專利名稱：轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路與相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路及相關(guān)方法，尤指一種經(jīng)由振幅鎖定回路來調(diào)諧轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)的轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路及相關(guān)方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代化的信息社會中，各種文件、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)與影音信息都能以電子信號的方式來交換、處理、傳輸。因此，用來處理電子信號的各種信號處理電路，也就成為了現(xiàn)代信息社會最重要的硬件基礎(chǔ)之一。
信號處理電路多半以各種各樣的濾波器組合而成。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，實(shí)現(xiàn)濾波器的技術(shù)之一就是以轉(zhuǎn)導(dǎo)單元(transconductor cell，或被通稱為Gm cell)來組合出所欲實(shí)現(xiàn)的濾波器轉(zhuǎn)移函數(shù)(transfer function)。轉(zhuǎn)導(dǎo)單元是一種能依據(jù)轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)而將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電流的電路，由于其能將輸入的電壓轉(zhuǎn)換為輸出電流，故具有轉(zhuǎn)導(dǎo)的功能，而輸出電流/輸入電壓間的轉(zhuǎn)換關(guān)系(比值)就由轉(zhuǎn)導(dǎo)單元本身的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)來決定。將一個轉(zhuǎn)導(dǎo)單元搭配一個電容就能實(shí)現(xiàn)出一個積分器(integrator)，而適當(dāng)?shù)亟M合多個積分器，就能實(shí)現(xiàn)出各種濾波器轉(zhuǎn)移函數(shù)。舉例來說，組合兩個轉(zhuǎn)導(dǎo)單元與兩個電容，就能實(shí)現(xiàn)出一階(first order)的轉(zhuǎn)移函數(shù)。組合四個轉(zhuǎn)導(dǎo)單元與電容，則能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)出二階的轉(zhuǎn)移函數(shù)，以此類推。而以轉(zhuǎn)導(dǎo)單元搭配電容所實(shí)現(xiàn)出來的濾波器，就可稱為轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容(Gm-C)濾波器。轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器可用來實(shí)現(xiàn)高頻、連續(xù)時(shí)間(continuous time)的濾波功能，故也成為現(xiàn)代信息廠商的研發(fā)重點(diǎn)。
在以轉(zhuǎn)導(dǎo)單元搭配電容所實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器中，其濾波器的特性也就由各轉(zhuǎn)導(dǎo)單元的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)與各電容的電容值來決定。譬如說，濾波器的頻寬、濾波器轉(zhuǎn)移函數(shù)的極點(diǎn)(pole)、零點(diǎn)(zero)位置及增益等等，都會和轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)、電容值有關(guān)。其中，轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)與電容值的比值(Gm/C，以下稱轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比)是最重要的參數(shù)之一，因?yàn)榇吮戎低ǔ骺?dominate)濾波器的頻域特性(像是濾波器轉(zhuǎn)移函數(shù)的極點(diǎn)、零點(diǎn)位置等等)。然而，由于制程變異與操作溫度等不理想因素，轉(zhuǎn)導(dǎo)單元的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)與電容的電容值常會有所漂移而偏離電路設(shè)計(jì)者原先設(shè)定的設(shè)計(jì)值，連帶也使得轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比也會隨的漂移，因此也使得濾波器的實(shí)際特性偏離電路設(shè)計(jì)者原先預(yù)期的濾波器特性。
為了抵抗制程、溫度等不理想因素，在一般的轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器中會采用轉(zhuǎn)導(dǎo)可調(diào)式的轉(zhuǎn)導(dǎo)單元，并搭配一個轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路來調(diào)整各個轉(zhuǎn)導(dǎo)單元的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)，以補(bǔ)償不理想因素所導(dǎo)致的特性漂移。在轉(zhuǎn)導(dǎo)可調(diào)式的轉(zhuǎn)導(dǎo)單元中，其轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)是可受控調(diào)整的，而轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路的功能就是為轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器中的各個轉(zhuǎn)導(dǎo)單元適當(dāng)?shù)卣{(diào)整其轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)，使濾波器特性(尤其是轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比)能抵抗不理想因素，不易因制程、溫度等因素而漂移。舉例來說，在實(shí)際實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器時(shí)，若因半導(dǎo)體制程有所變異而導(dǎo)致濾波器中各電容的電容值比原先設(shè)計(jì)值增加了5％，則當(dāng)該轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路運(yùn)行時(shí)，就可適當(dāng)?shù)卣{(diào)整濾波器中各轉(zhuǎn)導(dǎo)單元的轉(zhuǎn)導(dǎo)值，使轉(zhuǎn)導(dǎo)值也比原先的設(shè)計(jì)值約略增加5％。這樣一來，轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比就會被適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償，使轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比趨近于原先的設(shè)計(jì)值，維持濾波器應(yīng)有的特性。
不過，在已知的各種轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路及技術(shù)中，已知的轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路常因電路過于復(fù)雜而占用較多的布局面積、耗用較多的功率，使得轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波技術(shù)設(shè)計(jì)制造的時(shí)間、成本、布局面積與耗用功率都會增加，不利于轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波技術(shù)的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即是要提供一種較佳的轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路及相關(guān)方法，其能以較精簡、布局面積較小、功率消耗較少的電路來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧的功能，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，并使轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波技術(shù)能更容易、更精確地實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路，其包含有轉(zhuǎn)導(dǎo)單元，其可接收輸入信號并提供對應(yīng)的驅(qū)動信號，以使該驅(qū)動信號的值對應(yīng)于該輸入信號的電平與轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)，且該轉(zhuǎn)導(dǎo)單元可根據(jù)控制信號的值來調(diào)整該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)；電容模塊，用來接收該驅(qū)動信號來充放電以提供對應(yīng)的輸出信號；以及振幅檢測反饋電路，其可根據(jù)該輸出信號的電平而調(diào)整該控制信號的值，并利用反饋該控制信號來將該輸出信號的電平振幅鎖定至預(yù)設(shè)的振幅范圍；其中該輸入信號是一個具有常數(shù)振幅的周期信號，而該轉(zhuǎn)導(dǎo)單元是使該驅(qū)動信號的電流值對應(yīng)于該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)與該輸入信號電平的乘積，該轉(zhuǎn)導(dǎo)單元是使該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)的值隨該控制信號的值具有正相關(guān)的關(guān)系，使該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)會隨控制信號的值增加/減少而同步地增加/減少。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，其中當(dāng)該輸出信號的電平超過預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍時(shí)，該振幅檢測反饋電路會調(diào)整該控制信號的值而反饋使該轉(zhuǎn)導(dǎo)單元減少該驅(qū)動信號的值；當(dāng)該輸出信號的電平在該預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍內(nèi)時(shí)，該振幅檢測反饋電路會調(diào)整該控制信號的值而反饋使該轉(zhuǎn)導(dǎo)單元增加該驅(qū)動信號的值。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，其中該振幅檢測反饋電路包含有峰值檢測器，用來檢測該輸出信號的電平振幅，并根據(jù)檢測結(jié)果提供對應(yīng)的預(yù)控制信號；以及低通濾波器，其可根據(jù)該預(yù)控制信號提供該控制信號，并將該控制信號反饋至該轉(zhuǎn)導(dǎo)單元。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，其中該峰值檢測器包含有比較模塊，用來比較該輸出信號的電平是否超過預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍；電荷泵浦以及至少一第二電容模塊，該電荷泵浦可根據(jù)該比較模塊的比較結(jié)果而對該第二電容模塊充放電，使該第二電容模塊可根據(jù)該比較模塊的比較結(jié)果而提供該預(yù)控制信號。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路是應(yīng)用于一濾波器系統(tǒng)，該濾波器系統(tǒng)中包含有至少一濾波器，各濾波器中還設(shè)有至少一對應(yīng)的轉(zhuǎn)導(dǎo)單元，而該轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路可利用該控制信號來調(diào)整各濾波器的轉(zhuǎn)導(dǎo)單元的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)。
本發(fā)明提供一種調(diào)整轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)的方法，包含有提供輸入信號并根據(jù)轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)與輸入信號產(chǎn)生對應(yīng)的驅(qū)動信號，以使該驅(qū)動信號的值對應(yīng)于該輸入信號的電平與該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)；以該驅(qū)動信號向電容模塊進(jìn)行充放電，并根據(jù)充放電的情形提供對應(yīng)的輸出信號；以及根據(jù)該輸出信號的電平而調(diào)整該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)；其中該驅(qū)動信號的值是隨該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)的增減而同步地增減。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，該方法還包含反復(fù)進(jìn)行該些步驟，以將該輸出信號的電平振幅鎖定至預(yù)設(shè)的振幅范圍，藉此來鎖定該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)。
在本發(fā)明一實(shí)施例中，其中根據(jù)該輸出信號的電平調(diào)整該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)時(shí)，若該輸出信號電平超過預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍，則使該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)減少；反之，則使該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)增加。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該方法是運(yùn)用于濾波器系統(tǒng)，該濾波器系統(tǒng)中包含有至少一濾波器，各濾波器中是另根據(jù)對應(yīng)的轉(zhuǎn)導(dǎo)單元的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)來實(shí)現(xiàn)濾波功能，而該方法還包含有在調(diào)整該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)時(shí)，同時(shí)調(diào)整各濾波器中的轉(zhuǎn)導(dǎo)單元的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)。
在本發(fā)明的轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路中，由于僅需使用轉(zhuǎn)導(dǎo)單元，故可大幅降低轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路的整體功率消耗與布局面積，能以更經(jīng)濟(jì)、更精簡的電路結(jié)構(gòu)來輔助轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器，使轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器能精確地實(shí)現(xiàn)其濾波特性。


第1圖為一種傳統(tǒng)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路的功能方塊示意圖。
第2圖為本發(fā)明轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路設(shè)置于濾波器系統(tǒng)中的功能方塊示意圖。
第3圖示意的是第2圖中轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路的操作原理。
第4圖示意了第2圖中振幅檢測反饋電路的一種實(shí)施例。
第5圖進(jìn)一步示意了第4圖中轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路的一種實(shí)施例。
第6圖示意的是第5圖中轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路的操作原理。
第7圖為本發(fā)明轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路搭配二階轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器的應(yīng)用情形。
10、30調(diào)諧電路12頻率/相位檢測器14、52電荷泵浦16低通濾波器18壓控振蕩器20、24、32、42轉(zhuǎn)導(dǎo)單元22、38轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器34、54電容模塊36振幅檢測反饋電路40濾波器系統(tǒng)46峰值檢測器48低通濾波器50比較模塊56A-56B 比較器58或門60A-60B 電流源62參考源電路T 周期
Vo_M、Vi_M振幅Vpc 預(yù)控制信號Gm、Gm(1)-Gm(N)、Gm1-Gm5 轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)Io、Ia、Id電流C、C2、Ca、Cb、Cx 電容Wr參考時(shí)鐘Wo、CK時(shí)鐘Vc0、Vc 控制信號Vi輸入信號Vo輸出信號Vtar+、Vtar-、Vi+、Vi-電壓Vcmp、Vsi、Vso信號Sa、Sd斜率t1-t7、ta-td 時(shí)間Ta、Td時(shí)段k0-k2、Q 參數(shù)具體實(shí)施方式
請先參考第1圖，其所示意的是傳統(tǒng)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路10(以下簡稱為調(diào)諧電路10)搭配轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器22形成濾波器系統(tǒng)的電路示意圖。轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器22中設(shè)有多個轉(zhuǎn)導(dǎo)單元24(并搭配多個電容，未圖標(biāo))以組合實(shí)現(xiàn)出特定的濾波器轉(zhuǎn)移函數(shù)，而調(diào)諧電路10即為一轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路，其是以鎖相回路的原理來調(diào)整各轉(zhuǎn)導(dǎo)單元24對應(yīng)的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)，使轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器22的濾波器特性能抵抗制程、溫度等變異所導(dǎo)致的特性漂移。
如第1圖所示，調(diào)諧電路10是以頻率/相位檢測器12、電荷泵浦14、低通濾波器16及壓控振蕩器18形成鎖相回路。其中，壓控振蕩器18可振蕩出時(shí)鐘Wo，頻率/相位檢測器12則可比較時(shí)鐘Wo與另一個具有固定頻率的參考時(shí)鐘Wr，以檢測出這兩個時(shí)鐘Wo、Wr間的頻率及/或相位差異。頻率/相位檢測器12的檢測結(jié)果會經(jīng)由電荷泵浦14、低通濾波器16的處理而形成控制信號Vc0。此控制信號Vc0會反饋至壓控振蕩器18，使壓控振蕩器18適當(dāng)?shù)馗淖儠r(shí)鐘Wo的頻率。此鎖相回路的目的，就是要使時(shí)鐘Wo的頻率鎖定至參考時(shí)鐘Wr的頻率。
為了反映轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器22中的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)與電容值變化，壓控振蕩器18同樣也是以多個轉(zhuǎn)導(dǎo)單元20(并搭配多個電容，未圖標(biāo))組合實(shí)現(xiàn)出來的。就如前面討論過的，轉(zhuǎn)導(dǎo)單元(搭配電容)就可實(shí)現(xiàn)出各種轉(zhuǎn)移函數(shù)，故也可用來實(shí)現(xiàn)出壓控振蕩器18的振蕩功能。因此，壓控振蕩器18的特性，像是振蕩頻率，也就受控于各轉(zhuǎn)導(dǎo)單元20及對應(yīng)電容的轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比。而控制信號Vc0就是用來調(diào)整各轉(zhuǎn)導(dǎo)單元20的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)，使壓控振蕩器18所振蕩出來的頻率(也就是時(shí)鐘Wo的頻率)能受控于控制信號Vc0。既然時(shí)鐘Wo的頻率取決于轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比，當(dāng)鎖相回路穩(wěn)定地達(dá)成鎖相而使時(shí)鐘Wo的頻率鎖定為默認(rèn)值(也就是參考時(shí)鐘Wr的頻率)時(shí)，轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比應(yīng)該也就被鎖定至預(yù)設(shè)的設(shè)計(jì)值，達(dá)到轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧的目的。而此控制信號Vc0也就可用來調(diào)整轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器22中的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)，使轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器22中的濾波器特性能抵抗制程、溫度所導(dǎo)致的漂移。
舉例來說，假設(shè)在實(shí)現(xiàn)第1圖中的濾波器系統(tǒng)時(shí)，制程變異使得各電容的電容值大于原設(shè)計(jì)值。若在鎖相回路開始運(yùn)行之初，各轉(zhuǎn)導(dǎo)單元20的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)還維持于原設(shè)計(jì)值，則時(shí)鐘Wo的頻率可能就會較低而不會符合參考時(shí)鐘Wr的頻率。當(dāng)鎖相回路反復(fù)地反饋以調(diào)整轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)而穩(wěn)定地達(dá)成鎖相后，時(shí)鐘Wo的頻率會被鎖定至參考時(shí)鐘Wr的頻率，這也就代表各轉(zhuǎn)導(dǎo)單元20的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)已被適當(dāng)?shù)卦黾?，以補(bǔ)償電容值的增加。依據(jù)相同的調(diào)整程度來調(diào)整轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器22中的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)，也就能使轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器22的濾波特性趨近于原設(shè)計(jì)值，抵抗不理想因素所導(dǎo)致的特性漂移。
不過，第1圖中的調(diào)諧電路10也有缺點(diǎn)。因?yàn)橐赞D(zhuǎn)導(dǎo)單元來實(shí)現(xiàn)具有振蕩功能的轉(zhuǎn)移函數(shù)時(shí)至少需實(shí)現(xiàn)出二階的轉(zhuǎn)移函數(shù)，故在壓控振蕩器18中，至少需要使用四個轉(zhuǎn)導(dǎo)單元20(及對應(yīng)的電容)，這樣就會增加調(diào)諧電路10所占用的布局面積與功率消耗。此外，為了要避免參考時(shí)鐘Wr耦合干擾轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器22的操作，參考時(shí)鐘Wr的頻率最好要高于轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器22運(yùn)行的頻率范圍，而高頻的參考時(shí)鐘Wr會連帶使整個調(diào)諧電路10也需運(yùn)行于高頻，使調(diào)諧電路10的功率需求更為增加。由于壓控振蕩器18的本質(zhì)是產(chǎn)生振蕩，而對電路來說，振蕩就是一種不穩(wěn)定，故在實(shí)現(xiàn)調(diào)諧電路10時(shí)，還需顧慮許多細(xì)節(jié)，像是壓控振蕩器18的起振時(shí)機(jī)等等，而這會增加調(diào)諧電路10的電路復(fù)雜程度與設(shè)計(jì)、制造的時(shí)間、成本。
為了克服傳統(tǒng)調(diào)諧電路及相關(guān)技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種基于振幅鎖定回路的轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路及相關(guān)方法。請參考第2圖，其系為本發(fā)明轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路30(以下簡稱為調(diào)諧電路30)設(shè)置于濾波器系統(tǒng)40中的功能方塊示意圖。濾波器系統(tǒng)40中可設(shè)置有一個或多個轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器(第2圖中以轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器38做為代表)，各轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器中可設(shè)有一個或多個轉(zhuǎn)導(dǎo)單元42(及對應(yīng)的電容，未圖示)。而調(diào)諧電路30即為轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路，其可為濾波器系統(tǒng)40中的各個轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器調(diào)整轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)，使各轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器的濾波器特性能夠抵抗不理想因素所導(dǎo)致的漂移。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明振幅鎖定回路的轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧技術(shù)，本發(fā)明調(diào)諧電路30中設(shè)有轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32、電容模塊34及振幅檢測反饋電路36。轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32可為轉(zhuǎn)導(dǎo)可調(diào)式的轉(zhuǎn)導(dǎo)單元，其可接收輸入信號Vi并轉(zhuǎn)導(dǎo)輸出對應(yīng)的輸出電流Io做為驅(qū)動信號，以使該驅(qū)動信號的值(也就是電流Io的電流大小)對應(yīng)于轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32本身的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)Gm(以及輸入信號Vi的電平)。而轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)Gm大小則受控于控制信號Vc。電容模塊34中可設(shè)有至少一電容(第2圖中以電容C做為代表)，用來接受電流Io的充放電，以在電容C上建立電壓，作為輸出信號Vo。振幅檢測反饋電路36則可根據(jù)輸出信號Vo的電平(像是電壓電平)而調(diào)整控制信號Vc的值，以利用此反饋來將輸出信號Vo的電平振幅鎖定至預(yù)設(shè)的振幅范圍。譬如說，當(dāng)輸出信號Vo的電平超過預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍時(shí)，振幅檢測反饋電路36可調(diào)整使控制信號Vc的值以反饋使轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32調(diào)整轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)Gm以減少輸出電流Io的值；當(dāng)輸出信號Vo的電平在預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍內(nèi)時(shí)，振幅檢測反饋電路36則可調(diào)整控制信號Vc的值而反饋使轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32調(diào)整轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)Gm以增加輸出電流Io的值。
為了反映轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器38中的轉(zhuǎn)導(dǎo)單元42的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)與電容值變化，轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32的電子特性是和轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器38中的各轉(zhuǎn)導(dǎo)單元42相互耦合的。譬如說，各轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32與42可以用互相搭配的布局、制程實(shí)現(xiàn)于同一芯片中，使轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32能反映各轉(zhuǎn)導(dǎo)單元42的特性。同理，對電容模塊34的電容來說，其電容的特性也是和轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器38中的各電容相互耦合的(譬如說是用相搭配的布局、相同的制程及材料特性而實(shí)現(xiàn)于同一芯片中)，使這些電容的特性能呈現(xiàn)相同趨勢的變化。
為了進(jìn)一步說明本發(fā)明調(diào)諧電路30的運(yùn)行情形，請繼續(xù)參考第3圖(并一并參考第2圖)，第3圖示意的即為調(diào)諧電路30的操作原理。當(dāng)調(diào)諧電路30運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32會由輸入信號Vi觸發(fā)產(chǎn)生輸出電流Io。在本發(fā)明中，此輸入信號Vi可以是一個具有常數(shù)頻率、常數(shù)振幅的方波電壓信號。如第3圖所示，輸入信號Vi的電壓振幅可以是Vi_M，而其周期則為常數(shù)T，使輸入信號Vi的電壓電平會在+Vi_M與-Vi_M間呈周期方波波形變化。受到此輸入信號Vi的觸發(fā)，轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32會依據(jù)Io(t)＝Gm*Vi(t)的關(guān)系轉(zhuǎn)導(dǎo)輸出電流Io，故電流Io的電流大小也就會在Gm*Vi_M與-Gm*Vi_M之間呈現(xiàn)方波波形的變化，如第3圖中所示。
當(dāng)電流Io輸出至電容模塊34，電流Io就會對電容C進(jìn)行充放電，在電容C上建立鋸齒波形電壓，也就是輸出信號Vo。如第3圖所示，當(dāng)電流Io在前半周期維持于Gm*Vi_M時(shí)，會對電容C充電而使輸出信號Vo的電壓電平呈線性上升。根據(jù)電流對電容充電的公式可知，輸出信號Vo的電壓上升幅度Vo_M就等于Gm*Vi_M*(T/2)/C。同理，在后半周期，電流Io轉(zhuǎn)變?yōu)?Gm*Vi_M時(shí)，電容C就會對電流Io放電而使輸出信號Vo的電壓電平呈線性下降，其電壓下降幅度亦為Gm*Vi_M*(T/2)/C。
由上述討論可知，當(dāng)周期T以及輸入信號振幅Vi_M固定為常數(shù)時(shí)，輸出信號Vo的電壓振幅Vo_M將會取決于轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比Gm/C。將電壓振幅Vo_M的等式稍作整理，就可得到等式Gm/C＝(Vo_M/Vi_M)*(T/2)。也就是說，當(dāng)轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比因不理想因素漂移時(shí)，輸出信號Vo的電壓振幅Vo_M也就會隨之漂移。若能經(jīng)由振幅鎖定回路而將電壓振幅Vo_M鎖定至某一預(yù)設(shè)的設(shè)計(jì)值，那么，轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比Gm/C也會被鎖定至預(yù)設(shè)的設(shè)計(jì)值，而這也就是本發(fā)明進(jìn)行轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧的原理。
換句話說，本發(fā)明的振幅檢測反饋電路36會利用控制信號Vc反復(fù)地調(diào)整轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)Gm，以便使輸出信號Vo的電壓變化范圍鎖定至預(yù)設(shè)的振幅范圍(也就是將電壓振幅Vo_M鎖定至預(yù)設(shè)的設(shè)計(jì)值)。完成鎖定時(shí)，轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比自然就會趨近于預(yù)設(shè)的設(shè)計(jì)值，可以抵抗非理想因素導(dǎo)致的特性漂移。而對轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32調(diào)整轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)Gm的控制信號Vc就可用來調(diào)整轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器38中的其它轉(zhuǎn)導(dǎo)單元42(如第2圖所示)，達(dá)到轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧的目的。等效上來說，只要將電壓振幅(Vo_M/Vi_M)此比值鎖定至某一設(shè)計(jì)值，就代表轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比已被鎖定至預(yù)設(shè)的設(shè)計(jì)值了。
舉例來說，假設(shè)第2圖中的濾波器系統(tǒng)40因制程變異而使各電路中的電容值都比原設(shè)計(jì)值高，而在振幅鎖定回路運(yùn)行之初，各轉(zhuǎn)導(dǎo)單元42的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)還維持于原設(shè)計(jì)值。這樣一來，當(dāng)振幅鎖定回路開始運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比就會偏離原設(shè)計(jì)值，輸出信號Vo的振幅亦會偏離其設(shè)計(jì)值而變得比較小。不過，振幅鎖定回路會開始反復(fù)修正轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)Gm的值，使輸出信號Vo的振幅得以穩(wěn)定地趨近于預(yù)設(shè)的振幅范圍而達(dá)到振幅鎖定。而在振幅鎖定完成后，轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)Gm勢必也已經(jīng)被適當(dāng)?shù)卣{(diào)大而足以補(bǔ)償偏移變大的電容值，使濾波器系統(tǒng)40中的各轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比都能趨近于原設(shè)計(jì)值，抵抗制程變異所帶來的影響。
請繼續(xù)參考第4圖，延續(xù)第2圖中的例子，第4圖進(jìn)一步示意了本發(fā)明中振幅檢測反饋電路36的一種實(shí)施例。如第4圖所示，在此實(shí)施例中，振幅檢測反饋電路36中可設(shè)有峰值檢測器46及低通濾波器48。峰值檢測器46用來檢測輸出信號Vo的電壓電平振幅，并根據(jù)檢測結(jié)果提供對應(yīng)的預(yù)控制信號Vpc。低通濾波器48則可根據(jù)預(yù)控制信號Vpc來提供控制信號Vc(譬如說是將預(yù)控制信號Vpc進(jìn)行低通濾波以產(chǎn)生控制信號Vc)，并將控制信號Vc反饋至轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32，形成振幅鎖定回路。
請參考第5圖，其更進(jìn)一步顯示了第4圖中調(diào)諧電路30的一種實(shí)施例。就如第5圖所示，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，峰值檢測器46內(nèi)可設(shè)有比較模塊50、電荷泵浦52及另一電容模塊54。另外，本發(fā)明調(diào)諧電路30還可搭配另一參考源電路62來運(yùn)行。
普遍而言，差動型的電路單元比較能抵抗噪聲，故在第5圖的實(shí)施例中，也以差動型的轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32為例來說明本發(fā)明。差動型的轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32具有兩個輸出端，可分別輸出兩反相輸出電流Io、-Io，以向電容模塊34中的電容C充放電，建立輸出信號Vo。比較模塊50則可以比較輸出信號Vo的電壓電平是否超過預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍，并將比較結(jié)果輸出為信號Vcmp。而電荷泵浦52就可根據(jù)比較模塊50的信號Vcmp而對電容模塊54中的電容C2進(jìn)行充放電，使電容模塊54可根據(jù)比較模塊50的比較結(jié)果而在電容C2上建立電壓以作為預(yù)控制信號Vpc。
一般來說，在可調(diào)式轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32(以及其它轉(zhuǎn)導(dǎo)單元)中，控制信號Vc的電平(像是電壓電平)會與轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)Gm成正相關(guān)的關(guān)系，使轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)Gm會隨控制信號Vc的值增加/減少而同步地增加/減少。也就是說，控制信號Vc的電壓電平越高，轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)Gm的值也越高。在此情形下，峰值檢測器46的操作情形可以描述如下當(dāng)輸出信號Vo的電平超過該預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍時(shí)，比較模塊50可使電荷泵浦52對電容模決54中的電容C2放電，使預(yù)控制信號Vpc的電壓電平降低，以連帶地減少控制信號Vc的值；反之，當(dāng)輸出信號Vo的電壓電平在該預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍內(nèi)時(shí)，比較模塊50則可使電荷泵浦52對該電容模塊54充電，使預(yù)控制信號Vpc的電壓電平升高，以連帶地使控制信號Vc的值增加。原則上，當(dāng)輸出信號Vo的電平超過該預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍時(shí)，代表轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)Gm可能已經(jīng)過大，故比較模塊50可經(jīng)由電荷泵浦52、電容模塊54而降低控制信號Vc的值，反饋使轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)Gm略減。反之，當(dāng)輸出信號Vo的電平在該預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍內(nèi)時(shí)，轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)Gm可能過小，故比較模塊50就會經(jīng)由電荷泵浦52、電容模塊54而增加控制信號Vc的電平，以反饋使轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)Gm略增。
為了實(shí)現(xiàn)上述功能，在比較模塊50中可設(shè)有兩比較器56A、56B，配合差動型的轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32，此兩比較器56A、56B也可以是差動型的比較器。其中，比較器56A可比較輸出信號Vo是否大于定值電壓Vtar(電壓Vtar就等于(Vtar+)-(Vtar-)，電壓Vtar+、Vtar-為兩個定值直流電壓)，比較器56B則可比較輸出信號Vo是否小于負(fù)的定值電壓Vtar。因此，電壓+Vtar、-Vtar也就定義為比較模塊50的預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍；而兩比較器56A、56B的比較結(jié)果則可經(jīng)由或門58而整合為信號Vcmp。電荷泵浦52中則可設(shè)有兩電流源60A及60B，可經(jīng)由信號Vcmp的控制而分別對電容C2進(jìn)行充電與放電。當(dāng)信號Vcmp為高電平(也就是當(dāng)輸出信號Vo超過預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍而大于電壓Vtar或小于-Vtar)時(shí)，電流源60B可用電流Id(其可為定值直流電流)為電容C2放電；反之，當(dāng)信號Vcmp為低電平時(shí)，則改由電流源60A以電流Ia(亦可為定值直流電流)來為電容C2充電。其中，電流Ia與Id的電流大小間可具有固定的比例關(guān)系，也就是Ia∶Id＝1∶K，其中K為常數(shù)。
至于第5圖中的參考源電路62，則是用來為調(diào)諧電路30提供各個定值直流電壓。其中，如前一段所述，定值直流電壓Vtar+、Vtar-即用來定義為比較模塊50的預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍。定值直流電壓Vi+、Vi-則可經(jīng)由定頻時(shí)鐘CK的開關(guān)切換控制而產(chǎn)生周期性、具有定值振幅的輸入信號Vi。如第5圖所示，當(dāng)時(shí)鐘CK維持為某一電平(譬如說是高電平時(shí))的相位時(shí)，輸入信號Vi的電平就等于電壓(Vi+)-(Vi-)；當(dāng)時(shí)鐘CK為另一電平(譬如說是低電平時(shí))的相位時(shí)，輸入信號Vi的電平就等于電壓(Vi-)-(Vi+)。另外，若有需要控制差動型轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32(及其它各差動型的電路單元)的共模(common-mode)偏壓，也可由此參考源電路62來提供定值的直流共模偏壓。
為進(jìn)一步說明第5圖中各電路的操作情形，請繼續(xù)參考第6圖(并一并參考第5圖)。第6圖即是以第5圖中各相關(guān)信號的波形來示意第5圖中調(diào)諧電路30的操作原理，第6圖的橫軸為時(shí)間，各信號波形的縱軸則為電壓大小。如第6圖所示，隨著輸入信號Vi的周期性觸發(fā)，輸出信號Vo的電壓電平也會呈現(xiàn)鋸齒波形的變化，而比較模塊50(第5圖)就會檢測輸出信號Vo的電平是否超越預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍(在本實(shí)施例中，也就是由定值電壓Vtar、-Vtar所定義出來的范圍)，并提供對應(yīng)的信號Vcmp來反映比較結(jié)果。譬如說，在時(shí)間t1至t2之間，輸出信號Vo的電壓電平在預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍內(nèi)，故信號Vcmp為低電平，而電流源60A(第5圖)就會為電容C2充電，使預(yù)控制信號Vpc的電壓在此時(shí)段內(nèi)呈現(xiàn)線性上升的趨勢，其電壓上升的斜率可表為Sa。到了時(shí)間t2至t3之間，輸出信號Vo的電平開始超越目標(biāo)范圍，故信號Vcmp轉(zhuǎn)為高電平，改使電流源60B來對電容C2放電，使預(yù)控制信號Vpc的電壓在此時(shí)段內(nèi)呈線性下降的趨勢，其下降斜率可表為Sd。由于電流Ia∶Id＝1∶K，故斜率|Sa|∶|Sd|也會等于1∶K。
由第3圖及相關(guān)討論可知，輸出信號Vo的時(shí)間變化率會和轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比Gm/C成正比。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比大于預(yù)設(shè)的設(shè)計(jì)值時(shí)，鋸齒波形的輸出信號Vo會快速地上升/下降，在此情形下，輸出信號Vo電壓電平超越目標(biāo)范圍的幅度較大，電平維持于目標(biāo)范圍外的時(shí)間也會比較長，而電流源60B為電容C2放電的時(shí)間也會比較長，使預(yù)控制信號Vpc的電壓電平呈現(xiàn)總體下降的趨勢。像在第6圖中，當(dāng)在時(shí)間t1時(shí)，輸出信號Vo快速地上升，其在時(shí)間t2、t3間的峰值就會以較大的幅度超越目標(biāo)范圍，維持于目標(biāo)范圍外的時(shí)間(也就是時(shí)間t2-t3間的時(shí)段)也會較長，使電流源60B能有較多的時(shí)間來為電容C2放電，這也使得預(yù)控制信號Vpc會呈現(xiàn)總體系下降的趨勢，連帶地，控制信號Vc(在第6圖中以虛線表示)也會下降，以便反饋至轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32將轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)Gm調(diào)小。這樣一來，輸出信號Vo變化的趨勢就會稍微趨緩。相對地，若轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比較小，輸出信號Vo的時(shí)間變化率會較為緩慢，使輸出信號Vo維持于目標(biāo)范圍內(nèi)的時(shí)間增加，也使電流源60A能有更長的時(shí)間來為電容C2充電。因此，預(yù)控制信號Vpc會呈現(xiàn)總體上揚(yáng)的趨勢，使控制信號Vc增高，再反饋至轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32使轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)Gm增加。
等鎖相回路完成穩(wěn)態(tài)的鎖相后(譬如說在時(shí)間ta之后)，輸出信號Vo在目標(biāo)范圍外的時(shí)間(像是時(shí)段Td)與輸出信號Vo在目標(biāo)范圍內(nèi)的時(shí)間(時(shí)段Ta)應(yīng)該會呈現(xiàn)Ta∶Td＝K∶1的比例，配合電荷泵浦52充放電電流的比Ia∶Id＝1∶K，就剛好可使預(yù)控制信號Vpc呈現(xiàn)總體的穩(wěn)定(也就是維持于常數(shù))。連帶地，控制信號Vc也就呈現(xiàn)穩(wěn)定的定值，將轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)Gm維持于固定值，此固定值也就可使轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比維持于預(yù)設(shè)的設(shè)計(jì)值。
換句話說，只要在電流源60A、60B的比例1∶K中設(shè)定常數(shù)K的值，就可定義出振幅鎖定完成的條件(也就是時(shí)段Ta∶Td＝K∶1)以及鎖定時(shí)輸出信號Vo的振幅(由第6圖中可知，當(dāng)振幅鎖定時(shí)，輸出信號Vo超出目標(biāo)范圍的幅度DV1+DV2將與目標(biāo)范圍DV會呈1∶K的比例，由此可得知輸出信號Vo在振幅鎖定后的振幅范圍)，并連帶地定義了轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比的鎖定值。也就是說，當(dāng)設(shè)計(jì)者在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，就可由所需的轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比反推常數(shù)K值的大小，并在電荷泵浦52中實(shí)現(xiàn)此常數(shù)K，振幅鎖定回路運(yùn)行時(shí)就能借著振幅鎖定而將轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比鎖定至設(shè)計(jì)者所需的設(shè)計(jì)值。
請?jiān)俣葏⒖嫉?圖，在第5圖的參考源電路62中，各定值直流電壓Vi+、Vi-、Vtar+、Vtar-等可用同一電阻分壓器產(chǎn)生出來。雖然電阻分壓器的電阻值可能會因制程、溫度而有所漂移而連帶使這些直流電壓的值有所漂移，但各直流電壓間相互的比例會維持固定。就如第3圖及相關(guān)公式所示，只要能將振幅比(Vo_M/Vi_M)鎖定至設(shè)計(jì)值，就能將轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比鎖定至設(shè)計(jì)值。其中，鎖定時(shí)的振幅Vo_M會取決于電壓Vtar+、Vtar-，振幅電壓Vi_M則由電壓Vi+、Vi-決定，因此，即使電壓Vi+、Vi-、Vtar+、Vtar-的值有所漂移，只要各電壓之間的比例關(guān)系維持一致，本發(fā)明仍然能以振幅鎖定回路來將轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比鎖定至預(yù)設(shè)的設(shè)計(jì)值。
在此要強(qiáng)調(diào)的是，第5圖、第6圖中討論的僅為本發(fā)明的一種實(shí)施例而已，本發(fā)明主要精神之一，就是以振幅鎖相回路來達(dá)成調(diào)整轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)的目的，只要能實(shí)現(xiàn)此技術(shù)精神的各種等效電路，均應(yīng)為本發(fā)明的涵蓋范圍。譬如說，在第5圖的實(shí)施例中，電容模塊34內(nèi)也可設(shè)有兩個匹配的電容，各電容分別連接于差動型的轉(zhuǎn)導(dǎo)單元32的兩個電流輸出端與地端之間，并以兩電容的跨壓差來作為輸出信號Vo。
請參考第7圖，延續(xù)第2圖的例子，第7圖是以二階轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器的例子來說明本發(fā)明轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路30的應(yīng)用。如第7圖所示，轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器38中是以五個轉(zhuǎn)導(dǎo)單元(各轉(zhuǎn)導(dǎo)單元的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)分別為Gm1至Gm5)以及各個電容Ca、Cb與Cx組合而成，其可在輸入信號Vsi與輸出信號Vso之間實(shí)現(xiàn)一個二階的轉(zhuǎn)移函數(shù)(譬如說是拉普拉斯轉(zhuǎn)換下的轉(zhuǎn)移函數(shù))。由第7圖中的各等式可知，此轉(zhuǎn)移函數(shù)的各項(xiàng)重要系數(shù)，如k1、k0、共振角頻率w0與質(zhì)量因素(quality factor)Q等濾波器特性參數(shù)均會與轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比有關(guān)。而本發(fā)明調(diào)諧電路30就可利用振幅鎖定回路的原理來將轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容比鎖定為預(yù)設(shè)的設(shè)計(jì)值，確保轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器38的精確操作。
總結(jié)來說，相較于已知與傳統(tǒng)技術(shù)，本發(fā)明僅需以單一的轉(zhuǎn)導(dǎo)單元及搭配的電容即可依據(jù)振幅鎖定回路的原理來為轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧的功能，故本發(fā)明的轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路所占用的布局面積較小、功率消耗也較少，亦能減省電路設(shè)計(jì)制造的時(shí)間與成本，使轉(zhuǎn)導(dǎo)-電容濾波技術(shù)能更方便、精確地被應(yīng)用。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求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
1.一種轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路，其包含有轉(zhuǎn)導(dǎo)單元，其可接收輸入信號并提供對應(yīng)的驅(qū)動信號，以使該驅(qū)動信號的值對應(yīng)于該輸入信號的電平與轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)，且該轉(zhuǎn)導(dǎo)單元可根據(jù)控制信號的值來調(diào)整該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)；電容模塊，用來接收該驅(qū)動信號來充放電以提供對應(yīng)的輸出信號；以及振幅檢測反饋電路，其可根據(jù)該輸出信號的電平而調(diào)整該控制信號的值，并利用反饋該控制信號來將該輸出信號的電平振幅鎖定至預(yù)設(shè)的振幅范圍；其中該輸入信號是一個具有常數(shù)振幅的周期信號，而該轉(zhuǎn)導(dǎo)單元系使該驅(qū)動信號的電流值對應(yīng)于該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)與該輸入信號電平的乘積，該轉(zhuǎn)導(dǎo)單元系使該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)的值隨該控制信號的值具有正相關(guān)的關(guān)系，使該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)會隨控制信號的值增加/減少而同步地增加/減少。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路，其中當(dāng)該輸出信號的電平超過預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍時(shí)，該振幅檢測反饋電路會調(diào)整該控制信號的值而反饋使該轉(zhuǎn)導(dǎo)單元減少該驅(qū)動信號的值；當(dāng)該輸出信號的電平在該預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍內(nèi)時(shí)，該振幅檢測反饋電路會調(diào)整該控制信號的值而反饋使該轉(zhuǎn)導(dǎo)單元增加該驅(qū)動信號的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路，其中該振幅檢測反饋電路包含有峰值檢測器，用來檢測該輸出信號的電平振幅，并根據(jù)檢測結(jié)果提供對應(yīng)的預(yù)控制信號；以及低通濾波器，其可根據(jù)該預(yù)控制信號提供該控制信號，并將該控制信號反饋至該轉(zhuǎn)導(dǎo)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路，其中該峰值檢測器包含有比較模塊，用來比較該輸出信號的電平是否超過預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍；以及電荷泵浦以及至少一第二電容模塊，該電荷泵浦可根據(jù)該比較模塊的比較結(jié)果而對該第二電容模塊充放電，使該第二電容模塊可根據(jù)該比較模塊的比較結(jié)果而提供該預(yù)控制信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路，其中當(dāng)該輸出信號的電平超過該預(yù)設(shè)目標(biāo)范圍時(shí)，該比較模塊可使該電荷泵浦對該第二電容模塊放電，使該預(yù)控制信號的電平降低，以連帶地減少該控制信號的值；當(dāng)該輸出信號的電平在該目標(biāo)范圍內(nèi)時(shí)，該比較模塊可使該電荷泵浦對該第二電容模塊充電，使該預(yù)控制信號的電平升高，以連帶地使該控制信號的值增加。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路，其是應(yīng)用于濾波器系統(tǒng)，該濾波器系統(tǒng)中包含有至少一濾波器，各濾波器中另設(shè)有至少一對應(yīng)的轉(zhuǎn)導(dǎo)單元，而該轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路可利用該控制信號來調(diào)整各濾波器的轉(zhuǎn)導(dǎo)單元的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)。
7.一種調(diào)整轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)的方法，包含有提供輸入信號并根據(jù)轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)與輸入信號產(chǎn)生對應(yīng)的驅(qū)動信號，以使該驅(qū)動信號的值對應(yīng)于該輸入信號的電平與該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)；以該驅(qū)動信號向電容模塊進(jìn)行充放電，并根據(jù)充放電的情形提供對應(yīng)的輸出信號；以及根據(jù)該輸出信號的電平而調(diào)整該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)；其中該驅(qū)動信號的值是隨該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)的增減而同步地增減。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包含反復(fù)進(jìn)行該些步驟，以將該輸出信號的電平振幅鎖定至預(yù)設(shè)的振幅范圍，藉此來鎖定該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中根據(jù)該輸出信號的電平調(diào)整該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)時(shí)，若該輸出信號電平超過預(yù)設(shè)的目標(biāo)范圍，則使該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)減少；反之，則使該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)增加。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其是運(yùn)用于濾波器系統(tǒng)，該濾波器系統(tǒng)中包含有至少一濾波器，各濾波器中是另根據(jù)對應(yīng)的轉(zhuǎn)導(dǎo)單元的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)來實(shí)現(xiàn)濾波功能，而該方法還包含有在調(diào)整該轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)時(shí)，同時(shí)調(diào)整各濾波器中的轉(zhuǎn)導(dǎo)單元的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明是提供一種轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧電路與相關(guān)方法，以在轉(zhuǎn)導(dǎo)－電容濾波器系統(tǒng)中調(diào)整轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)。本發(fā)明調(diào)諧電路是以具有常數(shù)振幅與周期的周期性輸入信號來觸發(fā)轉(zhuǎn)導(dǎo)單元對電容充放電，以建立輸出信號，并以振幅檢測反饋電路來依據(jù)此輸出信號的振幅來調(diào)整該轉(zhuǎn)導(dǎo)單元的轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)，以將輸出信號的振幅鎖定至預(yù)設(shè)振幅范圍。由于輸出信號的振幅取決于轉(zhuǎn)導(dǎo)系數(shù)與電容值的比值，當(dāng)輸出信號的振幅被鎖定時(shí)，此比值也就會被鎖定于預(yù)設(shè)的值，達(dá)到轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)諧的目的。
文檔編號H03H11/00GK1767381SQ20051011931
公開日2006年5月3日 申請日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月3日
發(fā)明者簡志昌 申請人:威盛電子股份有限公司