CN105814819B - 用于校准模拟滤波器的方法和系统 - Google Patents

用于校准模拟滤波器的方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105814819B
CN105814819B CN201480066474.4A CN201480066474A CN105814819B CN 105814819 B CN105814819 B CN 105814819B CN 201480066474 A CN201480066474 A CN 201480066474A CN 105814819 B CN105814819 B CN 105814819B
Authority
CN
China
Prior art keywords
code
capacitor
offset
low
pass filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201480066474.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105814819A (zh
Inventor
S·皮纳加帕尼
S·蒂莫非夫
A·萨尔霍特拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kaiwei International Co
Marvell International Ltd
Marvell Asia Pte Ltd
Original Assignee
Mawier International Trade Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mawier International Trade Co Ltd filed Critical Mawier International Trade Co Ltd
Publication of CN105814819A publication Critical patent/CN105814819A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105814819B publication Critical patent/CN105814819B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/10—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H04B1/12—Neutralising, balancing, or compensation arrangements
    • H04B1/123—Neutralising, balancing, or compensation arrangements using adaptive balancing or compensation means
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/0153—Electrical filters; Controlling thereof
    • H03H7/0161—Bandpass filters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00—Networks using active elements
    • H03H11/02—Multiple-port networks
    • H03H11/04—Frequency selective two-port networks
    • H03H11/12—Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback
    • H03H11/1291—Current or voltage controlled filters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/0082—Monitoring; Testing using service channels; using auxiliary channels
    • H04B17/0085—Monitoring; Testing using service channels; using auxiliary channels using test signal generators
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/20—Monitoring; Testing of receivers
    • H04B17/21—Monitoring; Testing of receivers for calibration; for correcting measurements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H2210/00—Indexing scheme relating to details of tunable filters
    • H03H2210/02—Variable filter component
    • H03H2210/025—Capacitor
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H2210/00—Indexing scheme relating to details of tunable filters
    • H03H2210/04—Filter calibration method
    • H03H2210/046—Master -slave
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits

Abstract

公开了能够解决滤波器响应的设备和方法。例如，公开了一种用于补偿第一低通滤波器和第二低通滤波器的方法。方法包括向第一低通滤波器中注入参考音调fR和截止音调fC，并且测量参考音调fR和截止音调fC的相应滤波器响应，同时改变控制第一低通滤波器的截止频率的电容器代码直到确定最准确地引起第一低通滤波器使用期望的截止频率f0的第一电容器代码ICODE，针对第二低通滤波器执行类似的操作直到确定第二电容器代码QCODE，并且校准第一低通滤波器与第二低通滤波器之间的失配。

Description

用于校准模拟滤波器的方法和系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年12月4日提交的题为“Analog Filter Calibration”的美国临时申请第61/911,740号的权益，其全部内容通过引用合并于此。
背景技术
无线通信设备、诸如手机、某些复杂的集成电子设备用于接收和传输无线数据。不幸的是，这样的集成电子设备的模拟电子设备从一个晶片到另一晶片遭受工艺变化。这可能导致各种部件的特性——例如电阻器值和电容器值——发生变化以至于可能在没有某种形式的个性化的设备补偿的情况下不能使用特定设备。部件变化的问题甚至可能延伸到在单个芯片内部的设备。因此，甚至单个芯片中的两个同样设计的设备能够并且的确呈现出基本上失配。这一问题的严重性随着集成电路的几何形状不断缩小而趋向于增加。
发明内容
下面进一步详细地描述本发明的各个方面和实施例。
在实施例中，公开了一种用于在包括可编程滤波器电路系统的滤波器电路中补偿非期望的性的方法，可编程滤波器电路系统包括具有公共的期望的截止频率f0的第一低通滤波器和第二低通滤波器。方法包括：针对对应于公共的期望的截止频率f0的第一期望的带宽BW0，向第一低通滤波器中注入参考音调fR和截止音调fC，并且测量参考音调fR和截止音调fC的相应滤波器响应，同时改变控制第一低通滤波器的截止频率f0-I的电容器代码直到确定最准确地引起第一低通滤波器使用期望的截止频率f0的第一电容器代码ICODE；针对第一期望的带宽BW0，向第二低通滤波器中注入参考音调fR和截止音调fC，并且测量参考音调fR和截止音调fC的相应滤波器响应，同时改变控制第二低通滤波器的截止频率f0-Q的电容器代码直到确定最准确地引起第二低通滤波器使用期望的截止频率f0的第二电容器代码QCODE；以及针对大于第一期望的带宽BW0的一个或多个附加的带宽，进一步校准第一低通滤波器与第二低通滤波器之间的失配。
在另一实施例中，公开了一种用于在包括可编程滤波器电路系统的滤波器电路中补偿非期望的性的设备，可编程滤波器电路系统包括具有对应于第一期望的带宽BW0的公共的期望的截止频率f0的第一低通滤波器和第二低通滤波器。设备包括：控制第一低通滤波器和第二低通滤波器的代码搜索电路系统；向第一低通滤波器和第二低通滤波器二者中注入参考音调fR和截止音调fC的音调生成电路系统；测量电路系统；以及校准电路系统。测量电路系统：(1)测量参考音调fR和截止音调fC的相应滤波器响应，同时代码搜索电路系统改变控制第一低通滤波器的截止频率f0-I的电容器代码直到确定最准确地引起第一低通滤波器使用期望的截止频率f0的第一电容器代码ICODE；(2)测量参考音调fR和截止音调fC的相应滤波器响应，同时代码搜索电路系统改变控制第二低通滤波器的截止频率f0-Q的电容器代码直到确定最准确地引起第二低通滤波器使用期望的截止频率f0的第二电容器代码QCODE。校准电路系统被配置成针对大于期望的截止频率f0的第一期望的带宽BW0的一个或多个附加的带宽，校准第一低通滤波器与第二低通滤波器之间的失配。
附图说明
将参考以下附图详细地描述被提出作为示例的本公开的各种实施例，在附图中，相似的附图标记指代相似的元素。
图1是能够发送和接收无线信号的示例无线通信设备的框图。
图2描绘图1的下变频器的框图。
图3描绘被重新配置以便能够自校准的图1的无线通信设备。
图4是在图1的无线通信设备中使用的示例低通滤波器的功率响应。
图5描绘作为电容器代码的函数的能够在两个相同地设计的低通滤波器之间发生的相位失配的示例。
图6A和图6B描绘特定带宽的特定低通滤波器的失配在更高带宽处如何变得更差的示例。
图7是给出用于提供对失配的低通滤波器的补偿的示例操作集合的流程图。
具体实施方式
可以一般地以及在具体示例和/或具体实施例方面描述以下的所公开的方法和系统。对于其中参考详细示例和/或实施例的情况，注意，所描述的潜在原理中的任何原理并非限于单个实施例，而是可以被扩展用于与本文中所描述的其他方法和系统中的任何方法和系统一起使用，这一点本领域普通技术人员应当理解，除非另外具体指出。
当今电信设备的最主要的缺点之一是，集成电路的工艺变化会引起模拟部件不仅在不同晶片之间发生变化，而且甚至对于单个芯片上的不同设备也发生变化。因此，可能期望单个芯片上的两个相同设计的低通滤波器能够具有不同的截止频率。这些差异可能是有问题的。例如，当今正交频分调制(OFDM)系统在其RF到基带以及基带到RF变换电路系统中需要一对匹配的低通滤波器，并且甚至少量的失配可能引起OFDM设备不正确地操作并且超出行业规定的范围。
为了解决这些部件变化，设计者通常合并某种形式的校准电路系统，使得能够调节各个滤波器以更好地适合设备规定。模拟低通滤波器例如可以包含电容器组，电容器组可以可编程地放置在电路内部和外部使得能够细调截止频率。
不幸的是，因为校准过程由于实际电路限制而不能准确地匹配每对低通滤波器，不仅在发生校准的条件下回出现滤波器适配，对于滤波器必须解决的其他条件滤波器适配很可能严重。例如，假定使用20MHz的带宽来校准两个数字滤波器，则两个滤波器之间的幅度和相位变化针对40MHz的带宽增加，并且针对80MHz的带宽增加更多。这些增加的变化部分是由模拟滤波器内的非期望的部件引起的，并且部分是由于以下事实：模拟滤波器需要重新编程以根据带宽解决不同的截止频率。作为示例，操作带宽为20MHz的OFDM通信系统的模拟低通滤波器需要8.75MHz的截止频率，而对于40MHz的带宽需要18.75HMz的截止频率，并且对于80MHz的地阿卡需要38.75MHz的截止频率。
图1是能够发送和接收无线信号的示例无线通信设备100的框图。如图1所示，无线通信设备100包括接收天线102、下变频器104、第一(I通道)模数变换器(I-ADC)112、第二(Q通道)模数变换器(Q-ADC)114、发送天线122、上变频器124、第一(I通道)数模变换器(I-DAC)132、第二(Q通道)数模变换器(Q-DAC)134和处理器150。由于图1的各个部件102-150的操作公知，所以将省略在正常通信下的其操作的详细描述。
图2描绘图1的下变频器104的框图。如图2所示，下变频器104包括低噪声放大器(LNA)210、第一混频器220、I基带滤波器230、第二混频器222、Q基带滤波器232、能够产生本地振荡信号cos(ωLO t)的本地振荡器(LO)240(其中ωLO是本地振频率)、以及能够将本地振荡信号cos(ωLO t)平移-π/2弧度的相移设备242。与图1一样，因为各个部件210-232的操作公知，所以将省略在正常通信下其操作的详细描述。然而，应当理解，由于无线通信设备通常仅限于在任何给定时间点发送或接收，所以各个部件210-232中即使并非全部也会有多数可以用于图1的上变频器124而没有危害。这样的布置具有附加的优点：仅需要校准单对低通滤波器。
图3描绘被重新配置以便能够自校准的图1的无线通信设备100。也如图3所示，显示了专用于滤波器校准的处理器150的功能部件。这样的功能部件包括音调生成电路系统152、代码搜索电路系统154、功率/相位测量电路系统156和校准电路系统158。在各种实施例中，嵌入式电路系统152-158可以单独地由专用逻辑来制成，可以存在作为位于有形、非暂态存储器中并且在一个或多个处理器上操作的软件/固件例程，或者存在作为软件/固件处理器以及专用逻辑的组合。
在操作中，I基带(低通)滤波器230和Q基带(低通)滤波器232中的每个被校准使得每个在实际可能的范围内具有对应于第一期望的带宽BW0的公共期望的截止频率f0。虽然对于能够使用的特定带宽或截止频率没有限制，然而出于解释的目的，第一期望的带宽BW0是20MHz，并且对应期望的截止频率f0是8.75MHz。类似地，虽然关于能够使用的低通滤波器的类型没有限制，然而出于解释和实际示例的目的，I基带滤波器230和Q基带滤波器230都是使用开关电容器技术的第五阶切比雪夫类型-1滤波器。
初始校准以音调生成电路系统152(经由I-DAC 132-DAC 134)向I基带滤波器230和Q基带滤波器232中的每个中注入参考音调fR和截止音调fC来开始。I基带滤波器230和Q基带滤波器232进而提供与其相应非期望的截止频率f0-I和f0-Q一致的相应输出响应，同时功率/相位测量电路系统156(经由I-ADC 112和Q-ADC 114)测量相应滤波器响应。
在这一时间期间，代码搜索电路系统154将改变给I基带滤波器230和Q基带滤波器232的单独的数字控制代码(“电容器代码”或“cap”代码)直到在给定电容器代码的可用分辨率的情况下相应非期望的截止频率f0-I和f0-Q尽可能接近地匹配期望的截止频率f0。例如，假定I基带滤波器230和Q基带滤波器232每个的电容器代码分辨率为8比特，则代码搜索电路系统154可以提供任何数目的搜索算法以提供在[-128to127]这一范围内的电容器代码直到选择最准确地引起基带滤波器{230，232}使用期望的截止频率f0的相应特定电容器代码。这些所选择的电容器代码下面称为第一电容器代码ICODE和第二电容器代码QCODE。
图4是在图1的无线通信设备中可用并且可用于解释参考音调fR和截止音调fC如何能够用于选择适当的电容器代码和使用适当的截止频率的示例低通滤波器的功率响应400。如图4所示，功率响应400是第五阶切比雪夫滤波器的非典型示例。极好地在通带区域内的参考音调fR被分配值1.25MHz，并且截止音调fC被分配值10MHz。参考音调fR和截止音调fC的响应的功率比根据截止频率f0变化，以随着截止频率f0的减小而变得更大，并且随着截止频率f0的增加而变得更小。可以精确地确定期望的截止频率f0为8.75MHz的功率比，并且可以调节电容器代码直到功率响应400针对参考音调fR和截止音调fC的滤波器响应最佳地反映已知的可预测的功率比。
返回图3，一旦选择适当的电容器代码{ICODE，QCODE}，校准电路系统158执行进一步校准以更好地校准I基带滤波器230和Q基带滤波器232从而针对大于带宽BW0的一个或多个附加的带宽补偿滤波器适配。
通常，一个或多个附加的带宽是BW0的倍数。例如，在各种实施例中，第二期望的带宽BW1等于Nx BW0，其中N是大于1的正整数。
虽然带宽可以是彼此的倍数，但是这样的更大的带宽的相应截止频率不是彼此的倍数。比如，假定BW0＝20MHz并且f0＝8.75MHz，则40MHz的第二带宽BW1将使用18.75MHz的相应截止频率f1，其表示1.25MHz的“截止频率偏移”Δf(18.75MHz-(2*8.75MHz)＝1.25MHz)。类似地，再次假定BW0＝20MHz并且f0＝8.75MHz，80MHz的第二带宽BW1将使用38.75Mhz的相应截止频率f1，其表示3.75MHz的截止频率偏移Δf(38.75MHz MHz-(4*8.75MHz)＝3.75MHz)。
虽然采用截止频率偏移能够在很大程度上是有利的，但是这样的偏移是有问题的，因为偏移可以引起BW1下的一对低通滤波器的失配从而增加到增加的失配在此引起无线设备落到性能规定外部的点。因此，校准电路系统158被配置成针对第二/更高带宽BW1的相应第二截止频率f1，确定与频率偏移Δf相称的电容器代码偏移ΔIOFFSET和ΔQOFFSET，并且向第一电容器代码ICODE添加电容器代码偏移ΔIOFFSET以产生第一补偿后电容器代码，并且第二电容器代码QCODE添加所述电容器代码偏移ΔQOFFSET以产生第二补偿后电容器代码QC-CODE。
然而，电容器代码偏移必须不仅反映频率偏移Δf，还必须考虑到对应于第一期望的带宽BW0的“分数电容器代码”CIFRAC，分数电容器代码CIFRAC是位于I轨道上的两个连续的电容器代码[ICODE，ICODE+1]之间的值，保持Qcode不变，并且理想地对应于第一低通滤波器与第二低通滤波器之间的零相位差和零功率差二者。
图5描绘作为要用于其他带宽的电容器代码以及电容器代码偏移的函数的可能发生在两个相同地设计的低通滤波器之间的相位失配的示例。如图5所示，提供了5个示例响应，其表示不同的电容器代码偏移ΔIOFFSET/ΔQOFFSET，其中中心(点)线表示电容器代码偏移ΔIOFFSET/ΔQOFFSET＝0。X轴是作为组合I-Q电容器代码[ICODE，QCODE]的尺寸，Y轴是表示作为相应组合I-Q电容器代码的函数的第一低通滤波器与第二低通滤波器之间的相应测量相位偏移的第二尺寸。虚线在该处显示零相位失配的点502出现在I-Q电容器代码[71，6D](表示差异4的有符号十六进制符号)与I-Q电容器代码[70，6D](表示差异3的有符号十六进制符号)之间的大约一半处。
分数电容器代码CIFRAC是真实的非整数，并且这样与依赖于离散开关来编程/校准的可编程滤波电路系统兼容。这样，电容器代码偏移ΔIOFFSET/ΔQOFFSET可以通过以下方式来确定：将分数电容器代码CIFRAC取舍为最近的整数；向第一电容器代码ICODE添加电容器代码偏移ΔIOFFSET以产生第一补偿后电容器代码IC-CODE；以及向第二电容器代码QCODE添加电容器代码偏移ΔIOFFSET以产生第二补偿后电容器代码QC-CODE。
在各种实施例中，电容器代码偏移ΔIOFFSET和ΔIOFFSET通过将公式[(1+αΔfc)*ΔCFRAC]取舍为所述最近的整数来计算，其中ΔCFRAC是第一电容器代码CIFRAC与第二电容器代码QCODE之间的差异，α是根据经验数据得到的缩放因子，并且Δfc是对应于截止频率偏移ΔIOFFSET和ΔQOFFSET的电容器代码差异。如果Δfc＝0，则减小电容器代码偏移计算以将公式[ΔCFRAC]取舍到最近的整数。然而，假定Δfc≠0，则必须将缩放因子α作为因素加以考虑。
虽然可以用大量方式来确定缩放因子α，然而在大量实施例中，基于经验数据来确定缩放因子α。图6A和图6B描绘特定带宽的低通滤波器的失配如何在更高的带宽处变得更差的示例。虽然图6A和图6B是示例性的，然而在概念上，它们基于真实世界经验以演示滤波器失配将根据Δfc和BW1的幅度增加。适当的缩放因子α将影响对不同Δfc和不同幅度BW1的期望的补偿。
再次返回图3，一旦校准电路系统158确定了第一补偿后电容器代码IC-CODE和第二补偿后电容器代码QC-CODE，则处理器150向第一/I基带(低通)滤波器230应用第一补偿后电容器代码IC-CODE，并且向第二/Q基带(低通)滤波器232应用第二补偿后电容器代码QC-CODE，其中之后，基带滤波器230和232可以用于更高的带宽。
图7是给出用于提供对失配的低通滤波器(诸如以上参考图1至图6讨论的I基带滤波器230和Q基带滤波器232)的补偿的示例操作集合的流程图。这样的操作补偿包括可编程滤波器电路系统的滤波器电路中的非期望的性，可编程滤波器电路系统包括具有公共的期望的截止频率f0的第一低通滤波器和第二低通滤波器。本领域技术人员鉴于本公开应当理解，虽然为了解释方便根据特定顺序示出了图7的各个功能，然而某些功能可以按照不同顺序或者并行执行。
在S702，针对对应于公共的期望的截止频率f0的第一期望的带宽BW0，在某种形式的音调生成电路系统的控制之下使用例如单独的DAC向第一低通滤波器和第二低通滤波器二者中注入参考音调fR和截止音调fC。
在S704，使用相应ADC对第一低通滤波器和第二低通滤波器的响应进行数字化以测量参考音调fR和截止音调fC。在这一时间期间，改变控制第一低通滤波器的截止频率f0-I的电容器代码直到确定最准确地引起第一低通滤波器使用期望的截止频率f0的第一电容器代码ICODE。类似地，改变控制第二低通滤波器的截止频率f0-Q的电容器代码直到确定最准确地引起第二低通滤波器使用期望的截止频率f0的第二电容器代码QCODE。
在S708，在此确定分数电容器代码CIFRAC，注意，分数电容器代码CIFRAC是位于两个连续的电容器代码[ICODE，ICODE+1]之间的非整数值，并且理想地对应于第一低通滤波器与第二低通滤波器之间的零相位差和零功率差二者。虽然特定技术可以从一个实施例到另一实施例发生变化，然而可以通过以下方式来具有用于确定分数电容器代码CFRA的一个方法：使用多个点对线进行插值来，多个点中的每个点具有(参见图5)第一尺寸和第二尺寸，第一尺寸是组合I-Q电容器代码[ICODE，QCODE]，第二尺寸是使用相应组合I-Q电容器代码的第一低通滤波器与第二低通滤波器之间的相应测量相位偏移；然后选择对应于第一低通滤波器与第二低通滤波器之间的基本零相位差的组合I-Q电容器代码值。
在S710，根据例如经验数据得到缩放因子α。在S712，通过以下方式来确定电容器代码偏移ΔIOFFSET和ΔQOFFSET：将已缩放值＝[(1+αΔfc)*ΔCFRAC]取舍为最近的整数，其中ΔCFRAC是分数第一电容器代码ΔCFRAC与第二电容器代码QCODE之间的差异，α是在S710得到的缩放因子，CIFRAC是在S708得到的分数电容器代码，并且Δfc是对应于在S706确定的截止频率偏移Δf的电容器代码差异。
在S714，通过向第一电容器代码ICODE添加电容器代码偏移ΔIOFFSET计算第一补偿后电容器代码IC-CODE。类似地，通过向第二电容器代码QCODE添加电容器代码偏移ΔQOFFSET计算第二补偿后电容器代码QC-CODE。在S716，将操作带宽从BW0变为BW1，向第一/I低通滤波器应用第一补偿后电容器代码IC-CODE，并且向第二/Q低通滤波器应用第二补偿后电容器代码QC-CODE。
虽然已经结合被提出作为示例的本发明的具体实施例描述了本发明，然而明显的是，本领域技术人员能够很清楚很多替选、修改和变化。因此，本文中给出的本发明的实施例意图作为说明，而非限制。存在可以在不偏离本发明的范围的情况下做出的变化。

Claims (19)

1.一种用于在包括可编程滤波器电路系统的滤波器电路中补偿非理想性的方法，所述可编程滤波器电路系统包括具有公共的期望的截止频率f0的第一低通滤波器和第二低通滤波器，所述方法包括：
针对对应于所述公共的期望的截止频率f0的第一期望的带宽BW0，向所述第一低通滤波器中注入参考音调fR和截止音调fC，并且测量所述参考音调fR和所述截止音调fC的相应滤波器响应，同时改变控制所述第一低通滤波器的截止频率f0-I的第一电容器代码直到确定最准确地引起所述第一低通滤波器使用所述期望的截止频率f0的第一电容器代码ICODE；
针对所述第一期望的带宽BW0，向所述第二低通滤波器中注入所述参考音调fR和所述截止音调fC，并且测量所述参考音调fR和所述截止音调fC的相应滤波器响应，同时改变控制所述第二低通滤波器的截止频率f0-Q的第二电容器代码直到确定最准确地引起所述第二低通滤波器使用所述期望的截止频率f0的第二电容器代码QCODE；以及
针对大于所述第一期望的带宽BW0的一个或多个附加的带宽，进一步校准所述第一低通滤波器与所述第二低通滤波器之间的失配。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个附加的带宽包括第二期望的带宽BW1，其中BW1＝N x BW0，其中N是大于1的正整数。
3.根据权利要求2所述的方法，其中校准所述第一低通滤波器与所述第二低通滤波器之间的所述失配包括：
针对相应第二截止频率f1，其中f1＝(N x f0)+Δf，其中Δf是所述第二期望的带宽BW1的截止频率偏移：
确定电容器代码偏移ΔIOFFSET和ΔQOFFSET；
向所述第一电容器代码ICODE添加所述电容器代码偏移ΔIOFFSET以产生第一补偿后电容器代码IC-CODE；以及
向所述第二电容器代码QCODE添加所述电容器代码偏移ΔQOFFSET以产生第二补偿后电容器代码QC-CODE，其中所述相应第二截止频率f1＝(N x f0)+Δf，其中Δf是所述第二期望的带宽BW1的所述截止频率偏移。
4.根据权利要求3所述的方法，其中
BW0＝20MHz、BW1＝40MHz、f0＝8.75MHz、f1＝18.75MHz、并且Δf＝1.25MHz；或者其中
BW0＝20MHz、BW1＝80MHz、f0＝8.75MHz、f1＝38.75MHz、并且Δf＝3.75MHz。
5.根据权利要求3所述的方法，其中校准所述第一低通滤波器与所述第二低通滤波器之间的所述失配还包括：
确定对应于所述第一期望的带宽BW0的分数电容器代码CIFRAC，所述分数电容器代码CIFRAC是位于两个连续的电容器代码[ICODE，ICODE+1]之间的值，并且理想地对应于所述第一低通滤波器与所述第二低通滤波器之间的零相位差和零功率差二者；以及
使用所述分数电容器代码CIFRAC确定所述电容器代码偏移ΔIOFFSET和ΔQOFFSET。
6.根据权利要求5所述的方法，其中确定所述分数电容器代码CIFRAC包括：
使用多个点对线进行插值，所述多个点中的每个点具有第一尺寸和第二尺寸，所述第一尺寸是组合I-Q电容器代码[ICODE，QCODE]，所述第二尺寸是使用相应组合I-Q电容器代码的所述第一低通滤波器与所述第二低通滤波器之间的相应测量相位偏移；以及
选择对应于所述第一低通滤波器与所述第二低通滤波器之间的所述零相位差的组合I-Q电容器代码值。
7.根据权利要求5所述的方法，其中使用所述分数电容器代码CIFRAC确定所述电容器代码偏移ΔIOFFSET和ΔQOFFSET包括：
将所述分数电容器代码CIFRAC取舍为最近的整数以产生所述电容器代码偏移ΔIOFFSET和ΔQOFFSET；
向所述第一电容器代码ICODE添加所述电容器代码偏移ΔIOFFSET以产生所述第一补偿后电容器代码IC-CODE；以及
向所述第二电容器代码QCODE添加所述电容器代码偏移ΔQOFFSET以产生所述第二补偿后电容器代码QC-CODE。
8.根据权利要求5所述的方法，其中使用所述分数电容器代码CIFRAC确定所述电容器代码偏移ΔIOFFSET和ΔQOFFSET包括：
将已缩放值＝[(1+αΔfc)*ΔCFRAC]取舍为最近的整数以产生所述电容器代码偏移ΔIOFFSET和ΔQOFFSET，其中ΔCFRAC是所述分数电容器代码CIFRAC与所述第二电容器代码QCODE之间的差异，α是根据经验数据得到的缩放因子，并且Δfc是对应于所述截止频率偏移Δf的电容器代码差异；
向所述第一电容器代码ICODE添加所述电容器代码偏移ΔIOFFSET以产生所述第一补偿后电容器代码IC-CODE；以及
向所述第二电容器代码QCODE添加所述电容器代码偏移ΔQOFFSET以产生所述第二补偿后电容器代码QC-CODE。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：
向所述第一低通滤波器应用所述第一补偿后电容器代码IC-CODE；以及
向所述第二低通滤波器应用所述第二补偿后电容器代码QC-CODE。
10.一种无线操作设备，根据权利要求1所述的方法来操作。
11.一种用于在包括可编程滤波器电路系统的滤波器电路中补偿非理想性的设备，所述可编程滤波器电路系统包括具有对应于第一期望的带宽BW0的公共的期望的截止频率f0的第一低通滤波器和第二低通滤波器，所述设备包括：
代码搜索电路系统，控制所述第一低通滤波器和所述第二低通滤波器；
音调生成电路系统，向所述第一低通滤波器和所述第二低通滤波器二者中注入参考音调fR和截止音调fC；
测量电路系统：(1)测量所述参考音调fR和所述截止音调fC的相应滤波器响应，同时所述代码搜索电路系统改变控制所述第一低通滤波器的截止频率f0-I的第一电容器代码直到确定最准确地引起所述第一低通滤波器使用所述期望的截止频率f0的第一电容器代码ICODE；(2)测量所述参考音调fR和所述截止音调fC的相应滤波器响应，同时所述代码搜索电路系统改变控制所述第二低通滤波器的截止频率f0-Q的第二电容器代码直到确定最准确地引起所述第二低通滤波器使用所述期望的截止频率f0的第二电容器代码QCODE；以及
校准电路系统，被配置成针对大于所述期望的截止频率f0的所述第一期望的带宽BW0的一个或多个附加的带宽，校准所述第一低通滤波器与所述第二低通滤波器之间的失配。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述一个或多个附加的带宽中的每个包括第二期望的带宽BW1，其中BW1＝N×BW0，其中N是大于1的正整数。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述校准电路系统还被配置成：
针对所述第二期望的带宽BW1的相应第二截止频率f1，确定电容器代码偏移ΔIOFFSET和ΔQOFFSET；
向所述第一电容器代码ICODE添加所述电容器代码偏移ΔIOFFSET以产生第一补偿后电容器代码IC-CODE；以及
向所述第二电容器代码QCODE添加所述电容器代码偏移ΔQOFFSET以产生第二补偿后电容器代码QC-CODE；
其中所述相应第二截止频率f1＝(M×f0)+Δf，其中Δf是所述第二期望的带宽BW1的截止频率偏移。
14.根据权利要求13所述的设备，其中所述校准电路系统还被配置成通过以下方式来校准所述第一低通滤波器与所述第二低通滤波器之间的所述失配：
确定对应于所述第一期望的带宽BW0的分数电容器代码CIFRAC，所述分数电容器代码CIFRAC是位于两个连续的电容器代码[ICODE，ICODE+1]之间的值，并且理想地对应于所述第一低通滤波器与所述第二低通滤波器之间的零相位差和零功率差二者；以及
使用所述分数电容器代码CIFRAC确定所述电容器代码偏移ΔIOFFSET和ΔQOFFSET。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述校准电路系统还被配置成通过以下方式来确定所述分数电容器代码CIFRAC：
使用多个点对线进行插值，所述多个点中的每个点具有第一尺寸和第二尺寸，所述第一尺寸是组合I-Q电容器代码[ICODE，QCODE]，所述第二尺寸是使用相应组合I-Q电容器代码的所述第一低通滤波器与所述第二低通滤波器之间的相应测量相位偏移；以及
选择对应于所述第一低通滤波器与所述第二低通滤波器之间的所述零相位差的组合I-Q电容器代码值。
16.根据权利要求15所述的设备，其中所述校准电路系统还被配置成通过以下方式来使用所述分数电容器代码CIFRAC确定所述电容器代码偏移ΔOFFSET：
将所述分数电容器代码CIFRAC取舍为最近的整数以产生所述电容器代码偏移ΔOFFSET；
向所述第一电容器代码ICODE添加所述电容器代码偏移ΔOFFSET以产生所述第一补偿后电容器代码IC-CODE；以及
向所述第二电容器代码QCODE添加所述电容器代码偏移ΔOFFSET以产生所述第二补偿后电容器代码QC-CODE。
17.根据权利要求15所述的设备，其中使用所述分数电容器代码CIFRAC确定所述电容器代码偏移ΔIOFFSET和ΔQOFFSET包括：
将[(1+αΔfc)*ΔCFRAC]取舍为最近的整数以产生所述电容器代码偏移ΔIOFFSET和ΔQOFFSET，其中ΔCFRAC是所述分数电容器代码CIFRAC与所述第二电容器代码QCODE之间的差异，α是根据经验数据得到的缩放因子，并且Δfc是对应于所述截止频率偏移Δf的电容器代码差异；
向所述第一电容器代码ICODE添加所述电容器代码偏移ΔIOFFSET以产生所述第一补偿后电容器代码IC-CODE；以及
向所述第二电容器代码QCODE添加所述电容器代码偏移ΔQOFFSET以产生所述第二补偿后电容器代码QC-CODE。
18.根据权利要求11所述的设备，其中所述设备被配置成：
向所述第一低通滤波器应用第一补偿后电容器代码IC-CODE；以及
向所述第二低通滤波器应用第二补偿后电容器代码QC-CODE。
19.一种无线操作设备，包括根据权利要求11所述的设备。
CN201480066474.4A 2013-12-04 2014-12-04 用于校准模拟滤波器的方法和系统 Expired - Fee Related CN105814819B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361911740P 2013-12-04 2013-12-04
US61/911,740 2013-12-04
PCT/US2014/068545 WO2015085059A1 (en) 2013-12-04 2014-12-04 Methods and systems for calibrating an analog filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105814819A CN105814819A (zh) 2016-07-27
CN105814819B true CN105814819B (zh) 2019-06-28

Family

ID=52232439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480066474.4A Expired - Fee Related CN105814819B (zh) 2013-12-04 2014-12-04 用于校准模拟滤波器的方法和系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9270311B2 (zh)
EP (1) EP3078139A1 (zh)
CN (1) CN105814819B (zh)
WO (1) WO2015085059A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9806745B2 (en) * 2015-02-10 2017-10-31 Marvell World Trade Ltd. Systems and methods for low pass filter mismatch calibration
US11942974B2 (en) * 2021-07-21 2024-03-26 Pharrowtech Bv Millimeter wave radio calibration circuit
WO2024049131A1 (ko) * 2022-09-02 2024-03-07 삼성전자주식회사 멀티 수신 대역폭 특성화 테이블을 이용한 수신 정확도 향상을 위한 캘리브레이션 시스템 및 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101326714A (zh) * 2005-12-15 2008-12-17 神经网路处理有限公司 滤波器的截止频率调整电路
CN101529730A (zh) * 2006-10-18 2009-09-09 飞思卡尔半导体公司 控制模拟滤波器的带宽
CN101714876A (zh) * 2009-11-04 2010-05-26 清华大学 一种滤波器的校正装置及有源rc复数滤波器
CN102130679A (zh) * 2011-04-12 2011-07-20 广州润芯信息技术有限公司 一种有源rc滤波器带宽校准方法
CN102624348A (zh) * 2011-01-28 2012-08-01 瑞萨电子株式会社 半导体集成电路及其操作方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5065451A (en) * 1989-06-09 1991-11-12 Amaf Industries, Inc. System and method of frequency calibration in a linked compression-expansion (lincompex) system
FR2835667B1 (fr) * 2002-02-07 2006-08-04 St Microelectronics Sa Procede de reglage de la frequence de coupure d'un systeme electronique de filtrage, et systeme correspondant
US7158586B2 (en) * 2002-05-03 2007-01-02 Atheros Communications, Inc. Systems and methods to provide wideband magnitude and phase imbalance calibration and compensation in quadrature receivers
US7680227B2 (en) * 2006-03-02 2010-03-16 Broadcom Corporation Method and system for filter calibration using fractional-N frequency synthesized signals
US7826542B2 (en) * 2006-12-26 2010-11-02 Semtech Corporation Channelization filter communication systems and methods therefor
US8046186B2 (en) * 2008-12-18 2011-10-25 Lsi Corporation Method and system for tuning precision continuous-time filters
US8768994B2 (en) * 2010-10-22 2014-07-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Filter auto-calibration using multi-clock generator
US8862648B2 (en) * 2011-05-24 2014-10-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Fast filter calibration apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101326714A (zh) * 2005-12-15 2008-12-17 神经网路处理有限公司 滤波器的截止频率调整电路
CN101529730A (zh) * 2006-10-18 2009-09-09 飞思卡尔半导体公司 控制模拟滤波器的带宽
CN101714876A (zh) * 2009-11-04 2010-05-26 清华大学 一种滤波器的校正装置及有源rc复数滤波器
CN102624348A (zh) * 2011-01-28 2012-08-01 瑞萨电子株式会社 半导体集成电路及其操作方法
CN102130679A (zh) * 2011-04-12 2011-07-20 广州润芯信息技术有限公司 一种有源rc滤波器带宽校准方法

Also Published As

Publication number Publication date
US9270311B2 (en) 2016-02-23
CN105814819A (zh) 2016-07-27
EP3078139A1 (en) 2016-10-12
US20150155898A1 (en) 2015-06-04
WO2015085059A1 (en) 2015-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104052474B (zh) 一种锁相环频率校正方法及系统
CN106209093B (zh) 一种全数字小数分频锁相环结构
US8571161B2 (en) Electronic device for generating a fractional frequency
US7158774B2 (en) Method for tuning a filter
US8081936B2 (en) Method for tuning a digital compensation filter within a transmitter, and associated digital compensation filter and associated calibration circuit
EP2220761B1 (en) Pll calibration
WO2007088938A1 (ja) 位相制御装置及びそれを用いるパルスパターンジェネレータ並びにエラーディテクタ
CN105814819B (zh) 用于校准模拟滤波器的方法和系统
US9893716B2 (en) Resonant circuit calibration
US9350296B1 (en) Systems and methods for calibrating a dual port phase locked loop
JP2008078995A (ja) 移相回路
CN104639161B (zh) 一种晶体振荡器的频率自动校准方法
US11888445B2 (en) Variable capacitor devices with differential voltage control
TWI521869B (zh) 具相位調諧之多相濾波器
JP2004072650A (ja) 変調機能付き電圧制御発振器
JP3852938B2 (ja) 広帯域変調ｐｌｌおよびその変調度調整方法
CN209497453U (zh) 一种线性扫频本振
US7609123B2 (en) Direct modulation type voltage-controlled oscillator using MOS varicap
EP1236285A2 (en) Receiver circuit
CN103983854B (zh) 石英晶体电参数测试系统
CN101699769B (zh) 一种锁相环环路带宽校准方法、系统及电子设备
JP2000013168A (ja) ９０度移相回路
US20070237333A1 (en) FM transmitter using switched capacitor filter
TWI279073B (en) Linearable tuning varactor circuit has and its linear tuning method
Selvaraj Phase shifter design & research study and verification of wideband phase shifter circuits

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200423

Address after: Singapore City

Patentee after: Marvell Asia Pte. Ltd.

Address before: Ford street, Grand Cayman, Cayman Islands

Patentee before: Kaiwei international Co.

Effective date of registration: 20200423

Address after: Ford street, Grand Cayman, Cayman Islands

Patentee after: Kaiwei international Co.

Address before: Hamilton, Bermuda

Patentee before: Marvell International Ltd.

Effective date of registration: 20200423

Address after: Hamilton, Bermuda

Patentee after: Marvell International Ltd.

Address before: Babado J San Mega Le

Patentee before: MARVELL WORLD TRADE Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190628

Termination date: 20201204