遲電荷域濾波器的輸出， 并將延遲結果回傳給電荷域濾波器，實現了 X-軸補償(又可稱為頻率均衡器)。在另一些實施例中，頻寬補償電路利用可組態功率參考單元接收電荷域濾波器的輸出并進行調整而獲得感測功率，并將所述感測功率輸出至所述電荷域濾波器，以實現Y-軸補償(又可稱為功率均衡器)。的以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。
圖1是依照本發明說明一種電荷域濾波裝置的功能方塊示意圖；圖2是說明圖1所示開關電容網絡120-1的實現范例圖；圖3是依照本發明說明圖2中頻率輸入端CKl CKN的信號與致能信號EN的時序示意圖；圖4是說明圖1所示電荷域濾波器在階數長度(tap-length)N為7的實現范例圖；圖5是說明圖4所示電路的信號時序示意圖；圖6說明圖4所示電荷域濾波器的輸出函數Hfik(Z)的頻率響應示意圖；圖7是說明圖4所示連接線路130于另一連接狀態的示意圖；圖8說明圖7所示電荷域濾波器的輸出函數Hfik(Z)的頻率響應示意圖；圖9是依照本發明說明圖1所示電流加法器140的電路示意圖；圖10是依照本發明說明感測多工器的電路示意圖；圖11是依照本發明說明可組態功率參考單元的電路示意圖；圖12是依照本發明說明可編程延遲單元的電路示意圖；圖13 圖18、圖21、圖M是依照其他實施例說明圖1所示頻寬補償電路150的功能方塊示意圖；圖19 圖20是依照其他實施例說明電荷域濾波器的功能方塊示意圖；圖22A、圖22B、圖23A、圖2 說明圖21所示電荷域濾波器的輸出函數的頻率響應示意圖；圖25A、圖258、圖^A、圖26B說明圖M所示電荷域濾波器的輸出函數的頻率響應示意圖；其中，附圖標記100、1900、2000 電荷域濾波器110:放大器120-1 120-N 開關電容網絡130:連接線路140:電流加法器150:頻寬補償電路151 感測多工器152 可組態功率參考單元153:可編程延遲單元210-1 210-(N-2)取樣單元220:加總單元411 417,421 427、1011、1222、SWl SW4, Sffout, Sffrst, Sffsmp 開關
910-1 910-N 源追隨器920、M1 M3 晶體管1010-1 1010-(N+l)輸入級1020:輸出級1110、1121、1210、R1 電阻1120:下分壓電阻單元1220 延遲單元1221、& (；、(；■、C，smi 電容2010:開關電容網絡組2211 2215,2311 2315,2511 2515,2611 2615 頻率響應曲線CKl CKN 頻率輸入端CLKl CLKN、CLKbl CLKbN 頻率信號CSl CS4:電流源EN:致能信號Iin 開關電容網絡的輸入端lout 開關電容網絡的輸出端Vin 電荷域濾波器的輸入信號Vout 電荷域濾波器的輸出信號
具體實施例方式圖1是依照本發明說明一種電荷域濾波裝置的功能方塊示意圖。電荷域濾波裝置包括電荷域濾波器100以及頻寬補償(bandwidth compensation)電路150，電荷域濾波器 100 包括放大器 110、開關電容網絡(switch-capacitor network) 120-1 120-N、 連接線路130以及電流加法器(current adder, CA) 140。放大器110可以是轉導放大器 (transconductance amplifier, ΤΑ)或運算方文大器(operation amplifier, OP-AMP)或7[壬何可進行信號相加的電路/裝置等。放大器110的第一輸入端(例如非反相輸入端)接收輸入信號Vin。放大器110的輸出端連接至開關電容網絡120-1 120-N的輸入端。任何單輸入單輸出的開關電容網絡或是任何單輸入單輸出的電荷域濾波器皆可用來實現上述第一開關電容網絡120-1 120-N，且開關電容網絡120-1 120-N無須全由同一型式的電路實現。例如，開關電容網絡120-1 120-N可以是時鐘效率電荷域濾波器 (clock-efficient charge-domain filter，CECDF)。借由設計電荷域濾波器 100 內各個開關電容網絡120-1 120-N的結構，可產生不同的濾波效果。于本實施例中，開關電容網絡120-1 120-N的階數長度(tap-length)為N。也就是說，開關電容網絡120-1 120-N各自具有N個頻率輸入端CK1、CK2、…、CKN，以接收頻率信號CLK1、CLK2、…、CLKN。前述頻率信號CLKl CLKN具有不同相位。每一個開關電容網絡接收上述頻率信號CLKl CLKN的順序互不相同。例如，開關電容網絡120-1的頻率輸入端CK1、CK2、…、CKN分別接收頻率信號CLKl、CLK2、…、CLKN，開關電容網絡120-2 的頻率輸入端CK1、CK2、CK3、…、CKN分別接收頻率信號CLKN、CLK1、CLK2、…、CLK(N-I)。 以此類推，開關電容網絡120-(N-1)的頻率輸入端CK1、CK2、…、CK(N_2)、CK(N_l)、CKN分別接收頻率信號CLK3、CLK4、…、CLKN、CLK1、CLK2，開關電容網絡120-N的頻率輸入端CK1、 CK2、".、0^-1)、(謂分另丨」接收頻率信號0^2、0^3、".、CLKN、CLK1。例如，圖2是說明圖1所示開關電容網絡120-1的實現范例圖。其他開關電容網絡 120-2 120-N可以參照開關電容網絡120-1的相關說明。開關電容網絡120-1包括多個取樣單元210-1、210-2、…、210-(N-2)以及加總單元220。取樣單元210-1 210-(N-2) 的取樣端連接至開關電容網絡120-1的輸入端Iin。所述多個取樣單元210-1 210-(N-2) 各自以不同相位對開關電容網絡120-1的輸入端Iin進行取樣。加總單元220的輸入端連接至所述多個取樣單元210-1 210-(N-2)的輸出端，以加總取樣單元210-1 210-(N-2) 的取樣結果，并將加總結果輸出至開關電容網絡120-1的輸出端lout。在此說明取樣單元210-1的實施范例，其他取樣單元210-2 210_(N_2)可以參照取樣單元210-1的相關說明以及參照圖2的揭露內容。取樣單元210-1包括取樣開關 SWsmp、取樣電容C1、重置開關SWrst以及輸出開關SWout。取樣開關SWsmp的控制端連接至開關電容網絡120-1的頻率輸入端CK1。取樣開關SWsmp的第一端作為取樣單元210-1的輸入端，以連接至開關電容網絡120-1的輸入端Iin。取樣電容(^的第一端連接至取樣開關 Sffsmp的第二端。重置開關SWrst的第一端連接至取樣電容C1的第一端。重置開關SWrst 的第二端與取樣電容C1的第二端連接至參考電壓(例如接地電壓)。重置開關SWrst的控制端連接至開關電容網絡120-1的頻率輸入端CKN。輸出開關SWout的控制端連接至開關電容網絡120-1的頻率輸入端CK(N-I)。輸出開關SWout的第一端連接至取樣電容C1的第一端，輸出開關SWout的第二端作為取樣單元210-1的輸出端，以連接至加總單元220的輸入端。上述取樣單元210-2 210-(N_2)的取樣開關的控制端分別連接至開關電容網絡120-1的頻率輸入端CK2 CK(N-2)。圖3是依照本發明實施例說明圖2中頻率輸入端 CKl CKN的信號與致能信號EN的時序示意圖。請參照圖2與圖3。取樣單元210-1 210-(N-2)依序輪流對開關電容網絡120-1的輸入端Iin進行取樣，并將取樣結果存放在取樣電容C1W2、…、CN_2。當取樣單元210-1 210-(N-2)都完成取樣后，頻率輸入端CK(N-I) 的信號會觸發取樣單元210-1 210-(N-2)將各自的取樣結果輸出給加總單元220。在取樣單元210-1 210-(N-2)將各自的取樣結果輸出給加總單元220之后，頻率輸入端CKN 的信號會觸發取樣單元210-1 210-(N-2)將各自的取樣結果重置(reset)為某一初始值 (例如0伏特)。如圖2所繪示，加總單元220包括加總電容C·、第一開關SW1、第一電容C’ ■、第二開關SW2以及第三開關SW3。加總電容Csum的第一端連接至取樣單元210-1 210- (N-2) 的輸出端。當取樣單元210-1 210-(N-2)的輸出開關導通(turn on)時，加總電容C-可以將取樣單元210-1 210-(N-2)的取樣結果加總。第一開關SWl的第一端連接至取樣單元210-1 210-(N-2)的輸出端，而第一開關SWl的控制端受控于控制信號VIIK。第一電容C’ ■的第一端連接至第一開關SWl的第二端，而第一電容C’ ■的第二端連接至參考電壓(例如接地電壓)。借由控制信號Viik可以控制第一開關SWl導通與否，進而等效地改變加總電容Csum的電容值。由于改變加總電容Csum的等效電容值，故可以改變所需頻寬。因此，第一開關SWl與第一電容C’ ■又可稱為步頁帶可編禾呈單兀(bandwidth programming circuit) 0
第二開關SW2的第一端連接至加總電容Csum的第一端，而第二開關SW2的控制端連接至開關電容網絡120-1的頻率輸入端CKN。第三開關SW3的第一端連接至第二開關SW2 的第二端。第三開關SW3的第二端連接至參考電壓(例如接地電壓)。第三開關SW3的控制端受控于致能信號EN。
由致能信號EN的操作，開關電容網絡120-1可以被編程為無限脈沖響應
(Infinite Impulse Response,以下稱 IIR)濾波器或有限脈沖響應(FiniteImpulse Response，以下稱FIR)濾波器。若針對窄頻帶(narrow band)而使致能信號EN為低準位， 則第二開關SW2對加總電容Csim的重置操作會被禁能(disable)，使得在下一個加總期間 (summation period)前，電荷被保持在電容Csum、C’sum。也就是說，在致能信號EN為低準位時，開關電容網絡120-1可以視為IIR濾波器。此UR濾波器于ζ域(z domain)的轉移函數(transferfunction)如下
權利要求
1.一種電荷域濾波裝置，其特征在于，包括 一放大器，其第一輸入端接收一輸入信號；多個開關電容網絡，所述多個開關電容網絡的輸入端連接至所述放大器的輸出端； 一連接線路，連接至所述多個開關電容網絡的輸出端；一電流加法器，所述電流加法器的輸入端連接至所述連接線路，其中所述連接線路配置所述多個開關電容網絡的輸出端與所述電流加法器的輸入端的耦接狀況；以及一頻寬補償電路，所述頻寬補償電路對所述多個開關電容網絡與所述電流加法器的所述多個輸出端中的部分或所有輸出端進行功率感測，以及將感測結果輸出至所述放大器的第二輸入端。
2.根據權利要求1所述的電荷域濾波裝置，其特征在于，所述放大器為轉導放大器或運算放大器或進行信號相加的電路。
3.根據權利要求1所述的電荷域濾波裝置，其特征在于，所述多個開關電容網絡的其中一個開關電容網絡包括多個取樣單元，所述多個取樣單元的取樣端連接至所述開關電容網絡的輸入端，所述多個取樣單元各自以不同相位對所述開關電容網絡的輸入端進行取樣；以及一加總單元，所述加總單元的輸入端連接至所述多個取樣單元的輸出端，所述加總單元加總所述多個取樣單元的取樣結果。
4.根據權利要求3所述的電荷域濾波裝置，其特征在于，所述多個取樣單元的其中一個取樣單元包括一取樣開關，其第一端連接至所述開關電容網絡的輸入端； 一取樣電容，連接至所述取樣開關的第二端；一重置開關，所述重置開關的第一端連接至所述取樣電容，所述重置開關的第二端連接至一參考電壓；以及一輸出開關，所述輸出開關的第一端連接至所述取樣電容，所述輸出開關的第二端連接至所述加總單元的輸入端。
5.根據權利要求3所述的電荷域濾波裝置，其特征在于，所述加總單元包括 一加總電容，連接至所述多個取樣單元的輸出端。
6.根據權利要求5所述的電荷域濾波裝置，其特征在于，所述加總單元還包括 一第一開關，所述第一開關的第一端連接至所述多個取樣單元的輸出端；以及一第一電容，連接至所述第一開關的第二端。
7.根據權利要求5所述的電荷域濾波裝置，其特征在于，所述加總單元還包括 一第二開關，所述第二開關的第一端連接至所述加總電容；以及一第三開關，所述第三開關的第一端連接至所述第二開關的第二端，所述第三開關的第二端連接至一參考電壓。
8.根據權利要求1所述的電荷域濾波裝置，其特征在于，所述電流加法器進行電荷的對應電流的加總操作。
9.根據權利要求1所述的電荷域濾波裝置，其特征在于，所述電流加法器包括 多個源追隨器，所述多個源追隨器的輸入端作為所述電流加法器的輸入端；以及一電流鏡晶體管，所述電流鏡晶體管的第一端連接至所述多個源追隨器的輸出端，所述電流鏡晶體管的第二端連接至一參考電壓，所述電流鏡晶體管的控制端連接至所述電流鏡晶體管的第一端。
10.根據權利要求9所述的電荷域濾波裝置，其特征在于，所述多個源追隨器的其中一個源追隨器包括一第一電流源；一第一晶體管，所述第一晶體管的第一端連接至所述第一電流源，所述第一晶體管的控制端作為所述源追隨器的輸入端；以及一第二電流源，連接至所述第一晶體管的第二端。
11.根據權利要求1所述的電荷域濾波裝置，其特征在于，所述頻寬補償電路包括一感測多工器，所述感測多工器的多個輸入端連接至所述多個開關電容網絡的輸出端與所述電流加法器的輸出端，所述感測多工器將所述多個開關電容網絡與所述電流加法器的所述多個輸出中的部分或所有輸出傳送至所述放大器的第二輸入端。
12.根據權利要求11所述的電荷域濾波裝置，其特征在于，所述感測多工器包括 多個輸入級，所述多個輸入級各自包括一選擇開關，所述選擇開關的第一端連接一第一參考電壓；一第二晶體管，所述第二晶體管的控制端作為所述感測多工器的輸入端，所述第二晶體管的第一端連接所述選擇開關的第二端；以及一第三電流源，所述第三電流源的第一端連接至所述第二晶體管的第二端，所述第三電流源的第二端連接一第二參考電壓；以及一輸出級，包括一第一電阻，所述第一電阻的第一端連接所述第一參考電壓； 一第三晶體管，所述第三晶體管的控制端連接至所述第二晶體管的第二端，所述第三晶體管的第一端連接至所述第一電阻的第二端與所述第三晶體管的控制端，所述第三晶體管的第二端作為所述感測多工器的輸出端；以及一第四電流源，連接至所述第三晶體管的第二端。
13.根據權利要求1所述的電荷域濾波裝置，其特征在于，所述頻寬補償電路包括一可組態功率參考單元，將所述多個開關電容網絡與所述電流加法器的多個輸出中的部分或所有輸出進行調整而作為至少一感測功率，并將所述感測功率作為所述感測結果以輸出至所述放大器的第二輸入端。
14.根據權利要求13所述的電荷域濾波裝置，其特征在于，所述可組態功率參考單元包括一上分壓電阻，所述上分壓電阻的第一端作為所述可組態功率參考單元的輸入端，所述上分壓電阻的第二端作為所述可組態功率參考單元的輸出端；以及多個下分壓電阻單元，所述多個下分壓電阻單元各自包括 一下分壓電阻，所述下分壓電阻的第一端連接至所述上分壓電阻的第二端；以及一第四開關，所述第四開關的第一端連接至所述下分壓電阻的第二端，所述第四開關的第二端連接至一參考電壓。
15.根據權利要求1所述的電荷域濾波裝置，其特征在于，所述頻寬補償電路包括 一可編程延遲單元，將所述多個開關電容網絡與所述電流加法器的多個輸出中的部分或所有輸出進行延遲，并將延遲結果作為所述感測結果以輸出至所述放大器的第二輸入端。
16.根據權利要求15所述的電荷域濾波裝置，其特征在于，所述可編程延遲單元包括 一等效參考電阻，所述等效參考電阻的第一端連接至所述可編程延遲單元的輸入端，所述等效參考電阻的第二端連接至所述可編程延遲單元的輸出端；以及多個延遲單元，所述多個延遲單元各自包括一延遲電容，所述延遲電容的第一端連接至所述等效參考電阻的第二端；以及一延遲開關，所述延遲開關的第一端連接至所述延遲電容的第二端，所述延遲開關的第二端連接至一參考電壓。
17.根據權利要求1所述的電荷域濾波裝置，其特征在于，所述頻寬補償電路包括一感測多工器，所述感測多工器的多個輸入端連接至所述多個開關電容網絡的輸出端與所述電流加法器的輸出端；一可組態功率參考單元，所述可組態功率參考單元的輸入端連接至所述感測多工器的輸出端，其中所述感測多工器將所述多個開關電容網絡與所述電流加法器的所述多個輸出中的部分或所有輸出傳送至所述可組態功率參考單元，而所述可組態功率參考單元調整所述感測多工器的輸出作為至少一感測功率；以及一可編程延遲單元，所述可編程延遲單元的輸入端連接至所述可組態功率參考單元的輸出端，所述可編程延遲單元延遲所述感測功率，并將延遲后的所述感測功率作為所述感測結果以輸出至所述放大器的第二輸入端。
18.—種電荷域濾波器的頻寬補償電路，其特征在于，包括一可組態功率參考單元，接收所述電荷域濾波器的輸出并進行調整而作為一感測功率，并將所述感測功率輸出至所述電荷域濾波器。
19.根據權利要求18所述的頻寬補償電路，其特征在于，所述可組態功率參考單元包括一上分壓電阻，所述上分壓電阻的第一端作為所述可組態功率參考單元的輸入端，所述上分壓電阻的第二端作為所述可組態功率參考單元的輸出端；以及多個下分壓電阻單元，所述多個下分壓電阻單元各自包括 一下分壓電阻，所述下分壓電阻的第一端連接至所述上分壓電阻的第二端；以及一第四開關，所述第四開關的第一端連接至所述下分壓電阻的第二端，所述第四開關的第二端連接至一參考電壓。
20.一種電荷域濾波器的頻寬補償電路，其特征在于，包括一可編程延遲單元，接收所述電荷域濾波器的輸出并進行延遲，并將延遲結果輸出至所述電荷域濾波器。
21.根據權利要求20所述的頻寬補償電路，其特征在于，所述可編程延遲單元包括 一等效參考電阻，所述等效參考電阻的第一端連接至所述可編程延遲單元的輸入端，所述等效參考電阻的第二端連接至所述可編程延遲單元的輸出端；以及多個延遲單元，所述多個延遲單元各自包括一延遲電容，所述延遲電容的第一端連接至所述等效參考電阻的第二端；以及一延遲開關，所述延遲開關的第一端連接至所述延遲電容的第二端，所述延遲開關的第二端連接至一參考電壓。
22.—種電荷域濾波器的頻寬補償電路，其特征在于，包括一可組態功率參考單元，接收所述電荷域濾波器的輸出并進行調整而作為一感測功率；以及一可編程延遲單元，連接至所述可組態功率參考單元，接收所述感測功率并進行延遲， 并將延遲結果輸出至所述電荷域濾波器。
23.根據權利要求22所述的頻寬補償電路，其特征在于，所述可組態功率參考單元包括一上分壓電阻，所述上分壓電阻的第一端作為所述可組態功率參考單元的輸入端，所述上分壓電阻的第二端作為所述可組態功率參考單元的輸出端；以及多個下分壓電阻單元，所述多個下分壓電阻單元各自包括 一下分壓電阻，所述下分壓電阻的第一端連接至所述上分壓電阻的第二端；以及一第四開關，所述第四開關的第一端連接至所述下分壓電阻的第二端，所述第四開關的第二端連接至一參考電壓。
24.根據權利要求22所述的頻寬補償電路，其特征在于，所述可編程延遲單元包括 一等效參考電阻，所述等效參考電阻的第一端連接至所述可編程延遲單元的輸入端，所述等效參考電阻的第二端連接至所述可編程延遲單元的輸出端；以及多個延遲單元，所述多個延遲單元各自包括一延遲電容，所述延遲電容的第一端連接至所述等效參考電阻的第二端；以及一延遲開關，所述延遲開關的第一端連接至所述延遲電容的第二端，所述延遲開關的第二端連接至一參考電壓。
全文摘要
本發明公開了一種電荷域濾波裝置及其頻寬補償電路。電荷域濾波裝置包括一放大器、多個開關電容網絡、一連接線路、一電流加法器以及一頻寬補償電路。放大器的第一輸入端接收輸入信號，放大器的輸出端連接至開關電容網絡的輸入端。連接線路連接于開關電容網絡的輸出端與電流加法器之間，以配置開關電容網絡的輸出端與電流加法器的輸入端的耦接狀況。頻寬補償電路對開關電容網絡與電流加法器的多個輸出端中的部分或所有輸出端進行功率感測，以及將感測結果輸出至放大器的第二輸入端。
文檔編號H03H7/03GK102315832SQ20101022000
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月1日 優先權日2010年7月1日
發明者黃敏峰 申請人:財團法人工業技術研究院