CN1186386A - 带通西格玛－德尔塔变换器与交换滤波器 - Google Patents

Abstract

一个通信接收机利用一个带通西格玛－格尔塔变换器去接收一个无线电信号,带通西格玛－格尔塔变换器包括一个连接到一个加法器－滤波器(101)的比较器(106),用于在一个预定的基准电平(110)和一个中间信号(121)之间进行一个比较,并产生一个响应该比较的比较结果信号(114),一个存储部件(108)用于存储一个预定的延迟期间的比较结果信号,从而产生一个定时的输出信号。

Description

带通西格玛-德尔塔变换器与交换滤波器

本发明一般涉及通信接收机，尤其是涉及用在通信接收机中的带通西格玛-德尔塔变换器。

随着高性能低成本的互补金属氧化物半导体(CMOS)的数字逻辑电路的出现，许多常规的模拟的无线电接收机的功能已经开始数字化了。例如许多成功的设计中包括了西格玛-德尔塔结构的模-数变换器(analog-todigital convertor)，这种结构所需要的模拟电路的数量最少。

西格玛-德尔塔结构的模-数变换器一般提供一个输入信号的模-数变换的粗略量化。这样的变换器一般包括一个低通或者带通滤波器去降低所需的输入信号的频带中的量化噪声。作为采用一个带通滤波器的变换器，一个无源的电感-电容(LC)振荡电路是这滤波器的一个具体实例。LC振荡电路是不符合要求的，因为它(体积)大，是分立的，而且在制造当中需要调谐。为了去除LC振荡电路不符合要求的特性，开发出了全部集成化的开关电容谐振器结构。开关电容谐振器结构采用了高性能的运算放大器，该放大器不幸地需要高的功率来操作。在电池供电的便携式设备中，例如手持式通信接收机中，高功耗是不符合要求的。

这样，所需要的是一个高性能全集成化的带通西格玛-德尔塔变换器结构，该结构在制造中不需要调谐，而且也不需要有高功耗的高性能放大器。

本发明的一个方面是一个带通西格玛-德尔塔变换器。这个带通西格玛-德尔塔变换器包括一个加法器-滤波器(adder-filter)连接的一个比较器，用于在一个预定的基准电平和一个在中间节点由加法器-滤波器所产生的中间信号之间进行一个比较，而且为了产生一个响应该比较的比较结果信号；并且包括一个与比较器连接的存储部件，用于在一个主时钟信号控制的预定的延迟期间中存储比较结果信号，从而产生一个定时的输出信号(clocked out put signal)。加法器-滤波器与一个输入信号相连接，而且与定时输出信号相连接，用于从输入信号减去定时输出信号来产生一个具有信号极性的差值信号，而且为了产生一个响应这个差值信号的中间信号。加法器-滤波器包括一个与中间节点连接的交换滤波器，用于响应差值信号而产生该中间信号。

本发明的第二个方面是一个带通西格玛-德尔塔变换器。这个带通西格玛-德尔塔变换器包括一个加法器-滤波器连接的一个比较器，用于在一个预定的基准电平和一个在中间节点由加法器-滤波器所产生的一个中间信号之间进行一个比较，而且为了产生一个响应该比较的比较结果信号；并且包括一个与比较器连接的存储部件，用于在一个主时钟信号控制的预定的延迟期间中存储比较结果信号，从而产生一个定时的输出信号。加法器-滤波器与一个输入信号相连接，而且与定时输出信号相连接，为了从输入信号减去定时输出信号去产生一个具有信号极性的差值信号，而且为了产生一个响应这个差值信号的中间信号。加法器-滤波器包括一个与中间节点连接的交换滤波器，用于响应差值信号来产生该中间信号。交换滤波器包括多个的电容器，每个电容器都有一个电容器极性，而且包括一个交换电路与多个电容器连接。交换电路被安排成在差值信号和多个电容器之间周期性地替换相关的极性，通过下列方法之一来实现：(a)当使电容器的极性固定时，周期性地替换信号的极性。和(b)当使信号的极性固定时，周期性地替换电容器的极性。

本发明的第三个方面是一个通信接收机，该通信接收机包括一个天线，用于接收含有信息的无线电信号，接收机部件与天线连接，供向低频变换无线电信号去得到一个模拟信号，并对这个模拟信号进行解调制；一个处理系统与接收机部件连接，用于处理信息、一个时钟发生器与处理系统相连接，用于产生主时钟信号，一个用户接口(interface)与处理系统相连接，用于传递信号给用户，而且用户的控制装置与处理系统连接，提供用户对通信接收机的控制。接收机部件包括了一个带通西格玛-德尔塔变换器，带通西格玛-德尔塔变换器包括了一个与加法器-滤波器连接的比较器，用于在一个预定的基准电平和一个在中间节点由加法器-滤波器产生的中间信号之间进行一个比较，而且用于产生响应该比较的一个比较结果信号，还包括联到比较器的一个存储部件，用于在主时钟信号控制的一个预定的延迟周期内存储比较结果信号。从而产生一个定时的输出信号。加法器-滤波器与一个输入信号连接，而且与定时输出信号连接，用于从输入信号减去定时输出信号，产生一个具有信号极性的差值信号，和用于产生响应差值信号的中间信号。加法器-滤波器包括一个与中间节点相连接的交换滤波器，用于产生响应这个差值信号的中间信号。

本发明的第四个方面是一个交换滤波器，用于对有信号极性的信号滤波。交换滤波器包括多个电容器，每个电容器都有一个电容器极性，并包括一个交换电路与多个电容器互联。交换电路被安排成在信号和多个电容器之间周期性地替换一个相关的极性，通过下列的方法之一来实现：(a)当使电容器的极性固定时，周期性地替换信号极性，和(b)当使信号的极性固定时，周期性地替换电容器的极性。

图1是根据本发明的一个带通西格玛-德尔塔变换器的一个电气方框图。

图2是现有技术的带通西格玛-德尔塔变换器的一个电气方框图。

图3是现有技术的交换滤波器的一个电气方框图，该滤波器在交换滤波器的采样频率的四分之一的倍数上和在直流上有一个带通的频率响应特性。

图4是从运行图3的交换滤波器的一个公用时钟源得到的运行在互相之间有90°的相位偏差的4个时钟信号的定时图。

图5和图6是描述一个虚拟信号的采样间隔的定时图。

图7是一个根据本发明的交换滤波器的电气方框图，该滤波器在交换滤波器的采样频率的四分之一的奇倍数上具有一个带通的频率特性并且抑制了直流信号。

图8是根据本发明的交换滤波器的另一个实施例的一个电气方框图，该滤波器在交换滤波器的采样频率的四分之一的奇倍数上具有一个带通的频率特性并且抑制了直流信号。

图9是按照本发明的利用交换滤波器的带通西格玛-德尔塔变换器的一个详细的电气方框图。

10是从利用按照本发明的交换滤波器的带通西格玛-德尔塔变换器得来的，描述仿真结果的定时输出信号的频谱图。

图11是按照本发明利用带通西格玛-德尔塔变换器的通信接收机的一个电气方框图。

图1是按照本发明的一个带通西格玛-德尔塔变换器100的电气方框图。带通西格玛-德尔塔变换器100包括一个比较器106，一个加法器-滤波器101，一个存储部件108，和一个时钟发生器109。

比较器106是一个和加法器-滤波器连接的常规的模拟比较器，用于在一个预定的基准电平110(用信号地表示)和由加法器-滤波器101在一个中间节点129产生的中间信号125之间进行一个比较。比较器106产生响应该比较的一个比较结果信号114。存储部件108是一个常规的包括例如一个或多个与比较器106连接的D触发器的存储部件，用于存储被时钟发生器109产生的主时钟信号116所控制的一个预定延迟期间的比较结果信号114，从而产生一个定时的输出信号118，该信号被反馈到加法器-滤波器101。时钟发生器109是一个常规的时钟发生器，例如一个数字计数器被编程去产生一个预定的采样频率和预定的占空因数的主时钟信号16。

加法器-滤波器101最好包括第一和第二加法器-滤波器102，104级联起来。每个加法器-滤波器包括一个模拟的加法器122，和一个滤波器124，最好包括一个具有带通频率特性的交换滤波器，而且以时钟发生器109产生的多个多相位时钟信号117来运行。多相位时钟信号117是从主时钟信号116用常规的方法得到的，例如它是利用数字计数器和用于产生多个时钟信号的组合逻辑电路，最好在具有占空因数25％和相互之间有90°相位差的主时钟信号116的四分之一频率下运行。

加法器-滤波器101与一个输入信号103相连接，而且与定时输出信号118相连接，用于从输入信号103减去定时输出信号118，通过第一加法器-滤波器102的模拟加法器122去产生一个差值信号120。差值信号120被交换滤波器进行带通滤波来在第一个加法器-滤波器102的中间节点127产生中间信号121。

定时输出信号118也从中间信号121中被减去来产生一个差值信号123，该信号随后经过滤波器的带通滤波在一个中间节点129产生响应差值信号120的中间信号125。每一个模拟加法器122最好是一个连接到第一个或第二个加法器-滤波器102，104的中间节点127，129的电流发生器，用于向该处提供一个表示分别象差值信号120，123那样的差值信号的电流。比较器106被连接到第二个加法器-滤波器104的中间节点，用于接收第二个加法器-滤波器104的中间信号125。

或者可以理解，加法器-滤波器101在以上的实施例中能够包括比两个加法器-滤波器102，104更多或更少的加法器-滤波器。

图2是现有技术的带通西格玛-德尔塔变换器的一个电气方框图。这个现有技术的带通西格玛-德尔塔变换器包括两个带通滤波器202，204，它是由常规的无源电感-电容振荡电路组成去实现一个带通滤波器的功能的，而不是用交换滤波器。为了一条高Q值的响应曲线和准确的边侧频率，准确的数值对IC元件是必要的。这是昂贵的，所以把LC元件集成到集成电路中去是不现实的。因此，LC元件通常是被连接到一块印刷电路板(PCB)上的集成电路去的常规的外部元件。

虽然这种努力已经有了某些进展，它在许多情况下有严重的制造缺点，例如当印刷电路板在浸锡的过程中，元件的垂直方向位移(平常称为立墓碑)。这样的制造缺点导致在生产线上印刷电路板的返工，和当缺点无法修复时，需要时间去刮擦印刷电路板，这样的缺点严重地影响生产成本和产品的生产周期。所以，它就需要一个西格玛-德尔塔变换器的带通滤波器的设计采用下面将要介绍的一个允许全部集成的方案。

图3是一个现有技术的交换滤波器300的一个电气方框图。它的频率响应曲线具有的带通包括直流，也包括现有技术的交换滤波器300在图4中所描述的一个公用时钟信号(CLK)301的频率的四分之一的倍数。现有技术的交换滤波器300的操作的一个完整的说明可以在一篇论文中找到，它的题目是“具有可与石英晶体的Q值相比的CMOS交换滤波器的设计”，重要的特性包括可变的中心频率、可调整的频带宽和良好的动态范围。发表在电子设计期刊(Electronic Design Magazine)1974年11月份第8期的116～120页，在这里引用了它的原文作为参考。

现有技术的交换滤波器300是用互相之间有90°偏移的4个时钟信号来运行的，而且是从公用时钟信号301取得的，如图4所示。现有技术的交换滤波器300包括与4个常规的开关连接的4个分路电容器，它们以信号地为参考点，并受4个时钟信号(CLK1 302，CLK2 304，CLK3 306和CLK4 308)之一所控制。公用时钟信号301用作现有技术的交换滤波器300的采样时钟。公用时钟信号301最好运行在输入信号的4倍频率上。每个时钟相位每次激活4个分路电容器中的一个，从而积累了输入信号的四分之一周期的平均值。

这个工艺的效果是使现有技术的交换滤波器300有一个低通滤波器的频率特性，它具有一个包括直流的通频带，而且包括在公用时钟信号301的频率的四分之一重复的倍频率。如果输入信号的频率是在这些倍频之一的通频带之外，当对输入信号的多个周期积分时，每一个分路电容器所积累的平均电压趋于零。现有技术的交换滤波器300还能提供高Q值和可调整的带宽，通过改变公用时钟信号301的频率就可以简便地进行调整。

所以，利用选择一个适当的采样频率，通过施加一个有限频带宽的输入信号到现有技术的交换滤波器300，它就可以用作一个带通滤波器。此外，因为在现有技术的交换滤波器300中不需要有精确的电容器，只要求电容器有足够的容量在采样频率的单个时钟周期去求输入信号的平均值，现有技术的交换滤波器300就能够很容易地集成到例如一个CMOS的集成电路IC中，以高度的重复性和低的成本进行生产。

因此，用现有技术的交换滤波器300来取代现有技术的并联LC谐振电路是一个有吸引力的解决方案，这就准许把带通西格玛-德尔塔变换器全部集成进一块集成电路(IC)，从而克服了图2说明的现有技术的电路的缺点，然而现有技术的交换滤波器有一个严重的缺点，该缺点导致带通西格玛-德尔塔变换器的一种不稳定(即产生振荡)。因为直流没有被现有技术的交换滤波器300所抑制，仿真指示出输入信号中的直流分量的出现导致反馈控制环路的一种不稳定。要克服这种缺点，而且还要达到全部集成化的目标，就需要在交换滤波器中采用一种新的结构。这种用于交换滤波器的新的结构，必需滤掉直流成份：使配置有交换滤波器的带通西格玛-德尔塔变换器的不稳定性被阻止。

能达到这些目标的一个新的交换滤波器包括多个电容器，每个电容器都有它的极性，而且包括连接到多个电容器的一个交换电路。这个交换电路被安排成在信号和多个电容器之间周期性地替换相关的极性，用下列的方法之一来现实：(a)当使电容器的极性固定时，周期性地替换信号的极性，和(b)当使信号的极性固定时，周期性地替换电容器的极性。

交换滤波器有一个集中在一个中心频率的通频带，而且还包括一个与交换电路相连接的定时电路，用于与一个工作在中心频率的虚拟信号的同步，周期性地替换相关的极性，在虚拟信号的交替的正的和负的半个周期的对应部份期间，第一个和第二个相关的极性被分别激活，第一个和第二个相关的极性是极性相反的。虚拟信号是输入信号的代表，它来源于，例如，工作在一个单一频率的信号(即一个正弦波)。

图5和图6是描述虚拟信号采样间隔的定时图。在图5中，对于具有单个电容器的交换滤波器的情况，电容器被连接到第一条互连通路中的多个开关，该互连通路在虚拟信号和信号地之间有一个第一极性。在这个互联结构中，电容器对用字母“A”标明的第一部分的虚拟信号取平均值。当改变到第二条互连通路时，电容器被连接到虚拟信号和信号地之间的第二极性。这个第二极性与第一极性是相反的。当激活第二互连通路期间，电容器对用字母“B”标明的第二部份的虚拟信号取平均值，在对部分“B”取样之后，反相电路在虚拟信号的后续周期中，重复取平均值的过程。

第一和第二互连通路之间的切换次数是所需的滤波器中心频率的两倍乘上用于交换滤波器中的电容器数量。例如对于一个使用单个电容的交换滤波器，交换滤波器的操作频率是中心频率的两倍。

图6表示一种情况，其中的交换滤波器采样频率是中心频率的4倍，所以它是一个有两个电容器的交换滤波器。对于一个有两个电容器的交换滤波器，虚拟信号在4个周期(用“A”，“B”，“C”和“D”4个象限来表示)期间被两个电容器采样。在两个电容器的交换滤波器中，反相电路激活一条第一互连通路，在那里，两个电容器结构的第一个电容器被连接到虚拟信号和信号地之间的第一极性。在这个互联结构期间，第一个电容器对象限“A”期间的虚拟信号取平均值。

当激活一条第二互连通路时，第二个电容器被连接到虚拟信号和信号地之间的第一极性。在这个互联结构中，第二个电容器对象限“B”期间的虚拟信号取平均值。在分别用第一个和第二个电容器对象限“A”和“B”取平均值之后，反相电路激活具有第一个电容器的第二互连通路，使在虚拟信号和信号地之间建立起第二极性，第二极性与前面所用的第一级性相反。在这个互联结构期间，第一个电容器对象限“C”期间的虚似信号取平均值。

此后，反相电路激活具有第二个电容器的第二互连通路，使得在虚拟信号和信号地之间建立起一个第二极性，第二极性与以前所用的第一极性是相反的。在这个互联结构期间，第二个电容器对象限“D”期间的虚拟信号取平均值。在全部象限分别被两个电容器取平均值之后，交换滤波器对中心频率的后续周期重复取平均值的过程。

可以理解，对于一种特殊的应用，采用一个反相电路的交换滤波器，可以根据需要有多个电容器的级用于取输入信号的平均值。换句话说，还可以进一步理解，就交换滤波器的一个或多个电容器而论，反相电路除了用于翻转虚拟信号的极性的开关之外，还可以包括别的部件。例如，其它反相电路可以包括一个反相的运算放大器；

一个符合上面说明的交换滤波器400的实施例，被表示在图7中，按照本发明的交换滤波器400有一条频率特性，具有在交换滤波器400的采样频率的四分之一的奇倍数上的一个通频带，但直流信号是被抑制的。

在这个实施例中，交换滤波器400包括了多个电容器(通过本例表示为第一个和第二个电容402，404)，每个电容器都有第一和第二电极，连接到一个中间节点422，并连接到第二节点424，该节点最好是信号地，换句话说，可以理解，第二节点可以是在一个不同的电压电位上，使中间节点和第二个节点象一个差分信号对那样工作。输入信号(Vin)被加在中间节点422和第二个节点424之间。交换滤波器400还包括一个连接到第一和第二电容器402，404的反相电路，这个反相电路包括了连接到第一和第二电容器402，404的第一和第二电极的多个开关。

多个开关是这样安排的，当众多开关的第一条互连通路被激活时，第一和第二电容402，404，在中间节点422和第二节点424之间的一个第一极性被连接。而当多个开关的第二条互连通路被激活时，第一和第二电容器402，404在中间节点422和第二节点424之间的一个第二极性被连接，这个第二极性是和第一极性相反的。

在图7中表示出4个可控制的开关对414，416，418，420的每一个都包括两个控制电极，连接到一起去构成一个控制输入端(例如连到可控制对的CLK1信号)。4个可控制对中的每一个的控制输入分别被连接到第一，第二，第三和第四个时钟信号(即CLK1，CLK2，CLK3，或CLK4)，它们都有一个等于4个主时钟信号116周期的时钟信号周期，而且是这样安排的，使4个可控制对的每一个在主时钟信号116的四个周期中仅仅被激活一次，激活的时间长度相当于主时钟信号116的一个周期。

第一，第二，第三和第四个时钟信号是相互之间具有90°相位差的时钟信号，最好是从主时钟信号116取得。多相位的时钟信号117分别包括第一，第二，第三和第四个时钟信号。主时钟信号116和多相位时钟信号117与图4中所述的时钟信号的操作是相同的。在主时钟信号116的交替周期期间，第一和第二电容器402，404被连接在中间节点422和第二个节点424之间。

图8中的交换滤波器450还表示出用于实现在直流没有通频带的一个交换滤波器的另一个实施例。交换滤波器450包括了一个含有6个常规的差分放大器452，454，456，458，464，468的交换电路，它们是靠4个时钟相位来运行的，如图4中所示。时钟信号CLK1到CLK4启动这些差分放大器，使得输入差分信号(Vin)转接到第一和第二个电容器460，462。

头两个差分放大器452，454连接到差分输入信号和第一个电容460。第一个差分放大器452作为没有反相的放大器来工作，它是被CLK1激活的。第二个差分放大器454通过把输入端反相接到输入信号，作为一个反相的差分放大器来工作，它是被CLK3激活的。同样地，第三和第四差分放大器456，458连接到输入信号和第二个电容器462，第三差分放大器被CLK2所激活，并作为没有反相的放大器来工作。而第四差分放大器被CLK4所激活，并作为一个反相的差分放大器来工作。反相的放大器和没有反相的放大器与输入信号的连接是这样安排的，使得当没有反相的放大器被激活时，对应于输入信号的没有反相的信号依次被加到第一和第二个电容器460，462，而当反相的放大器被激活时，对应于输入信号的反相信号依次被加到第一和第二个电容器460，462。

第五和第六个差分放大器464，468依次被连接到第一和第二个电容器460，462，并产生一个共同的差分输出信号(Vout)。这两个差分放大器都按没有反相的放大器那样工作，第五个差分放大器464被通过一个“或”门466来的CLK1或CLK3所激活。同样地，第六个差分放大器468被通过“或”门470来的CLK2或CLK4所激活。

这个交换滤波器450的实施例，除了信号是按差分方式工作之外，实质上是和图7中的交换滤波器400相同的。可以理解，或者，常规的单端式运算放大器也是可以用的，交换滤波器450，无论如何，比图7中的交换滤波器400有较好的抗噪声度。因此，交换滤波器450是一个优选的实施例。

根据本发明，可以理解，以交换输入信号到电容器去的方式，用于反转电容器的极性的其它适当的电路结构，也能用于交换电路。

正如所指出的，交换滤波器400，450的结构是使得在直流上没有通频带，而是，在主时钟信号116的频率的四分之一的奇倍数上的频率响应特性有通频带，通过抑制直流，交换滤波器400能够用于带通西格玛-德尔塔变换器(如图9中所示)，而不会有利用现有技术的交换滤波器300所出现的不稳定性。交换滤波器400的频带宽可根据下式进行计算： $\mathrm{BW}=\frac{1}{4\mathrm{\πRCm}}$

其中m代表交换滤波器400中的电容器个数，C是交换滤波器400的有效容量，而R是信号源的输入电阻。在这种情况下，交换滤波器最好包括两个电容器402，404。换句话说，可以想象得到，根据所需要的运行带宽，交换滤波器可以有较多或较少的电容器。

在图9中，存储部件108包括两个常规的触发器级联在一起，而且被主时钟信号116所驱动。存储部件108把比较结果信号114存储一个主时钟信号116的周期，然后在主时钟信号116的下一个后续的周期期间，产生一个与比较结果信号114相反的值，作为定时输出信号118。这是通过利用两个级联的触发器，把第二个触发器的输出反相来完成的。双触发器的目的是为了照顾交换滤波器400的带通特性，可以想象得到，正如本领域技术人员众所周知的一样，如果滤波器124是一个低通滤波器，则只需要一个触发器。

图10是根据本发明，利用交换滤波器400，按照带通西格玛一德尔塔变换器100的仿真结果所描述的输出信号118的一个频谱图500。在本例中仿真表示量化噪声被移出所要求的以1兆赫为中心的通频带502。这种量化噪声的移动，对于利用带通滤波器的西格玛-德尔塔变换器，在本领域技术人员是众所周知的一种效应。利用带通西格玛-德尔塔变换器的效应的一个完整的说明，可以在IEEE 1994年海关集成电路会议的一篇论文中找到，它的题目是“10.7兆赫带通有西格玛-德尔塔A/D调制器”，出版在IEEE 1994年第163～166页、文章的原文在这里被引用作为参考。

图11是根据本发明，利用带通西格玛-德尔塔变换器100的一个通信接收机600的一个电气方框图。通信接收机600接收由选呼信息所组成的选呼信号。该信号是利用本领域技术人员众所周知的技术、被一个常规的无线电通信系统(没有表示出来)发射的。选呼信息来源于一个呼叫方，该呼叫方以常规的方式利用无线电系统进行通信去发送想要送给通信接收机600的用户信息。

通信接收机600由一个接收机天线602，一个接收机部件604，一个电源开关606，一个处理系统608，用户控制器618，一个提示装置616和一个用户接口614所组成。

接收机天线602连接到接收机部件604，用于接收被无线电通信系统作为无线电频率发射的选呼信号，利用本领域技术人员众所周知的技术去得出一个模拟的中间频率(IF)信号。接收机部件604包括上面所述的带通西格玛-德尔塔变换器100，与模拟的中频(IF)信号相连接，去产生定时输出信号118。处理系统与定时输出信号118连接，而且被编程去对定时输出信号采样，对样品进行处理，从而产生一个无线电频率信号的数字平均值。基本上，带通西格玛-德尔塔变换器100，执行了一个模-数变换器的功能。

或者，可以理解，带通西格玛-德尔塔变换器100可以是处理系统608的一个组成部件。或者，还可以进一步理解，带通西格玛-德尔塔变换器可以作为连接到接收机部件604和处理系统608的一块专用集成电路(ASIC)来配置。

接收机部件604还和电源开关606相连接。电源开关606采用一个常规的电路元件，例如一个CMOS开关，用于关掉接收机部件604的电源。电源开关606的操作被处理系统608所控制。该处理系统当关掉接收机部件604时，确定选呼信号的解码期间的特殊时刻，使适合于提供常规的电池省电功能。

处理系统608控制了通信接收机600的全部。操作这种操作之一是对选呼信息进行解码，这个操作是通过执行信息系统处理功能的处理系统608的部件，从数字的平均值中，通过处理选呼信息来完成的。

处理系统608的部件包括了一个微处理器610和存储器612，微处理器610与莫托罗拉公司制造的M 68HC08微控制器相似，可以理解，别的类似的处理器也可以用作微处理器610，而且当需要解决微处理器610的处理要求时，也可以增加相同的或替换型号的外加处理器。

存储器612包括，例如，一个常规的随机访问存储器(RAM)，和一个常规的只读存储器(ROM)。RAM用于存储和处理，例如，定时输出信号118的样品。ROM部分是用于存储控制处理系统608操作的指令。可以理解，也可以采用其它类型的存储器，例如FLASH存储器，还可以进一步想到，存储器612，不论是单独的或是组合的，都可以是微处理器612的一个组成部件。

处理系统608被编程去对选呼信息中的选呼地址进行解码，把解码后的选呼地址与存放在存储器612中的一个或多个选呼地址进行比较，当发现符合时，再去处理选呼信息的其余部份。在处理系统608处理完选呼信息之后，选呼信息被存入存储器612，并产生一个呼叫提示信号去提醒用户，已经接收到选呼信息。呼叫提示信号被引到一个常规的音响的或触觉示的提示装置616，用于产生一个音响的或有触感的呼叫提示信号。

通过控制装置618，用户可以访问选呼信息，该控制装置能提供一些象锁定，解锁，删除，读出等功能。更确切地说，通过利用用户控制装置618所提供的适当功能，可以从存储器612把信息还原，然后显示在用户接口614上面，用户接口614是一个常规的显示器，例如象液晶显示器(LCD)，用于把包含在选呼信息中的信息，传递给用户。

本发明提供一个方法，用于把一个新的带通滤波器应用于一个西格玛-德尔塔变换器中，尤其是，这个带通滤波器是用一个交换滤波器400来完成的。滤波器400采用了一个新的用于抑制直流信号的方法，从而在带通西格玛-德尔塔变换器100的控制环路中维持稳定性，此外，交换滤波器400提供了一种减少零件数目的方法，它的功率消耗是低的，而且允许把西格玛-德尔塔变换器的所有部件全部集成进一块IC，不需要依靠常规的外部电容器，和/或电感器来用于调谐带通西格玛-德尔塔变换器100所用的滤波器的带通频率特性。这就允许以最少的制造缺点，使带通西格玛-德尔塔变换器100的电路的复制变得容易而毫不困难，从而降低了成本。

Claims (9)

1.一个带通西格玛-德尔塔变换器，包括：

与一个加法器-滤波器装置相连接的比较器装置，用于一个预定的基准电平与一个通过加法器-滤波器装置在中间节点产生的中间信号之间进行一个比较，而且用于产生一个对应于该比较的比较结果信号；

与比较器装置连接的存储装置，用于存储主时钟信号所控制的一个预定延迟周期的比较结果信号，从而产生一个定时输出信号；和

与一个输入信号连接，而且和定时输出信号连接的加法器-滤波器，用于从输入信号中减去该定时输出信号来产生一个有信号极性的差值信号，并且用于产生响应于该差值信号的中间信号，

该加法器-滤波器装置包括连接到中间节点的交换滤波器装置，用于产生响应差值信号的中间信号。

2.权利要求1的带通西格玛-德尔塔变换器，其中的加法器-滤波器装置包括相级联的第一和第二个加法器-滤波器，使得第二加法器-滤波器装置的输入信号是第一加法器-滤波器的中间信号，而且使比较器装置连到第二加法器-滤波器的中间节点，用于接收第二加法器-滤波器装置的中间信号。

3.权利要求1的带通西格玛-德尔塔变换器，其中的加法器-滤波器装置还包括连到中间节点的电流发生器装置，用于把代表差值信号的一个电流加到那里。

4.权利要求1的带通西格玛-德尔塔变换器，其中的存储装置被安排成存储一个主时钟信号周期的比较结果信号，然后在下一个后续的主时钟信号周期期间产生一个与比较结果信号相反的数值作为定时的输出信号。

5.权利要求1的带通西格玛-德尔塔变换器，其中的交换滤波器装置包括：

多个电容器，每一个都有一个电容器极性；以及

一个与多个电容器连接的交换电路，该交换电路用于在差值信号和多个电容器之间周期性地替换一个相关的极性，通过执行下列方法之一实现：

(a)当使电容器的极性不变时，周期性地替换信号的极性；和

(b)当使信号的极性不变时，周期性地替换电容器的极性。

6.权利要求5的带通西格玛-德尔塔变换器，其中的交换滤波器装置有一个集中在中心频率的通频带，和其中的交换电路包括一个定时电路，用于与工作在中心频率的虚拟信号同步，周期性地替换相关的极性，使得虚拟信号的交替的正的和负的半周期的对应部分期间，第一和第二相关极性分别被激活，第一和第二相关极性是极性相反的。

7.一种交换滤波器，用于对含有信号极性的信号进行滤波，该交换滤波器包括：

多个电容器，每个都有一个电容器极性；和一个与多个电容器互联的交换电路，该交换电路用于在信号和多个电容器之间周期性地替换相关的极性，这是用下列方法之一来实现的：

(a)当使电容器的极性不变时，周期性地替换信号的极性；和

(b)当使信号的极性不变时，周期性地替换电容器的极性。

8.权利要求7的交换滤波器，其中交换滤波器有一个集中在中心频率的通频带，而且其中的交换电路包括一个定时电路，用于周期性地替换与一个工作在中心频率的虚拟信号同步的相关极性，使得在虚拟信号的交替的正的和负的半个周期的对应部分期间，第一和第二相关极性分别被激活，第一和第二相关极性是极性相反的。

9.权利要求7的交换滤波器，其中的交换电路包括一个反相放大器和一个不反相的放大器，它们与一个输入信号连接，交换电路的安排是使当不反相的放大器被激活时，一个对应于输入信号的不反相信号被加到多个电容器上，而当反相的放大器被激活时，一个对应于输入信号的反相信号被加到多个电容器上。

10.权利要求7的交换滤波器，其中多个的电容器有第一和第二电极，连接到一个中间节点而且连接到第二节点的并且

其中的信号是加在中间节点和第二节点之间。

其中的交换电路包括一个连接到多个电容的反相电路，其中反相电路包括连接到多个电容器的第一和第二电极的多个开关，多个开关的安排是使多个开关的第一互连通路被激活时，多个电容器以第一极性被连接在中间节点和第二节点之间，而当多个开关的第二互连通路被激活时，多个电容器是以第二极性联到中间节点和第二节点之间、第二极性和第一极性是相反的。

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