CN109217887A - 极低耗电接收器 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及一种极低耗电接收器，其包含经配置以接收输入模拟信号且产生经放大信号的低噪声放大器，及电耦合到所述低噪声放大器的混频器。所述混频器经配置以将所述经放大信号转换为中频信号。逐步降低中频滤波器经配置以在离散时间处理来自所述混频器的所述中频信号。

Description

极低耗电接收器
技术领域
本发明实施例涉及极低耗电接收器。
背景技术
极低耗电无线应用利用由小电源(例如纽扣电池(coin cell battery))供电的射频(RF)收发器来执行对数据的快速丛发发射或接收。在未执行丛发发射/接收时，将极低耗电RF收发器维持在低耗电或睡眠状态。极低耗电收发器用于多种物联网(IoT)实施方案中，包含嵌入式装置、智能型装置、智能型电话等。
极低耗电收发器的一个使用包含低功耗蓝牙(Low Energy(BLE))。BLE要求最小数据包错误率以确保极低耗电装置之间的成功数据发射。当前极低耗电收发器在具有足以维持BLE的最小数据包错误率的充分噪声滤波的情况下无法提供IoT装置所需的降低的功率。
发明内容
本发明实施例涉及一种接收器，其包括：低噪声放大器，其经配置以接收输入模拟信号且产生经放大信号，其中所述低噪声放大器是单端的；混频器，其电耦合到所述低噪声放大器，所述混频器经配置以将所述经放大信号转换为中频信号；逐步降低中频滤波器，其经配置以在离散时间处理来自所述混频器的所述中频信号。
本发明实施例涉及一种极低耗电收发器，其包括：天线，经配置以接收输入模拟信号；接收器；及发射器，其耦合到所述天线。所述接收器包括：低噪声放大器，其经配置以从所述天线接收所述输入模拟信号且产生经放大信号；混频器，其电耦合到所述低噪声放大器，所述混频器经配置以将所述经放大信号转换为中频信号；第一相位中频滤波器，其具有第一采样速率；及第二相位中频滤波器，其具有第二采样速率，其中所述第二采样速率低于所述第一采样速率。
本发明实施例涉及一种方法，其包括：接收模拟信号；将所述模拟信号转换为中频信号；在离散时间对所述中频信号进行滤波，其中通过逐步降低中频滤波器对所述中频信号进行滤波；及产生离散时间、高中频信号。
附图说明
在结合附图阅读时，从以下[实施方式]最佳理解本揭露的方面。应注意，根据行业中的标准实践，各个构件不一定按比例绘制。事实上，为清楚论述，可任意地增大或减小各个构件的尺寸。
图1说明根据一些实施例的包含极低耗电离散时间接收器及极低耗电发射器的极低耗电收发器。
图2说明根据一些实施例的极低耗电离散时间接收器的低噪声跨导放大器(LNTA)及四相电荷共享带通滤波器。
图3A说明根据一些实施例的四相电荷共享带通滤波器。
图3B说明根据一些实施例的图3A的四相电荷共享带通滤波器的控制信号时序图。
图4A说明根据一些实施例的八相电荷共享带通滤波器。
图4B说明根据一些实施例的图4A的八相电荷共享带通滤波器的控制信号时序图。
图5说明根据一些实施例的图3A的四相电荷共享带通滤波器及图4A的八相电荷共享带通滤波器的频率响应。
图6说明根据一些实施例的极低耗电接收器的频率响应。
图7说明根据一些实施例的极低耗电接收器的中频(IF)转移函数。
图8是说明根据一些实施例的极低耗电离散时间接收器的输入功率电平(IIP3)及噪声指数(NF)的曲线图。
图9是说明根据一些实施例的极低耗电离散时间接收器的接收器灵敏度的曲线图。
图10是说明根据一些实施例的极低耗电离散时间接收器的功率使用的图表。
图11是说明根据一些实施例的产生离散时间、高IF信号的方法的流程图。
具体实施方式
以下揭露提供用于实施标的物的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述组件及布置的特定实例以简化本揭露。当然，此些仅为实例且并不打算为限制性的。例如，在下文描述中，第一构件形成在第二构件上方或上可包含其中第一构件及第二构件经形成而直接接触的实施例，且还可包含其中额外构件可形成在第一构件与第二构件之间，使得第一构件及第二构件可未直接接触的实施例。另外，本揭露可在各个实例中重复元件符号及/或字母。此重复用于简单及清楚的目的且本身并不指示所论述的各种实施例及/或配置之间的关系。
在各种实施例中，公开一种完全离散时间(DT)、高中频(IF)发射架构。完全DT、高IF发射架构包含极低耗电接收器。可将极低耗电发射器耦合到所述发射架构。极低耗电离散时间接收器包含低噪声放大器、耦合到低噪声放大器的至少一个混频器，及经配置以在离散时间处理中频信号的中频滤波器。中频滤波器可包含多个逐步降低中频滤波器以产生离散时间、高中频输出信号。可通过一或多个模/数转换器数字化离散时间、高中频输出信号且将其提供到信号处理电路，例如信号处理器。
图1说明根据一些实施例的极低耗电收发器2。极低耗电收发器2包含极低耗电离散时间接收器4及极低耗电发射器6。极低耗电离散时间接收器4及极低耗电发射器6的各个耦合到匹配网络8，所述匹配网络8包含经配置以将极低耗电离散时间接收器4或极低耗电发射器6的一个选择性地耦合到天线10的发射/接收开关。匹配网络8使天线10的阻抗与极低耗电离散时间接收器4或极低耗电发射器6的选定者的阻抗匹配。
在一些实施例中，极低耗电接收器4经配置以从天线10接收信号且将所述信号转换为一或多个离散时间、高IF输出信号，例如RX_I及RX_Q。极低耗电接收器4可包含经配置以从匹配网络8接收输入信号的低噪声放大器(LNA)12。尽管在本文中论述包含LNA的实施例，然将了解，极低耗电接收器4可包含任何适合放大器，例如低噪声放大器、低噪声跨导放大器(LNTA)、电感器-电容器(LC)槽式滤波器(tank filter)及/或任何其它适合LNA。下文关于图3更详细论述LNA 12的实施例。
在一些实施例中，通过LNA 12将经放大模拟信号提供到多个混频器14a、14b。混频器14a、14b各自经配置以接收本地振荡器(LO)信号(或正交信号)及所述经放大模拟信号。LO信号可由任何适合电路元件提供，例如(举例来说)极低耗电收发器2的发射侧6中的缓冲器60、独立本地振荡器时脉，及/或任何其它适合电路元件。在一些实施例中，混频器14a、14b的各个经配置以利用LO信号的预定工作周期。例如，在所说明实施例中，混频器的各个利用LO信号的25％工作周期，然而，将了解，混频器14a、14b可使用任何适合工作周期。因为混频器14a、14b利用25％工作周期，所以混频器14a、14b的有效电荷采样操作依等于4fLO的频率发生，其中fLO是本地振荡器信号的频率。混频器14a、14b可包含任何适合混频器，例如单端转双端(single-to-differential)被动混频器、正交混频器或任何其它适合混频器。混频器14a、14b基于经接收LO信号而将经接收放大模拟信号转换为中频(IF)信号。在一些实施例中，LO信号及混频器14a、14b经选择使得由混频器14a、14b产生的IF信号被设定为超过混频器14a、14b中的一或多个噪声晶体管的闪烁界点(flicker corner)(即，1/f噪声)。
将来自混频器14a、14b的IF信号提供到多个逐步降低采样速率滤波器以产生离散时间、高IF输出信号。例如，在所说明实施例中，将IF信号提供到一第一相位IF滤波器16及多个第二相位IF滤波器22a-1、22a-2。第一相位IF滤波器16经配置以依预定采样速率对从混频器14a、14b接收的IF信号进行采样。例如，在所说明实施例中，第一相位IF滤波器16经配置以依约4fLO的频率对IF信号进行采样。第一相位IF滤波器16可包含任何适合滤波器，例如四相带通滤波器(BPF)。第一相位IF滤波器16可包含任何适合工作周期，例如(举例来说)25％工作周期。在一些实施例中，由混频器14a、14b产生且被提供到逐步降低IF滤波器16、22a的IF信号被设定为超过IF滤波器16、22a中的一或多个噪声晶体管的闪烁界点(即，1/f噪声)。
在一些实施例中，将第一相位IF滤波器16的输出提供到一或多个放大器18a、18b。放大器18a、18b经配置以放大第一相位IF滤波器16的输出。将经放大信号提供到具有第二采样速率的第二相位IF滤波器22a-1。第二相位IF滤波器22a-1经配置以对从第一相位IF滤波器16及/或放大器18a、18b接收的经放大信号进行采样及滤波。在一些实施例中，与第一相位IF滤波器16的采样速率相比，第二相位IF滤波器22a-1包含较低采样速率。例如，在所说明实施例中，第二相位IF滤波器22a-1接收具有大小为fLO的1/4(即，大小为第一相位IF滤波器16的采样速率的1/16)的时脉速率的输入时脉信号，然而，将了解，可使用任何其它适合较低采样速率。
将第二相位IF滤波器22a-1的输出提供到多个模拟放大器24a、24b，所述多个模拟放大器24a、24b放大所述输出信号且将经放大信号提供到额外第二相位IF滤波器22a-2。额外第二相位IF滤波器22a-2类似于初始第二相位IF滤波器22a-1。第二相位IF滤波器22a-2经配置以对从初始第二相位IF滤波器22a-1接收的经放大信号进行采样及滤波。第二相位IF滤波器22a的各个具有相同采样速率。例如，在所说明实施例中，第二相位IF滤波器22a的各个接收具有大小为fLO的1/4的时脉速率的输入时脉信号。第二相位IF滤波器22a可包含任何适合IF滤波器，例如(举例来说)8相BPF。
通过第一相位IF滤波器16及第二相位IF滤波器22a进行循序采样产生充分抗频叠滤波以通过模/数转换器(ADC)30a、30b转换为离散时间、高IF信号。在一些实施例中，在将第二相位IF滤波器22a-2的输出提供到ADC 30a、30b之前通过模拟放大器28a、28b放大所述输出。ADC 30a、30b可将离散时间、高IF信号提供到一或多个额外电路元件，例如数字信号处理器。
在一些实施例中，极低耗电发射器6经配置以从一或多个额外电路元件(例如数字信号处理器)接收离散时间信号，且产生模拟信号以通过天线10发射。极低耗电发射器6包含全数字锁相回路(ADPLL)26、本地振荡器驱动器56及放大器58。ADPLL 26经配置以将从额外电路元件接收的离散时间信号(SPI)转换为模拟信号。将模拟信号提供到本地振荡器驱动器56。本地振荡器驱动器56产生提供到放大器58的输出信号。放大器58放大本地振荡器驱动器56的输出，且将经放大输出信号提供到匹配网络8及天线10。在一些实施例中，放大器58包含全数字功率放大器。
在一些实施例中，ADPLL 26包含双交错链(two-staggered chain)拓扑，如所说明实施例中所展示。双交错链拓扑包含第一链，其具有包含时间/数字转换器(TDC)的ADPLL44。ADPLL 44经配置以产生数字控制振荡器(DCO)48的第一输入信号。DCO 48的第二输入是由第二链产生，所述第二链包含发射调制单元42及混频器46。DCO 48从第一链接收第一输入且从第二链接收第二输入，且产生输出模拟信号。将模拟信号提供到DCO缓冲器50。可将DCO缓冲器50的模拟输出提供到除法器52。除法器可经配置用于模拟信号的任何适合除法，例如(举例来说)除以2、4、8、16，及/或任何其它适合除法。可将除得输出提供到LO驱动器56。
在一些实施例中，进一步可将除法器52的除得输出提供到缓冲器60。缓冲器60可经配置以产生用于极低耗电接收器4的一或多个时脉信号，例如提供到IF滤波器16、22a的一或多个的时脉信号。在其它实施例中，可省略缓冲器60，且可通过单独时脉电路(未展示)产生极低耗电接收器4的时脉信号。
极低耗电接收器4对于工艺、电压及温度(PVT)变动是稳健的。IF滤波器16、22a包含由IF滤波器16、22a的一或多个电器比率(capacitor ratio)及采样速率定义的中心频率。电容比率对PVT变动不灵敏。另外，采样速率是由来自稳定参考(例如DCO 48及除法器52)的时脉分割产生。在制造期间控制电器比率及采样速率。例如，可使用二进制加权电容器阵列来以数字方式编程IF滤波器16、22a的各个的电容器组。在制造期间控制滤波器16、22a的电器比率及采样速率提供对滤波器16、22a的各个的带宽的精确控制。控制电器比率进一步消除对跨导、电容及电阻校准的需要。
在一些实施例中，IF滤波器16、22a是被动的，此提供极佳的线性及最佳功率消耗。被动滤波器结构(如上文描述)中的功率消耗是归因于切换式电容滤波器的接通及/或关断。通过选择适当高输入阻抗，滤波器16、22a容许使用更容易接通/关断的较小晶体管且因此与传统接收器相比消耗较小功率。高输入阻抗还降低放大器处的跨导，如下文更详细论述。
图2说明根据一些实施例的低噪声跨导放大器(LNTA)12a，其经耦合到组合混频器及四相电荷共享(CS)BPF 16a。LNTA 12a类似于上文论述的LNA 12，且本文中未重复类似描述。LNTA 12a经配置以接收模拟输入信号102。将模拟输入信号102提供到第一晶体管108的栅极。通过各自电感器104及电容器106表示栅极电感Lg及栅极电容Cg。第一晶体管108具有耦合到接地的第一源极/漏极端子，且包含由电感器112表示的源极/漏极电感Ls。第一晶体管108的第二源极/漏极端子耦合到第二晶体管110的第一源极/漏极端子。
第二晶体管110包含耦合到第一电容器118的第二源极/漏极端子。第二晶体管110包含分别由电容器116及电感器114表示的源极/漏极电容Cd及源极/漏极电感Ld。第二晶体管110的栅极及第二源极/漏极端子耦合到输入电压VDD。第一电容器118耦合到第三晶体管120的栅极。第三晶体管120具有耦合到接地的第一源极/漏极端子，以及耦合到电阻器124及第二电容器126的第二源极/漏极端子。电阻器124耦合到供应电压(VDD)，且第二电容器126经配置以将输出信号提供到极低耗电接收器4中的一或多个电路元件，例如一或多个混频器14a、14b及/或IF滤波器16。
组合混频器及四相BPF 16a类似于上文论述的混频器14a、14b及第一相位IF滤波器16，且本文中未重复类似描述。组合混频器及四相BPF 16a包含多个开关128a-1到128a-5、128b-1到128b-5、128c-1到128c-5、128d-1到128d-5(统称为开关128)。开关128的各个受控于25％工作周期控制信号。例如，在所说明实施例中，第一组开关128a-1到128a-4(统称为“第一开关128a”)在LO信号的第一25％工作周期期间闭合，第二组开关128b-1到128b-4(统称为“第二开关128b”)在LO信号的第二25％工作周期期间闭合，第三组开关128c-1到128c-4(统称为“第三开关128c”)在LO信号的第三25％工作周期期间闭合，且第四组开关128d-1到128d-4(统称为“第四开关128d”)在LO信号的第四25％工作周期期间闭合。尽管本文中论述包含25％工作周期的特定实施例，然将了解，可使用任何适合工作周期来控制开关128。
在一些实施例中，四相BPF 16a从LNTA 12a及/或一或多个混频器14a、14b接收输入142。四相BPF 16a对输入信号进行采样且产生经滤波输出信号。可通过各自耦合到包含开关128的预定布置的开关128的子集的多个旋转式电容器134到140而产生经滤波输出信号。开关的各子集中的开关128受控于具有LO信号的百分比的工作周期的对应控制信号且将电容器134到140以旋转方式耦合到输入142。旋转式电容器提供对输入模拟信号的抗频叠滤波(例如，带通滤波)。旋转式电容器134到140产生电荷共享(CS)效应。在一些实施例中，通过电流镜(未展示)加偏压于LNTA 12a以补偿PVT变动。
图3A说明根据一些实施例的替代四相CS BPF 16b。四相CS BPF 16b类似于上文论述的第一相位IF滤波器16，且本文中未重复类似描述。四相CS BPF 16b接收多个输入，例如正及负I分量(例如，VI+、VI-)以及正及负Q分量(例如，VQ+、VQ-)。将输入的各个提供到模拟放大器162a到162d。模拟放大器162a到162d经配置以放大输入信号。经放大I分量信号具有第一电压差(VoI)，且经放大Q分量信号具有第二电压差(VoQ)。四相CS BPF 16b包含旋转式电容器CR及多个记录电容器(history capacitor)CH。
在一些实施例中，四相CS BPF 16b包含各自耦合到多个模拟放大器162a到162d的一个的多个开关160a到160d。开关160a到160d的各个受控于对应控制信号Φ1到Φ4。控制信号Φ1到Φ4的各个等效于LO信号的25％工作周期，使得开关160a到160d的各个针对LO信号的25％的工作周期闭合。控制信号Φ1到Φ4的各个对应于非重迭工作周期。图3B是说明多个控制信号Φ1到Φ4的曲线图400，其等各自对应于具有等于fLO的频率的LO信号的25％工作周期。多个开关160a到160d的各个进一步耦合到电容器166。通过循序地切断且闭合多个开关160a到160d而对电容器166进行充电。循序(或滚动)充电提供对经接收模拟信号的抗频叠滤波。
图4A说明根据一些实施例的八相CS BPF 22b。八相CS BPF 22b类似于上文论述的第二相位IF滤波器22a，且本文中未重复类似描述。八相CS BPF 22a包含多个层150a到150h。多个层150a到150h的各个包含多个开关152a到152h及电容器154。在层150a到150h的各个中，多个开关152a到152h的第一子集耦合到第一输入qin，I，多个开关152a到152h的第二子集耦合到第二输入qin，Q，多个开关152a到152h的第三子集耦合到第一输出Vout，I，且多个开关152a到152h的第四子集耦合到第二输出Vout，Q。开关152a到152h的各个进一步耦合到电容器154的第一侧。开关152a到152h的各个受控于对应于LO信号的选定工作周期的控制信号Φ1到Φ8。例如，在所说明实施例中，开关152a到152h的各个受控于控制信号Φ1到Φ8，所述控制信号Φ1到Φ8在对应于具有频率fLO的LO信号的12.5％工作周期部分的时期期间在作用中(例如，为高)，然而，将了解，可选择其它对应工作周期。图4B是说明多个控制信号Φ1到Φ8的曲线图450，其等各自对应于具有等于fLO的频率的LO信号的12.5％工作周期。
层150a到150h的各个包含呈第一组、第二组、第三组及第四组开关的各个的不同开关152a到152h布置。例如，在所说明实施例中，第一层150a具有包含第一开关152a及第三开关152c的第一组开关、包含第五开关152e及第七开关152g的第二组开关、包含第二开关152b及第四开关152d的第三组开关，及包含第六开关152f及第八开关152h的第四组开关。后续层150b到150h的各个包含呈第一组、第二组、第三组及第四组开关的各个的不同开关布置。
图5是分别说明根据一些实施例的四相BPF滤波器16b的频率响应202及八相CSBPF滤波器22b的频率响应204的曲线图200。如图5中展示，四相CS BPF 16a及八相CS BPF 22b的各个具有相等中心频率fc。四相CS BPF 16a频率响应202在负中心频率下具有7dB下降，且八相CS BPF 22b频率响应204在负中心频率下具有12dB下降。
图6是说明根据一些实施例的图1的极低耗电接收器4的一项实施例的滤波响应212的曲线图210。如图6中展示，极低耗电接收器4的逐步降低CS BPF 16、22a提供具有以信号的中频(IF)为中心的急剧下降的带通滤波而未产生如在连续时间或N路径滤波器中通常发生的复制峰值。滤波响应212提供充分抗频叠滤波以在ADC 30a、30b处产生离散时间信号。
图7是说明根据一些实施例的图1的极低耗电接收器4的一项实施例的增益响应222的曲线图220。增益响应222包含在所要中频224下最大增益46dB及目标信道226外的26dB的图像拒斥。尽管所说明实施例包含约5MHz的中频224，然将了解，极低耗电接收器4在任何适合中频下具有类似响应。图8是说明经配置以在低功耗蓝牙(Bluetooth LowEnergy)信道索引(在x轴上展示)内操作的极低耗电接收器4的三阶输入功率电平(IIP3)232及噪声指数(NF)234的曲线图230。IIP3232包含约19dBm的最小值，且噪声指数234包含约6dB的平均值。约19dBm的最小值说明极低耗电接收器4的CS BPF 16、22a的高线性。约6dB的噪声指数234说明极低耗电接收器4的归因于热噪声的输出噪声功率的比率。约6dB的值指示极低耗电接收器4相较于传统接收器的低的热噪声。
图9是说明根据一些实施例的极低耗电离散时间接收器的接收器灵敏度242的曲线图240。接收器灵敏度242说明极低耗电接收器(例如上文论述的极低耗电接收器4)的错误包率。如图9中展示，极低耗电接收器4在-95dBm下具有小于30％的发射包错误率244。小于30％错误率足够用于使用极低耗电收发器在IoT与其它装置之间通信。例如，BLE标准246要求在-95dBm下的30.8％的包错误率，其由所公开的极低耗电收发器2满足。将了解，其它发射包错误率是可行的且在本揭露的范围内。
图10是说明根据一些实施例的极低耗电收发器2的功率使用的百分比分布的圆饼图(pie chart)300。第一百分比302对应于除法器20的功率使用(等于约0.2mW)，第二百分比304对应于DCO 48的功率使用(等于约0.4mW)，第三百分比306对应于ADC30a、30b的功率使用(等于约0.25mW)，第四百分比308对应于LNA 12的功率使用(等于约0.7mW)，第五百分比310对应于缓冲器60的功率使用(等于约0.4mW)，且第六百分比312对应于例如通过多个逐步降低CS BPF 16、22a产生离散时间中频信号(等于约0.8mW)。如图10中说明，逐步降低CS BPF 16、22a的功率消耗低于使用传统带通滤波器的传统接收器中存在的功率消耗。尽管本文中论述具有特定功率百分比的特定实施例，然将了解，根据各种实施例，可针对极低耗电收发器2的电路组件分配任何适合功率百分比。
图11是说明根据一些实施例的极低耗电接收器的操作的流程图500。在步骤502，通过天线10接收信号。所述信号是具有预定中频及预定调制的预定信号。在步骤504，将信号从天线10提供到一或多个混频器14a、14b。混频器14a、14b经配置以将经接收信号转换为中频(IF)信号。
在步骤506，通过第一相位IF滤波器16对IF信号进行滤波。第一相位IF滤波器16经配置以依第一预定采样速率对混合信号进行滤波。例如，在一些实施例中，第一相位IF滤波器16经配置以依4fLO的采样速率对混合信号进行采样，其中fLO是极低耗电收发器2的本地振荡器频率。将了解，其它采样速率可被使用且在本揭露的范围内。第一相位IF滤波器16产生经部分滤波IF信号。在步骤508，通过一或多个模拟放大器18a、18b放大经部分滤波IF信号。
在步骤510，通过第二相位IF滤波器22a-1进一步对经部分滤波IF信号进行滤波。第二相位IF滤波器22a-1经配置以依第二预定采样速率对经部分滤波IF信号进行滤波。例如，在一些实施例中，第二相位IF滤波器22a-1经配置以依fLO/4的采样速率对经部分滤波IF信号进行采样。将了解，其它采样速率可被使用且在本揭露的范围内。在一些实施例中，第二采样速率小于第一采样速率。
在选用步骤512，通过一或多个模拟放大器24a、24b放大由第二相位IF滤波器22a-1产生的经部分采样IF信号。在步骤514，将经放大信号(或第二相位IF滤波器22a-1的未放大的经部分滤波IF信号)提供到后续第二相位IF滤波器22a-2以进行进一步滤波及采样。后续第二相位IF滤波器22a-2经配置以依与初始第二相位IF滤波器22a-1相同的采样速率对经部分处理IF信号进行采样。逐步降低IF滤波器16、22a以充分抗频叠滤波产生具有强IF的模拟信号，以产生离散时间、高IF信号。
在选用步骤516，通过一或多个模拟放大器28a、28b放大后续第二相位IF滤波器22a-2的输出。将后续第二相位IF滤波器22a-2的输出提供到一或多个模/数转换器30a、30b。在步骤518，模/数转换器30a、30b通过数字化具有强IF的输入模拟信号而产生离散时间、高IF信号。在步骤520，将离散时间、高IF信号提供到一或多个数字电路元件以进行信号处理。
在各种实施例中，公开一种极低耗电接收器。所述接收器包含经配置以接收输入模拟信号且产生经放大信号的低噪声放大器，及电耦合到低噪声放大器的混频器。混频器经配置以将所述经放大信号转换为中频信号。逐步降低中频滤波器经配置以在离散时间处理来自混频器的中频信号。
在各种实施例中，公开一种极低耗电收发器。所述极低耗电收发器包含经配置以接收输入模拟信号的天线、接收器及发射器。所述接收器包含低噪声放大器，所述低噪声放大器经配置以从天线接收输入模拟信号且产生经放大信号。混频器电耦合到所述低噪声放大器且经配置以将所述经放大信号转换为中频信号。具有第一采样速率的第一相位中频滤波器及具有第二采样速率的第二相位中频滤波器逐步耦合到混频器。第二采样速率低于第一采样速率。
在各种实施例中，公开一种产生离散时间、高IF信号的方法。所述方法包含接收模拟信号、将模拟信号转换为中频信号，且在离散时间对中频信号进行滤波。通过逐步降低中频滤波器对中频信号进行滤波。基于经滤波信号而产生离散时间、高中频信号。
前文概述若干实施例的特征，使得所属领域的技术人员可更佳理解本揭露的方面。所属领域的技术人员应明白，其等可容易将本揭露用作用于设计或修改其它工艺及结构的基础以实行本文中所介绍的实施例的相同目的及/或达成相同优点。所属领域的技术人员还应认知，此些等效构造不脱离本揭露的精神及范围，且其等可在不脱离本揭露的精神及范围的情况下在本文中进行各种改变、置换及更改。
符号说明
2 极低耗电收发器
4 极低耗电离散时间接收器/极低耗电接收器
6 极低耗电发射器/发射侧
8 匹配网络
10 天线
12 低噪声放大器(LNA)
12a 低噪声跨导放大器(LNTA)
14a 混频器
14b 混频器
16 第一相位中频(IF)滤波器/四相电荷共享(CS)带通滤波器(BPF)
16a 四相电荷共享(CS)带通滤波器(BPF)
16b 四相电荷共享(CS)带通滤波器(BPF)
18a 放大器
18b 放大器
20 除法器
22a-1 第二相位中频(IF)滤波器
22a-2 第二相位中频(IF)滤波器
22b 八相电荷共享(CS)带通滤波器(BPF)
24a 模拟放大器
24b 模拟放大器
26 全数字锁相回路(ADPLL)
28a 模拟放大器
28b 模拟放大器
30a 模/数转换器(ADC)
30b 模/数转换器(ADC)
42 发射调制单元
44 全数字锁相回路(ADPLL)
46 混频器
48 数字控制振荡器(DCO)
50 数字控制振荡器(DCO)缓冲器
52 除法器
56 本地振荡器驱动器
58 放大器
60 缓冲器
102 模拟输入信号
104 电感器
106 电容器
108 第一晶体管
110 第二晶体管
112 电感器
114 电感器
116 电容器
118 第一电容器
120 第三晶体管
124 电阻器
126 第二电容器
128a-1到128a-5 开关
128b-1到128b-5 开关
128c-1到128c-5 开关
128d-1到128d-5 开关
134 旋转式电容器
136 旋转式电容器
138 旋转式电容器
140 旋转式电容器
142 输入
150a到150h 层
152a 第一开关
152b 第二开关
152c 第三开关
152d 第四开关
152e 第五开关
152f 第六开关
152g 第七开关
152h 第八开关
154 电容器
160a到160d 开关
162a到162d 模拟放大器
166 电容器
200 曲线图
202 频率响应
204 频率响应
210 曲线图
212 滤波响应
220 曲线图
222 增益响应
224 中频
226 目标信道
230 曲线图
232 三阶输入功率电平(IIP3)
234 噪声指数(NF)
240 曲线图
242 接收器灵敏度
244 发射包错误率
246 低功耗蓝牙(BLE)标准
300 圆饼图
302 第一百分比
304 第二百分比
306 第三百分比
308 第四百分比
310 第五百分比
312 第六百分比
400 曲线图
450 曲线图
500 流程图
502 步骤
504 步骤
506 步骤
508 步骤
510 步骤
512 步骤
514 步骤
516 步骤
518 步骤
520 步骤

Claims (1)

1.一种接收器，其包括：
低噪声放大器，其经配置以接收输入模拟信号且产生经放大信号，其中所述低噪声放大器是单端的；
混频器，其电耦合到所述低噪声放大器，所述混频器经配置以将所述经放大信号转换为中频信号；
逐步降低中频滤波器，其经配置以在离散时间处理来自所述混频器的所述中频信号。
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