CN102106084A - 离散时间多速率模拟滤波器 - Google Patents

Abstract

本文中描述一种适合在接收器及其它电子装置中使用的离散时间模拟滤波器。在一个示范性设计中，一种设备可包括跨导放大器、取样器及离散时间模拟滤波器。所述跨导放大器可放大电压输入信号且提供模拟信号。所述取样器可对所述模拟信号进行取样且以一取样速率来提供模拟样本。所述离散时间模拟滤波器可对所述模拟样本进行滤波，且针对非抽取滤波器以所述取样速率或针对抽取滤波器以低于所述取样速率的输出速率来提供经滤波模拟样本。所述离散时间模拟滤波器也可针对矩形滤波器使用相等权重或针对加权滤波器使用至少两个不同权重来对所述模拟样本进行滤波。

Description

离散时间多速率模拟滤波器

技术领域

本发明大体来说涉及电子电路，且更具体来说涉及用于处理模拟信号的技术。

背景技术

在无线通信系统中，发射器可数字处理(例如，编码及调制)数字数据以产生输出码片。发射器可进一步调节(例如，转换为模拟、放大、滤波及增频转换)输出码片以产生经射频(RF)调制信号。发射器可接着经由无线信道将经RF调制信号发射到接收器。

接收器可接收经发射RF信号且对经接收RF信号执行互补处理。接收器可调节(例如，放大、滤波、降频转换及数字化)经接收RF信号以获得数字样本。接收器可进一步处理(例如，解调及解码)数字样本以恢复经发射数据。

接收器可在接收路径中使用各种模拟电路(例如，放大器、混频器及滤波器)以处理经接收RF信号。接收器可支持多种无线电技术和/或多个频带，且可针对不同无线电技术和/或不同频带具有不同接收路径。模拟电路增加接收器的成本且进一步消耗电池功率。因此，在此项技术中需要用以有效地处理经接收RF信号的技术。

附图说明

图1展示无线通信装置的框图。

图2展示具有离散时间无线电架构的无线通信装置的框图。

图3A展示离散时间电荷取样器。

图3B展示离散时间电荷取样器的操作。

图3C展示离散时间电荷取样器的频率响应。

图4展示N分接头有限脉冲响应(FIR)滤波器。

图5A展示抽取N分接头模拟FIR滤波器。

图5B展示用于图5A中的模拟FIR滤波器的控制信号的时序图。

图6展示非抽取N分接头模拟FIR滤波器。

图7展示4分接头非抽取矩形FIR滤波器。

图8展示单元的区段。

图9展示4分接头抽取加权FIR滤波器。

图10展示支持不同模式的N分接头模拟FIR滤波器。

图11展示支持不同模式的一般化模拟FIR滤波器。

图12A展示单端模拟FIR滤波器。

图12B展示差动模拟FIR滤波器。

具体实施方式

下文结合附加图式所陈述的详细描述既定作为本发明的示范性设计的描述，且既定不表示可实践本发明的仅有设计。贯穿此描述所使用的术语“示范性”意味着“充当实例、例子或说明”，且未必应被解释为比其它示范性设计优选或有利。出于提供对本发明的示范性设计的透彻理解的目的，详细描述包括特定细节。对于所属领域的技术人员来说将显而易见，可在无这些特定细节的情况下实践本发明的示范性设计。在一些例子中，以框图形式来展示众所周知的结构及装置，以便避免混淆本文中所呈现的示范性设计的新颖性。

本文中描述用于有效地处理模拟信号(例如，用于经接收RF信号)的技术。在一个示范性设计中，设备可包括跨导放大器或输入电容器、取样器及离散时间模拟滤波器。跨导放大器可放大电压输入信号(例如，经接收RF信号)且提供模拟信号。或者，输入电容器可提供模拟信号。取样器可对模拟信号取样且以一取样速率来提供模拟样本。模拟样本为离散时间瞬时的模拟值。模拟样本可具有任何值，而数字样本可限于某些量化值。离散时间模拟滤波器可对模拟样本进行滤波，且针对非抽取滤波器以所述取样速率或针对抽取滤波器以低于所述取样速率的输出速率来提供经滤波模拟样本。离散时间模拟滤波器也可针对矩形滤波器使用相等权重或针对加权滤波器使用不同权重来对模拟样本进行滤波。

在一个示范性设计中，可以多种模式中的一者来操作离散时间模拟滤波器，所述模式可包括抽取矩形模式、抽取加权模式、非抽取矩形模式和/或非抽取加权模式。离散时间模拟滤波器可包括若干电容器，电容器可基于第一控制信号而被充电且基于第二控制信号而耦合到求和节点。控制信号产生器可基于选定模式而产生第一控制信号及第二控制信号。离散时间模拟滤波器可接着基于选定模式而对模拟样本进行滤波以获得经滤波模拟样本。

在一个示范性设计中，离散时间模拟滤波器可包括用于多个滤波器分接头的多个区段，且每一区段可包括多个电容器。对于非抽取滤波器来说，N+1个区段可用于N分接头滤波器且可在N+1个样本周期中被充电，其中在每一样本周期中一个区段被充电。可在一个样本周期中将一个区段中的所有电容器充电到相同值。对于未被充电的每一区段来说，所述区段中的多个电容器可在多个样本周期中耦合到求和节点，其中在每一样本周期中一个电容器耦合到求和节点。

对于抽取加权滤波器来说，N个区段可用于N分接头滤波器，每一区段中的电容器可具有相等大小，且可基于所述区段中的选定电容器的数目而确定每一滤波器分接头的权重。N个区段可在N个样本周期中被充电，其中在每一样本周期中一个区段被充电。对于每一区段来说，所有电容器均可在一个样本周期中被充电，且未选电容器此后可被放电。在已对所有N个区段充电之后，可将N个区段中的所有已充电电容器及已放电电容器均耦合到求和节点。

本文中所描述的离散时间模拟滤波器可用于各种应用，例如，无线通信、计算、网络连接、消费型电子器件，等等。离散时间模拟滤波器也可用于各种装置，例如，无线通信装置、蜂窝式电话、广播接收器、个人数字助理(PDA)、手持式装置、无线调制解调器、膝上型计算机、无绳电话、蓝牙装置、消费型电子装置，等等。出于清晰性起见，下文描述离散时间模拟滤波器在无线通信装置(其可为蜂窝式电话或某其它装置)中的使用。

图1展示无线通信装置100的示范性设计的框图。在此示范性设计中，无线装置100包括支持双向通信的接收器120及发射器140。

在接收路径上，天线112接收由基站所发射的经RF调制信号且提供经接收RF信号，经接收RF信号经由RF单元114而进行路由且提供到接收器120。RF单元114可包括RF开关和/或双工器，双工器可针对发射路径及接收路径而多路复用RF信号。在接收器120内，经接收RF信号由低噪声放大器(LNA)122放大、由带通滤波器124滤波且由混频器126从RF降频转换到基带。本机振荡器(LO)产生器128产生用于降频转换的LO信号且将LO信号提供到混频器126。来自混频器126的经降频转换信号由可变增益放大器(VGA)130放大、由低通滤波器132滤波、由放大器(Amp)134放大且由模/数转换器(ADC)136数字化以获得数字样本，数字样本提供到数字处理器150。数字样本可由数字滤波器152和/或数字处理器150内的其它处理单元处理。

在发射路径上，数字处理器150处理待发射的数据且将输出码片提供到发射器140。发射器140处理(例如，转换为模拟、滤波、放大及增频转换)输出码片以产生输出RF信号，输出RF信号经由RF单元114进行路由且经由天线112而发射。出于简单性起见，图1中未展示发射器140的细节。

图1展示使用直接转换架构的示范性接收器设计，直接转换架构在一个级中将信号从RF直接降频转换到基带。图1还展示各种模拟电路块(例如，接收器120中的LNA122及混频器126)的使用。一般来说，需要简化接收器的设计，以便减少成本、大小、功率消耗，等等。

通常将模拟电路块制造于互补金属氧化物半导体(CMOS)中，以便获得各种益处，例如，更低成本、更小大小，等等。CMOS制造技术持续地改进且晶体管大小持续地缩小。这允许针对更小且更快速的晶体管使用更高时钟速度。针对更小CMOS晶体管大小的更高时钟速度的趋势意味着可使用性质上更具数字性的电路块及功能来更有效地实施一些传统模拟电路块及功能。据预料，可用数字逻辑及电路将在不久的将来针对从800MHz到2.4GHz的常用频带而支持等于奈奎斯特(Nyquist)速率(或为RF中心频率的两倍)的时钟速度。离散时间无线电架构可利用由亚微型CMOS工艺的更高时钟速度所提供的精细时间分辨率，以便减少接收器复杂性、成本、大小及功率消耗。

图2展示具有离散时间无线电架构的无线通信装置200的示范性设计的框图。在此示范性设计中，无线装置200包括支持双向通信的接收器220及发射器240。一般来说，无线装置200可包括用于任何数目的通信系统及频带的任何数目的接收器及任何数目的发射器。

在接收路径上，天线212接收由基站所发射的经RF调制信号且提供经接收RF信号，经接收RF信号经由RF单元214进行路由且提供到接收器220。在接收器220内，低噪声跨导放大器(LNTA)222放大经接收RF信号(其为电压信号)且提供经放大RF信号(其为电流信号)。离散时间取样器224对经放大RF信号取样且提供模拟样本。离散时间模拟滤波器230对模拟样本进行滤波且提供经滤波模拟样本。经滤波模拟样本由VGA 234放大且由ADC 236数字化以获得数字样本，数字样本提供到数字处理器250。数字样本可由数字滤波器252和/或数字处理器250内的其它处理单元处理。控制信号产生器232产生用于取样器224的取样时钟及用于离散时间模拟滤波器230的控制信号。

在发射路径上，发射器240处理来自数字处理器250的输出码片且提供输出RF信号，输出RF信号经由RF单元214进行路由且经由天线212而发射。出于简单性起见，图2中未展示发射器240的细节。

数字处理器250可包括用于数据发射及接收以及其它功能的各种处理单元。举例来说，数字处理器250可包括数字信号处理器(DSP)、精简指令集计算机(RISC)处理器、中央处理单元(CPU)，等等。控制器/处理器260可控制无线装置100处的操作。存储器262可存储用于无线装置200的程序代码及数据。可将数据处理器250、控制器/处理器260和/或存储器262实施于一个或一个以上专用集成电路(ASIC)和/或其它IC上。

图2展示接收器220的示范性设计。一般来说，可通过放大器、滤波器等等的一个或一个以上级来执行接收器220内的信号的调节。可将这些电路块布置成不同于图2所示的配置。此外，也可使用图2中未展示的其它电路块来调节接收器中的信号。举例来说，可在VGA 234之前或之后添加低通滤波器。作为另一实例，VGA及低通滤波器的多个级可位于离散时间模拟滤波器230与ADC 236之间。也可省略图2中的一些电路块。举例来说，可省略VGA 234或使用缓冲器来替换VGA 234。可将接收器220的全部或一部分实施于一个或一个以上RF集成电路(RFIC)、混频信号IC等等上。

图3A展示离散时间电荷取样器300，其为图2中的接收器220的一部分的模型。在离散时间电荷取样器300中，信号源320提供输入信号V_in，跨导放大器322模型化LNTA 222，开关324模型化离散时间取样器224，且电容器330模型化离散时间模拟滤波器230。跨导放大器322放大输入信号V_in且提供电流信号I_in。开关324由具有速率f_s的取样时钟(SCLK)控制。取样速率f_s可为任何合适速率，且可基于所支持的应用和/或频带而选择。电容器330用以说明接收器220的取样特性且提供输出信号V_out。

图3B展示图3A中的离散时间电荷取样器300的操作。在图3B所示的实例中，输入信号V_in为以速率f_in在电压V_a与-V_a之间转变的方波信号，例如，f_in＝1GHz且V_a＝10mV。电流信号I_in也是以速率f_in在电流I_a与-I_a之间转变的方波信号，其中I_a是视V_a以及放大器322的跨导g_m而定，例如，g_m＝0.1且I_a＝1mA。在此实例中，取样时钟SCLK处于与输入信号相同的速率，或f_s＝f_in，且其进一步与电流信号I_in的正脉冲对准。当开关324通过取样时钟的前边缘而闭合时，电流信号I_in对电容器330充电，且输出信号V_out以基于电流I_a及电容器大小C_out所确定的速率而增加。举例来说，如果I_a＝1mA、C_out＝20pF且τ＝0.5ns，则输出信号V_out在每一取样时钟周期中增加25mV，其中τ为取样时钟的“接通”持续时间。术语“时钟周期”、“样本周期”及“时钟循环”在本文中可被互换地使用。当开关324闭合时，输出信号V_out被维持。无论何时开关324断开时，均可将模拟样本界定为输出信号V_out的值。

如图3B所示，周期性地闭合及断开开关324导致输入信号V_in与取样时钟SCLK的混频。可将此混频用于降频转换。在每一取样时钟周期中从时间t＝0到τ的积分函数在模拟样本的频域中产生sin(x)/x低通滤波器响应。

图3C展示图3A中的离散时间电荷取样器300的sinc(x)＝sin(x)/x频率响应350，其中x＝π·τ·f。对于方波取样时钟来说，sinc(x)频率响应具有位于f_zero＝1/τ的整数倍数处的零点。所述零点是使用离散时间电荷取样而获得且对于后续信号处理有益。特定来说，可随后对来自离散时间电荷取样器300的模拟样本减少取样或次取样，此将接着将高频谱混叠到低频谱。所述零点将接着在基带处折回/后降，从而导致在所述零点的频率处无噪声混叠或噪声混叠减少。对于离散时间电压取样器来说，不存在零点，且来自减少取样的混叠噪声可比离散时间电流取样器的情况更坏。图3C还展示在开关324闭合的情况下所获得的一阶RC低通滤波器响应352。

出于简单性起见，图3A展示单一电容器330针对离散时间模拟滤波器230的使用。一般来说，离散时间模拟滤波器230可实施任何类型的滤波器，例如，有限脉冲响应(FIR)滤波器、无限脉冲响应(IIR)滤波器、由FIR滤波器区段与IIR滤波器区段两者组成的自动回归移动平均(ARMA)滤波器，等等。可设计离散时间模拟滤波器230以提供各种功能，例如，(i)用以恢复可具有可变带宽的所要信号的频率选择性、(ii)在从f_s向下到更低速率的时钟速率抽取期间减少的噪声混叠、(iii)对不需要的谱分量(例如，图像、毛刺噪声及人为干扰)的抑制，和/或(iv)其它功能。也可将离散时间模拟滤波器230设计为可提供可变带宽选择性及滤波的自适应滤波器。下文描述离散时间模拟滤波器230的一些示范性设计。

图4展示可由离散时间模拟滤波器230实施的N分接头FIR滤波器430的示范性设计。FIR滤波器430包括串联地耦合的N-1个延迟元件450b到450n，其中延迟元件450b接收输入样本x(k)。每一延迟元件450提供一个取样时钟周期的延迟。增益元件452a耦合到延迟元件450b的输入，且N-1个增益元件452b到452n分别耦合到N-1个延迟元件450b到450n的输出。增益元件452a到452n分别具有权重w₁到w_N。求和器454耦合到所有N个增益元件452a到452n的输出且提供输出样本y(k)。

可将来自FIR滤波器430的输出样本y(k)表达为：

$y\left(k\right)=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{w}_n\·x(k-n-1),$ 方程式(1)

其中w_n为第n滤波器分接头的权重。在方程式(1)中，使用x(k-n-1)而非x(k-n)，因为指数n始于1而非0。

可将FIR滤波器430作为抽取滤波器或非抽取滤波器进行操作。另外，可将FIR滤波器430作为矩形滤波器或加权滤波器进行操作。表1提供针对每一模式的简短描述。

表1

模式	描述
		抽取	每M个时钟周期获得一个输出样本y(k)，其中M为抽取速率。
非抽取	每一时钟周期获得一个输出样本y(k)。
		矩形	权重w1到wN相等，或w1＝w2＝…＝wN。
加权	权重w1到wN可具有不同值。

对于抽取矩形FIR滤波器来说，N个权重相等，且每M个时钟周期获得一个输出样本y(k)。输入样本x(k)处于取样速率f_s，且输出样本y(k)处于f_out＝f_s/M的输出速率。一般来说，抽取速率M可能或可能不等于分接头的数目N。FIR滤波器响应是通过N个相等权重而确定且具有sinc(x)频率响应。按M进行抽取会导致输入样本的频谱被折叠，使得在f_out的整数倍数处的分量被折叠到基带。

对于非抽取矩形FIR滤波器来说，N个权重相等，且每一时钟周期获得一个输出样本y(k)。输入样本x(k)处于取样速率f_s，且输出样本y(k)也处于所述取样速率，或f_out＝f_s。因此，输入样本的频谱未被折叠。FIR滤波器归因于相等权重而具有sinc(x)频率响应。

对于抽取加权FIR滤波器来说，N个权重可不同，且每M个时钟周期获得一个输出样本y(k)。FIR滤波器响应是通过N个权重的值而确定，所述值可经选择以获得FIR滤波器的所要频率响应。举例来说，可选择FIR滤波器响应以衰减频带外分量，此可在抽取之后减少频带内噪声。对于加权FIR滤波器来说，可选择权重以实施任何类型的滤波器，例如，汉宁(Hanning)滤波器、汉明(Hamming)滤波器、高斯(Gaussian)滤波器、切比雪夫(Chebyshev)滤波器、贝塞尔(Bessel)滤波器，等等。这些各种类型的滤波器在此项技术中为已知的。

对于非抽取加权FIR滤波器来说，N个权重可不同，且每一时钟周期获得一个输出样本y(k)。可选择N个权重以获得FIR滤波器的所要频率响应。

图5A展示抽取N分接头模拟FIR滤波器530的示意图，抽取N分接头模拟FIR滤波器530为使用切换型电容器的FIR滤波器430的一个示范性设计。取样开关524使一端接收电流信号I_in且使另一端耦合到输入节点A。电流信号I_in可由跨导放大器(例如，图2中的LNTA 222)、输入电容器或某其它电流源提供。当多个FIR滤波器级串联地耦合时，可使用输入电容器来提供输入电流或电荷。节点A处的信号可对应于图4中的x(k)。

模拟FIR滤波器530包括N个单元550a到550n及由传递开关560与电容器562组成的输出电路。每一单元550包括电容器552、充电开关554、选择开关556及复位开关558。开关554使一端耦合到节点A(其为单元输入)且使另一端耦合到电容器552的第一端。电容器552的第二端耦合到电路接地。开关556使一端耦合到电容器552的第一端且使另一端耦合到求和节点B(其为单元输出)。开关558使一端耦合到电容器552的第一端且使另一端耦合到电路接地。开关558用以在每一充电操作之前将电容器552复位到预定值，且是由复位信号R_n控制，其中n∈{1，…，N}。预定值可为电路接地(如图5A所示)或可经选择以为CMOS开关提供恰当DC偏置的共模DC电压。开关554用以对电容器552充电且由加载信号L_n控制。电容器552存储来自电流信号I_in的电荷且实施图4中的一个延迟元件450。开关554用以将电容器552耦合到节点B且由选择信号S_n控制。

开关560使一端耦合到节点B且使另一端耦合到电容器562的第一端。电容器562的第二端耦合到电路接地。电容器562的第一端处的信号可对应于图4中的y(k)。开关560用以将电流从求和节点B传递到电容器562且是由和控制信号SUM控制。

模拟FIR滤波器530如下操作。可分别通过启用复位信号R₁到R_N而闭合开关558a到558n，以分别将电容器552a到552n复位到预定值(例如，0V)。开关524由取样时钟SCLK控制，且无论何时开关524闭合时均将输入电流I_in提供到节点A。在每一时钟周期中，N个开关554a到554n中的一者闭合，且节点A上的电流对耦合到被闭合的开关的电容器552充电。可通过在每一时钟周期中启用一个加载信号L_n而在N个连续时钟周期中对电容器552a到552n充电，其中每一时钟周期对一个电容器充电。在已对所有N个电容器552a到552n充电之后，通过启用所有N个选择信号S₁到S_N来闭合开关556a到556n，且通过启用SUM信号来闭合开关560。接着将电容器552a到552n上的电荷转移到电容器562。节点B为对来自所有N个电容器552a到552n的电流求和的电流求和节点，且可对应于图4中的求和器454。

图5B展示用于具有N＝4个单元的实例的模拟FIR滤波器530的各种控制信号的时序图。每一电容器552可在通过启用用于所述电容器的复位信号R_n而被充电之前复位到预定值。可在不同时间(如图5B所示)或在相同时间(图5B中未展示)复位四个电容器。每一电容器552可基于用于所述电容器的加载信号L_n而由输入电流I_in充电。所有四个电容器均可基于其选择信号S₁到S₄而将其电荷转移到电容器562。

每一单元550为一个模拟样本提供存储且实施图4中的一个延迟元件450。由每一单元所提供的延迟量是通过用于所述单元的加载信号L_n的时序而确定。每一单元550具有由用于所述单元的电容器552的大小所确定的权重w_n，如下：

$w_n=\frac{C_n}{C_{\mathrm{total}}+C_{\mathrm{out}}},$ 方程式(2)

其中 $C_{\mathrm{total}}=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{C}_n.$

方程式(2)指示：每一滤波器分接头的权重可基于用于所述滤波器分接头的电容器552的大小而选择。

模拟FIR滤波器530在N个时钟周期中对N个电容器552a到552n充电，且接着将这些电容器上的电荷转移到电容器562。可将电容器562上的电压表达为：

$\frac{V_{\mathrm{out}}}{V_{\mathrm{in}}}=\frac{C_{\mathrm{total}}}{C_{\mathrm{total}}+C_{\mathrm{out}}}.$ 方程式(3)

每一电容器552可用以对电容器562仅充电一次，此后，电容器552上的电压可由于电荷共享而不同于原始值。模拟FIR滤波器530可因此在每N个时钟周期中提供一个输出样本，且抽取速率为N。

图6展示N分接头模拟FIR滤波器630的示范性设计的示意图，N分接头模拟FIR滤波器630实施使用切换型电容器的FIR滤波器430。模拟FIR滤波器630可用于图2中的离散时间模拟滤波器230。N沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管624使其源极接收电流信号I_in、使其栅极接收取样时钟SCLK且使其漏极耦合到节点A。电流信号I_in可由跨导放大器(例如，图2中的LNTA 222)、输入电容器或某其它电流源提供。NMOS晶体管624可用于图2中的离散时间取样器224且对应于图5A中的取样开关524。

模拟FIR滤波器630包括N+1个区段640a到640o及由NMOS晶体管660与电容器662组成的输出电路。每一区段640使其输入耦合到节点A且使其输出耦合到求和节点B。NMOS晶体管660作为传递开关而操作，且使其源极耦合到节点B、使其栅极接收和控制信号SUM且使其漏极提供输出信号V_out。NMOS晶体管660对应于图5A中的开关560。电容器662耦合于NMOS晶体管660的漏极与电路接地之间。

在图6所示的示范性设计中，每一区段640包括M个单元，其中区段640o中的仅一个单元被标记为单元650。每一单元包括电容器652与NMOS晶体管654、656及658。NMOS晶体管654使其漏极耦合到区段输入(其为节点A)、使其栅极接收加载信号L_n且使其源极耦合到电容器652的第一端，其中n∈{0，…，N}。电容器652的第二端耦合到电路接地。NMOS晶体管656使其漏极耦合到区段输出(其为节点B)、使其栅极接收用于单元的选择信号S_nm且使其源极耦合到电容器652的第一端，其中m∈{1，…，M}。NMOS晶体管658使其漏极耦合到电容器652的第一端、使其栅极接收用于区段的复位信号R_n且使其源极耦合到电路接地。NMOS晶体管654是用以对电容器652充电的充电开关，且可对应于图5A中的开关554。NMOS晶体管656是用以将电容器652耦合到求和节点B的选择开关，且可对应于图5A中的开关556。NMOS晶体管658是用以在充电操作之前将电容器652复位到预定值(例如，0V)的复位开关，且可对应于图5A中的开关558。

在图6所示的示范性设计中，每一区段640具有一个耦合到所述区段中的所有M个NMOS晶体管654的栅极的加载信号L_n。所述加载信号控制所述区段中的M个电容器652的充电。N+1个区段640a到640o分别具有如下文所描述而操作的N+1个不同加载信号L₀到L_N。每一区段640具有一个耦合到所述区段中的所有M个NMOS晶体管658的栅极的复位信号R_n。所述复位信号控制所述区段中的M个电容器652的复位。每一区段640还具有耦合到所述区段中的M个NMOS晶体管656的栅极的M个选择信号S_n1到S_nM的集合。所述选择信号控制所述区段中的M个电容器652到节点B的耦合。

一般来说，N及M可各自为任何整数值。可通过产生用于NMOS晶体管654、656及660的适当控制信号而将模拟FIR滤波器630作为抽取矩形滤波器、非抽取矩形滤波器、抽取加权滤波器或非抽取加权滤波器进行操作。

图7展示4分接头非抽取矩形FIR滤波器630a的示意图，4分接头非抽取矩形FIR滤波器630a为图6中的模拟FIR滤波器630的一个示范性设计。在此示范性设计中，模拟FIR滤波器630a包括五个区段0到4，每一区段包括四个单元，且每一单元具有一个单位电容器。在每一取样时钟周期中，电流I_in经由开关624被传递到不同区段且对所述区段中的所有四个电容器充电。四个电容器是在一个时钟周期中被同时充电且存储模拟样本。五个区段是在五个连续时钟周期中以循环方式被充电，其中每一时钟周期对一个区段充电。

在每一时钟周期中，未被充电的四个区段将其所存储电荷提供到节点B，其中每一区段一个电容器地将其所存储电荷提供到节点B。来自四个区段中的四个电容器的电荷经由开关660被提供到电容器662以产生针对所述时钟周期的输出样本。每一区段包括四个电容器且可在四个时钟周期中提供来自四个电容器的电荷，其中每一时钟周期提供来自一个电容器的电荷。这允许在每一时钟周期中产生一个输出样本。

表2展示图7中的五个区段0到4的操作。在时钟周期T₀中，将区段0中的四个电容器C₀₁到C₀₄充电到表示为x(0)的相同值。在紧接着的四个时钟周期T₁到T₄中的每一者中，将来自区段0中的不同电容器的电荷提供到求和节点B。在时钟周期T₁中，将区段1中的四个电容器C₁₁到C₁₄充电到表示为x(1)的相同值。在紧接着的四个时钟周期T₂到T₅中的每一者中，将来自区段1中的不同电容器的电荷提供到求和节点B。在时钟周期T₂中，将区段2中的四个电容器C₂₁到C₂₄充电到表示为x(2)的相同值。在时钟周期T₃中，将区段3中的四个电容器C₃₁到C₃₄充电到表示为x(3)的相同值。在时钟周期T₄中，将区段4中的四个电容器C₄₁到C₄₄充电到表示为x(4)的相同值。将区段0到3中的电容器C₀₄、C₁₃、C₂₂及C₃₁上的电荷提供到电容器562以产生输出样本，其可被给定为y(4)＝x(0)+x(1)+x(2)+x(3)。在时钟周期T₅中，再次将区段0中的四个电容器C₀₁到C₀₄充电到表示为x(5)的相同值。将区段0到3中的电容器C₁₄、C₂₃、C₃₂及C₄₁上的电荷提供到电容器562以产生输出样本，其可被给定为y(5)＝x(1)+x(2)+x(3)+x(4)。针对每一后续时钟周期而发生相同操作。

表2

如表2所示，可通过在一个区段中存储每一输入样本x(n)的四个副本且在紧接着的四个时钟周期中的每一者中提供一个副本而在每一时钟周期中获得一个输出样本y(n)。在每一时钟周期中，可从四个区段获得针对四个先前时钟周期的四个输入样本且对四个输入样本求和以产生针对所述时钟周期的输出样本。存在一个时钟周期的传播延迟，且基于针对四个先前时钟周期的经存储模拟样本x(n-1)到x(n-4)而产生针对当前时钟周期的输出样本y(n)。

图6中的模拟FIR滤波器630也可用于加权FIR滤波器。在此状况下，可使用N个区段来实施N分接头加权FIR滤波器。可在一个时钟周期中对每一区段中的所有M个电容器充电，且可基于所述区段的权重而选择M个电容器的全部或子集。在N个时钟周期中已对所有N个区段充电之后，可对来自N个区段中的所有选定电容器的电荷求和以产生一个输出样本。因此在每N个时钟周期中产生一个输出样本，且抽取速率为N。

对于加权FIR滤波器来说，应将每一区段中相同数目的电容器(或相同的总电容)耦合到节点B，以便获得恰当的电压按比例缩放。这可通过对每一区段中的所有M个电容器充电、将未用电容器复位到零电荷且在所有M个电容器中切换到节点B而实现。

图8展示单元的区段640x的示范性设计的示意图，其中每一单元针对一个复位开关。区段640x可用于图6中的模拟FIR滤波器630中的区段640a到640o中的每一者。区段640x包括M个单元，其中仅一个单元被标记为单元650x。每一单元包括如上文针对图6所描述而耦合的电容器652与NMOS晶体管654、656及658。每一单元的NMOS晶体管658接收用于所述单元的复位信号R_nm。对于每一单元来说，可经由NMOS晶体管654对电容器652充电，且此后，如果权重为零或如果未针对小于1的权重而选择电容器，则可经由NMOS晶体管658而将电容器652复位到零电荷(如图8所示)或复位到预定值(图8中未展示)。电容器652可存储原始电荷或零电荷或预定值，且可经由NMOS晶体管656切换到节点B。

图9展示4分接头抽取加权FIR滤波器630b的示意图，4分接头抽取加权FIR滤波器630b为图6中的模拟FIR滤波器630的另一示范性设计。在此示范性设计中，模拟FIR滤波器630b包括四个区段1到4，每一区段包括四个单元，且每一单元具有一个单位电容器。在每一取样时钟周期中，电流I_in经由开关624传递到不同区段且对所述区段中的所有四个电容器充电。四个区段是在四个连续时钟周期中以循环方式被充电，其中每一时钟周期对一个区段充电。对于每一区段来说，当所述区段被充电时，所有四个电容器最初均被充电，且此后通过使相关联的复位开关(图9中未展示)短路而对所述区段中的未用电容器放电。

在已对所有四个区段充电之后，将每一区段中的四个电容器耦合到节点B。举例来说，可通过接入区段1中的两个已充电电容器及两个已放电电容器、区段2中的四个已充电电容器、区段3中的四个已充电电容器与区段4中的两个已充电电容器及两个已放电电容器来获得具有权重w₁＝w₄＝1/2及w₂＝w₃＝1的4分接头FIR滤波器。一般来说，每一区段中的单位电容器的数目可决定所述区段的权重的粒度或分辨率。M个单位电容器可用以获得具有1/M的粒度的权重，或M个单位电容器可以1/M的步长被量化。

在四个时钟周期中对四个区段充电，且对来自所有电容器的电荷求和以产生一个输出样本。因此在每四个时钟周期中产生一个输出样本，且抽取速率为四。

一般来说，可通过具有电荷的电容器的数目相对于无电荷(或被清零)的电容器的数目来确定每一区段n的权重w_n。如果每一区段包括M个单位电容器，则可将每一区段n的总电容C_n表达为：

$C_n=\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{C}_{\mathrm{nm}},$ 方程式(4)

其中C_nm为区段n中的第m电容器的电容。

可将每一区段n的权重w_n表达为：

$w_n=\frac{\underset{m=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{C}_{\mathrm{nm}}}{C_n},$ 方程式(5)

其中K为具有电荷的电容器的数目，且M-K为无电荷的电容器的数目。可基于每一区段的被充电的电容器的数目而获得不同区段的不同权重。可通过所有N个区段的权重来确定FIR滤波器脉冲响应且可将其给定为h＝[w₁ w₂…w_N]。

图10展示N分接头模拟FIR滤波器1030的示范性设计的示意图，N分接头模拟FIR滤波器1030为使用切换型电容器的FIR滤波器430的另一示范性设计。模拟FIR滤波器1030可用于图2中的离散时间模拟滤波器230。开关1024及1060与电容器1062分别以与图6中的开关624及660和电容器662相同的方式耦合。

模拟FIR滤波器1030包括N+1个区段1040a到1040o，其中每一区段包括M个块1042a到1042m。每一块1042使其输入耦合到节点A且使其输出耦合到节点B。每一块1042包括K个单元且可以与图6中的区段640、图8中的区段640x类似的方式或以某其它示范性设计进行实施。每一单元包括一个单位电容器。每一块1042可因此提供具有1/K的粒度的可配置权重。

每一区段1040具有一个加载信号L_n，加载信号L_n控制所述区段中的电容器的充电。N+1个区段1040a到1040o分别具有如上文针对图6所描述而操作的N+1个不同加载信号L₀到L_N。每一区段1040还具有分别耦合到M个块1042a到1042m的M个选择信号S_n1到S_nM的集合。所述选择信号控制块1042a到1042m中的电容器到节点B的耦合。每一区段1040进一步具有分别耦合到M个块1042a到1042m的M个复位信号R_n1到R_nM的集合。所述复位信号控制块1042a到1042m中的未选电容器的放电以获得零电荷。

N+1个区段1040a到1040o在N+1个时钟周期中以循环方式被充电，其中在每一时钟周期中对一个区段充电。对于区段1040a来说，所述区段中的所有电容器均在一个时钟周期中被同时充电且最初具有相同值。对于区段1040a中的每一块来说，未用电容器是经由相关联复位NMOS晶体管而被放电或短路。此后在M个后续时钟周期中将M个块耦合到节点B，其中每一时钟周期将一个块耦合到节点B。对于耦合到节点B的每一块来说，所述块中的所有已充电电容器及已放电电容器均经由选择NMOS晶体管而耦合到节点B。

图11展示一般化模拟FIR滤波器1130的示范性设计的示意图，一般化模拟FIR滤波器1130为使用切换型电容器的FIR滤波器430的又一示范性设计。模拟FIR滤波器1130可实施表1所示的所有模式，且可用于图2中的离散时间模拟滤波器230。NMOS晶体管1124及1160和电容器1162分别以与图6中的NMOS晶体管624及660和电容器662相同的方式耦合。

模拟FIR滤波器1130包括Q个单元1150a到1150q，其中Q可为任何合适值。每一单元包括如上文针对图8中的单元650x所描述而耦合的电容器1152与NMOS晶体管1154、1156及1158。每一单元可具有其自己的加载信号L_q、选择信号S_q及复位信号R_q，其中q∈{1，…，Q}。控制信号产生器232可产生用于模拟FIR滤波器1130中的NMOS晶体管的控制信号。

一般来说，可使用足够数目的单元(Q个)来实施具有任何数目的分接头及特性的所要模拟FIR滤波器。可通过并行地对多个电容器充电且一次接入一个电容器来获得非抽取矩形滤波器。可通过并行地对多个电容器充电且基于所要权重而同时接入这些电容器中的全部或子集来获得抽取加权滤波器。可通过并行地对多个电容器集合充电且一次接入一个电容器集合来获得非抽取加权滤波器。可基于所要权重而选择每一集合中的零个或零个以上电容器。

表3列出可通过用于具有80个单位电容器(或Q＝80)的示范性设计的模拟FIR滤波器1130而实现的一些配置。一般来说，可通过适当地控制用于模拟FIR滤波器1130中的Q个单元的加载信号、选择信号及复位信号来获得不同FIR滤波器架构、权重值及抽取速率。也可动态地改变FIR滤波器架构、权重值和/或抽取速率。

表3

-	-	-	4个块/区段
				1个电容器/区段	8个电容器/区段	10个电容器/区段	4个电容器/区段
按80抽取	按1抽取	按8抽取	按1抽取
				wn∈{0，1}	wn∈{0，1}	{0，0.1，0.2，…，1}	{0，1/4，1/2，3/4，1}
80个总电容器	72个总电容器	80个总电容器	80个总电容器

可将模拟FIR滤波器作为可支持不同抽取速率(例如，1、2、4，等等)的多速率滤波器进行操作。可基于所处理的信号的特性和/或带宽而选择抽取速率。举例来说，不同抽取速率可用于不同无线电技术、不同系统带宽，等等。

出于清晰性起见，上文的大部分描述假定单位/相等电容器针对模拟FIR滤波器的使用，其也被称作温度计解码。单位电容器的使用可改善电容器匹配。非相等电容器(例如，二进制加权电容器)也可用于模拟FIR滤波器。

图5到图11展示模拟FIR滤波器的一些示范性单端设计。也可使用可支持正权重与负权重两者的差动设计来实施模拟FIR滤波器。

图12A展示图11中的模拟FIR滤波器1130的一部分，其用于与差动设计的比较。图12A展示传递NMOS晶体管1124及一个单端单元1150。单元1150中的NMOS晶体管1156及1158已在图12A中从其在图11中的原始位置被重新布置。

图12B展示差动模拟FIR滤波器1230的示范性设计的示意图。跨导放大器1222接收输入信号V_in且提供差动电流信号I_inp及I_inm。NMOS晶体管1224a及1224b使其源极耦合到放大器1222的差动输出、使其栅极接收取样时钟SCLK且使其漏极分别耦合到节点Ap及Am。

出于简单性起见，图12B仅展示一个差动单元1250。在单元1250内，电容器1252a和NMOS晶体管1254a、1256a及1258a分别以与图12A中的单元1150中的电容器1152和NMOS晶体管1154、1156及1158相同的方式耦合。NMOS晶体管1254a的漏极耦合到节点Ap，且NMOS晶体管1256a的漏极耦合到求和节点Bp。类似地，电容器1252b和NMOS晶体管1254b、1256b及1258b以与图12A中的单元1150中的电容器1152和NMOS晶体管1154、1156及1158相同的方式耦合。然而，NMOS晶体管1254b的漏极耦合到节点Am，且NMOS晶体管1256b的漏极耦合到求和节点Bm。单元1250进一步包括NMOS晶体管1260a及1260b，NMOS晶体管1260a及1260b使其源极分别耦合到NMOS晶体管1256a及1256b的源极、使其栅极耦合在一起且使其漏极分别耦合到节点Bm及Bp。

单元1250接收差动电流信号且存储差动模拟样本。可操作单元1250以获得权重0、+1或-1。可通过分别经由NMOS晶体管1258a及1258b使电容器1252a及1252b短路来获得权重0。可通过分别经由NMOS晶体管1256a及1256b将电容器1252a及1252b耦合到节点Bp及Bm来获得权重+1。可通过分别经由NMOS晶体管1260a及1260b将电容器1252a及1252b耦合到节点Bm及Bp来获得权重-1。

本文中所描述的离散时间模拟滤波器可用于各种应用，例如，通信、网络连接、计算、消费型电子器件，等等。离散时间模拟滤波器可用于蜂窝式电话、无线装置、手持式装置、无线调制解调器、广播接收器、PDA、膝上型计算机、无绳电话，等等。离散时间模拟滤波器也可用于各种通信系统，例如，CDMA2000系统、宽带CDMA(W-CDMA)系统、全球移动通信系统(GSM)系统、无线局域网(WLAN)、广播系统，等等。离散时间模拟滤波器也可用于蓝牙装置、全球定位系统(GPS)及卫星定位系统(SPS)接收器，等等。

可将本文中所描述的离散时间模拟滤波器实施于IC、RFIC、混频信号IC、ASIC、印刷电路板(PCB)、电子装置等等内。也可通过各种IC工艺技术(例如，CMOS、N沟道MOS(NMOS)、P沟道MOS(PMOS)、双极结型晶体管(BJT)、双极CMOS(BiCMOS)、硅锗(SiGe)、砷化镓(GaAs)，等等)来制造离散时间模拟滤波器。

实施本文中所描述的离散时间模拟滤波器的设备可为独立装置或可为更大装置的一部分。一装置可为：(i)独立IC；(ii)一个或一个以上IC的集合，其可包括用于存储数据和/或指令的存储器IC；(iii)RFIC，例如，RF接收器(RFR)或RF发射器/接收器(RTR)；(iv)ASIC，例如，移动台调制解调器(MSM)；(v)可嵌入于其它装置内的模块；(vi)接收器、蜂窝式电话、无线装置、手持机或移动单元；(vii)等等。

所属领域的技术人员应理解，可使用多种不同技术中的任一者来表示信息及信号。举例来说，可贯穿以上描述而参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号及码片可通过电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或其任何组合来表示。

所属领域的技术人员应进一步了解，可将结合本文中的揭示所描述的各种说明性逻辑块、模块、电路及算法步骤实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件与软件的此可互换性，已在上文就其功能性大体上描述了各种说明性组件、块、模块、电路及步骤。将此功能性实施为硬件还是软件是视特定应用及强加于整个系统的设计约束而定。所属领域的技术人员可针对每一特定应用以变化方式来实施所描述功能性，但不应将这些实施决策解释为导致脱离本发明的范围。

可通过经设计以执行本文中所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合来实施或执行结合本文中的揭示所描述的各种说明性逻辑块、模块及电路。通用处理器可为微处理器，但在替代例中，处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心结合的一个或一个以上微处理器，或任何其它此配置。

可直接以硬件、以由处理器所执行的软件模块或以所述两者的组合来体现结合本文中的揭示所描述的方法或算法的步骤。软件模块可常驻于RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可装卸式磁盘、CD-ROM或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。将示范性存储媒体耦合到处理器，使得处理器可从存储媒体读取信息及将信息写入到存储媒体。在替代例中，存储媒体可与处理器成一体。处理器及存储媒体可常驻于ASIC中。ASIC可常驻于用户终端中。在替代例中，处理器及存储媒体可作为离散组件常驻于用户终端中。

在一个或一个以上示范性设计中，可以硬件、软件、固件或其任何组合来实施所描述功能。如果以软件进行实施，则可将所述功能作为计算机可读媒体上的一个或一个以上指令或代码进行存储或传输。计算机可读媒体包括计算机存储媒体与通信媒体两者，通信媒体包括促进计算机程序从一个位置到另一位置的转移的任何媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。通过实例而非限制，这些计算机可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用以载运或存储呈指令或数据结构的形式的所要代码且可由计算机存取的任何其它媒体。又，将任何连接恰当地称为计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或无线技术(例如，红外线、无线电及微波)而从网站、服务器或其它远程源传输软件，则将同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或无线技术(例如，红外线、无线电及微波)包括于媒体的定义中。如本文中所使用，磁盘及光盘包括紧密光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字通用光盘(DVD)、软盘及蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘使用激光来光学地再现数据。上述的组合也应包括于计算机可读媒体的范围内。

提供本发明的先前描述以使任何所属领域的技术人员均能够制造或使用本发明。对本发明的各种修改对于所属领域的技术人员来说将为显而易见的，且可在不脱离本发明的范围的情况下将本文中所界定的一般原理应用于其它变化。因此，本发明既定不限于本文中所描述的实例及设计，而是将符合与本文中所揭示的原理及新颖特征一致的最广泛范围。

Claims (43)

1.一种设备，其包含：

取样器，其经配置以对模拟信号进行取样且以一取样速率来提供模拟样本；以及

离散时间模拟滤波器，其经配置以对所述模拟样本进行滤波且以所述取样速率来提供经滤波模拟样本。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述离散时间模拟滤波器包含：

多个电容器，其经配置以存储多个样本周期的模拟样本；以及

求和器，其经配置以对来自所述多个电容器的经存储模拟样本求和以产生所述经滤波模拟样本。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述离散时间模拟滤波器进一步包含耦合到所述多个电容器的多个开关，每一开关经配置以在相关联电容器被充电以存储模拟样本之前将所述电容器复位到预定值。

4.根据权利要求1所述的设备，其中所述离散时间模拟滤波器经配置以实施针对N个滤波器分接头具有N个相等权重的有限脉冲响应(FIR)滤波器，其中N大于一。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述离散时间模拟滤波器经配置以实施针对N个滤波器分接头具有N个具有至少两个不同值的权重的有限脉冲响应(FIR)滤波器，其中N大于一。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述离散时间模拟滤波器包含用于多个滤波器分接头的多个区段，每一区段包含用于多个样本周期的多个电容器，每一电容器经配置以针对一个样本周期而存储用于一个滤波器分接头的模拟样本。

7.根据权利要求6所述的设备，其中所述多个区段是在多个样本周期中被充电，其中在每一样本周期中一个区段被充电，且其中每一区段中的所述多个电容器是在所述区段被充电时被充电到一个模拟样本的值。

8.根据权利要求7所述的设备，其中对于未被充电的每一区段来说，所述区段中的所述多个电容器是在多个样本周期中耦合到求和节点，其中在每一样本周期中一个电容器耦合到所述求和节点。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述离散时间模拟滤波器包含耦合到所述取样器的多个单元，每一单元包含经配置以存储一个模拟样本的电容器。

10.根据权利要求9所述的设备，其中每一单元进一步包含：

第一开关，其经配置以在所述第一开关闭合时将所述单元中的所述电容器耦合到所述取样器；以及

第二开关，其经配置以在所述第二开关闭合时将所述单元中的所述电容器耦合到求和节点。

11.根据权利要求10所述的设备，其中每一单元进一步包含：

第三开关，其经配置以在所述第三开关闭合时对所述单元中的所述电容器放电。

12.根据权利要求10所述的设备，其中每一单元的所述第一开关及所述第二开关分别是基于用于所述单元的第一控制信号及第二控制信号而闭合。

13.根据权利要求10所述的设备，其中每一单元的所述第一开关及所述第二开关是使用金属氧化物半导体(MOS)晶体管来实施。

14.根据权利要求9所述的设备，其中每一单元经配置以接收差动电流信号且存储一个差动模拟样本。

15.根据权利要求9所述的设备，其中每一单元经配置以提供正权重、负权重或零权重。

16.根据权利要求1所述的设备，其进一步包含：

跨导放大器，其经配置以放大电压输入信号且提供电流信号作为用于所述取样器的所述模拟信号。

17.根据权利要求1所述的设备，其进一步包含：

输入电容器，其耦合到所述取样器且经配置以提供用于所述取样器的所述模拟信号。

18.一种设备，其包含：

取样器，其经配置以对模拟信号进行取样且以一取样速率来提供模拟样本；以及

离散时间模拟滤波器，其经配置以使用至少两个不同权重对所述模拟样本进行滤波且提供经滤波模拟样本。

19.根据权利要求18所述的设备，其中所述离散时间模拟滤波器包含用于多个滤波器分接头的多个区段，其中每一滤波器分接头有一个区段，每一区段包含多个电容器，且其中每一滤波器分接头的权重是基于用于所述滤波器分接头的所述区段中的零个或零个以上选定电容器来确定的。

20.根据权利要求19所述的设备，其中每一区段中的所述多个电容器具有相等大小，且其中每一滤波器分接头的所述权重是基于用于所述滤波器分接头的所述区段中的选定电容器的数目来确定的。

21.根据权利要求19所述的设备，其中每一区段中的所述多个电容器在所述多个电容器被充电以存储模拟样本之前被复位到预定值。

22.根据权利要求19所述的设备，其中每一区段中的所述多个电容器在一个样本周期中被充电，所述区段中的未选电容器此后被放电，且所述区段中的所述已充电电容器及所述已放电电容器在指定样本周期中耦合到求和节点。

23.根据权利要求18所述的设备，其中所述离散时间模拟滤波器经配置以执行抽取且以低于所述取样速率的输出速率来提供所述经滤波模拟样本。

24.根据权利要求18所述的设备，其中所述离散时间模拟滤波器经配置以用所述取样速率来提供所述经滤波模拟样本。

25.一种设备，其包含：

取样器，其经配置以对模拟信号进行取样且以一取样速率来提供模拟样本；

离散时间模拟滤波器，其可以多种模式中的一者而操作且经配置以基于选定模式对所述模拟样本进行滤波且提供经滤波模拟样本，所述离散时间模拟滤波器包含多个电容器，所述电容器是基于第一控制信号而被充电且基于第二控制信号而耦合到求和节点；以及

控制信号产生器，其经配置以基于所述离散时间模拟滤波器的所述选定模式而产生所述第一控制信号及所述第二控制信号。

26.根据权利要求25所述的设备，其中所述多种模式包含抽取模式及非抽取模式，且其中所述离散时间模拟滤波器经配置以针对所述非抽取模式以所述取样速率且针对所述抽取模式以小于所述取样速率的速率来提供所述经滤波模拟样本。

27.根据权利要求25所述的设备，其中所述多种模式包含矩形模式及加权模式，且其中所述离散时间模拟滤波器经配置以基于所述矩形模式的相等权重且基于所述加权模式的至少两个不同权重而对所述模拟样本进行滤波。

28.一种集成电路，其包含：

取样器，其经配置以对模拟信号进行取样且以一取样速率来提供模拟样本；以及

离散时间模拟滤波器，其经配置以对所述模拟样本进行滤波且提供经滤波模拟样本，所述离散时间模拟滤波器基于至少两个不同权重而对所述模拟样本进行滤波或以所述取样速率来提供所述经滤波模拟样本。

29.根据权利要求28所述的集成电路，其中所述离散时间模拟滤波器包含：

多个电容器，其经配置以存储多个样本周期的模拟样本；以及

求和器，其经配置以对来自所述多个电容器的所述经存储模拟样本求和以产生所述经滤波模拟样本。

30.根据权利要求28所述的集成电路，其中所述离散时间模拟滤波器包含用于多个滤波器分接头的多个区段，每一区段包含多个电容器，每一电容器经配置以针对一个样本周期而存储用于一个滤波器分接头的模拟样本。

31.根据权利要求30所述的集成电路，其中所述多个区段在多个样本周期中被充电，其中在每一样本周期中一个区段被充电，且其中每一区段中的所述多个电容器是在所述区段被充电时被充电到一个模拟样本的值。

32.根据权利要求31所述的设备，其中对于未被充电的每一区段来说，所述区段中的所述多个电容器是在多个样本周期中耦合到求和节点，其中在每一样本周期中一个电容器耦合到所述求和节点。

33.根据权利要求31所述的设备，其中每一区段中的未选电容器被放电，且所述区段中的所述已充电电容器及所述已放电电容器耦合到一求和节点。

34.一种方法，其包含：

对模拟信号进行取样从而以一取样速率来获得模拟样本；以及

使用离散时间模拟滤波器对所述模拟样本进行滤波以获得经滤波模拟样本，所述滤波是基于至少两个不同权重而执行或所述经滤波模拟样本是以所述取样速率提供。

35.根据权利要求34所述的方法，其中所述对所述模拟样本进行滤波包含：

在多个样本周期中对所述离散时间模拟滤波器的多个区段充电，其中在每一样本周期中对一个区段充电；

在多个样本周期中将每一区段中未被充电的多个电容器耦合到求和节点，其中在每一样本周期中将一个电容器耦合到所述求和节点；以及

在所述求和节点处对电荷求和以获得所述经滤波模拟样本。

36.根据权利要求35所述的方法，其中所述对所述模拟样本进行滤波进一步包含：在所述在一个样本周期中对每一区段中的所述多个电容器充电之前将所述区段中的所述多个电容器复位到预定值。

37.根据权利要求34所述的方法，其中所述对所述模拟样本进行滤波包含：

在多个样本周期中对所述离散时间模拟滤波器的多个区段充电，其中在每一样本周期中对一个区段充电；

将每一区段中的未选电容器放电；

将每一区段中的所述已充电电容器及所述已放电电容器耦合到求和节点；以及

在所述求和节点处对电荷求和以获得所述经滤波模拟样本。

38.根据权利要求37所述的方法，其中所述对所述模拟样本进行滤波进一步包含：在所述在一个样本周期中对每一区段中的多个电容器充电之前将所述区段中的所述多个电容器复位到预定值。

39.根据权利要求34所述的方法，其进一步包含：

选择所述离散时间模拟滤波器的多种模式中的一者；以及

基于所述选定模式而产生用于所述离散时间模拟滤波器内的开关的控制信号。

40.一种设备，其包含：

用于对模拟信号进行取样从而以一取样速率来获得模拟样本的装置；以及

用于使用离散时间模拟滤波器对所述模拟样本进行滤波以获得经滤波模拟样本的装置，所述滤波是基于至少两个不同权重而执行或所述经滤波模拟样本是以所述取样速率而提供。

41.根据权利要求40所述的设备，其中所述用于对所述模拟样本进行滤波的装置包含：

用于在多个样本周期中对所述离散时间模拟滤波器的多个区段充电的装置，其中在每一样本周期中对一个区段充电；

用于在多个样本周期中将每一区段中未被充电的多个电容器耦合到求和节点的装置，其中在每一样本周期中将一个电容器耦合到所述求和节点；以及

用于在所述求和节点处对电荷求和以获得所述经滤波模拟样本的装置。

42.根据权利要求40所述的设备，其中所述用于对所述模拟样本进行滤波的装置包含：

用于在多个样本周期中对所述离散时间模拟滤波器的多个区段充电的装置，其中在每一样本周期中对一个区段充电；

用于将每一区段中的未选电容器放电的装置；

用于将每一区段中的所述已充电电容器及所述已放电电容器耦合到求和节点的装置；以及

用于在所述求和节点处对电荷求和以获得所述经滤波模拟样本的装置。

43.根据权利要求40所述的设备，其进一步包含：

用于选择所述离散时间模拟滤波器的多种模式中的一者的装置；以及

用于基于所述选定模式而产生用于所述离散时间模拟滤波器内的开关的控制信号的装置。

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