CN206894597U

CN206894597U - 一种低噪声低通滤波器

Info

Publication number: CN206894597U
Application number: CN201720158338.9U
Authority: CN
Inventors: 郭长兴; 袁永斌; 廖宝斌
Original assignee: Guizhou Bow Expensive Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Guizhou Bow Expensive Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2017-02-21
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2018-01-16
Anticipated expiration: 2027-02-21

Abstract

一种低噪声低通滤波器，包括有上连接线和下连接线；上连接线的INN端经由电阻R1连接于电阻R3，电阻R3经由滤波器连接于OUTP端；下连接线与上连接线结构相同；上连接线的电阻R1和电阻R3间的A1节点经由电阻R2连接于OUTP端；电阻R3和由滤波器间的A2节点经由电容C2连接于OUTP端；下连接线与上连接线结构相同；A1节点和B1节点之间并联有电容C1。本实用新型创造利用互补开关与电阻值的连接形成电阻阵列，在高低增益情况下进行切换，使得低增益情况下的电阻值相对低，从而实现在低增益情况下得到较低的等效输入噪声。

Description

一种低噪声低通滤波器

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域，包括射频收发机的可变增益低噪声滤波器，尤其是一种低噪声低通滤波器。

背景技术

在现有的射频收发机中，特别是发射机当中，需要较低等效输入噪声的低通滤波器对高频的噪声进行滤除，现有的Tx低通滤波器要做到低的等效输入噪声不外乎降低运放的等效输入噪声、做高增益的滤波器等。对这两种方法，不妨分析一下，降低运放的等效输入噪声是一种不错的方法，但往往这种方法不是最有效的，例如在低增益时，噪声的主要来源是电阻的噪声，而不是运放的噪声，而且滤波器内部的运放要兼顾到各个性能参数，由于每个参数的相互制约，想要做到低噪声就要牺牲其他性能，可以在不牺牲其他性能参数的情况下使用这种方法。第二种，将滤波器的增益做高，但在实际应用时，高增益(大于0dB)和低增益(小于0dB)都是需要的，在低增益(小于0dB)时，等效输出噪声就会变大，这种情况不可以接受。针对这个问题，此项实用新型对调校增益的电阻阵列进行调整与改进，使滤波器在高增益和低增益两种情况下都可以得到较低的等效输入噪声。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种低噪声低通滤波器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种低噪声低通滤波器，包括有上连接线和下连接线；所述上连接线的INN端经由电阻R1连接于电阻R3，所述电阻R3经由滤波器连接于OUTP端；所述下连接线INP端经由电阻R1连接于电阻R3，所述电阻R3经由滤波器连接于OUTN端；所述上连接线的电阻R1和电阻R3间的A1节点经由电阻R2连接于OUTP端；所述电阻R3和由滤波器间的A2节点经由电容C2连接于OUTP端；所述下连接线的电阻R1和电阻R3间的B1节点经由电阻R2连接于OUTN端；所述电阻R3和由滤波器间的B2节点经由电容C2连接于OUTN端；所述A1节点和所述B1节点之间并联有电容C1。

本实用新型还具有以下附加技术特征：

进一步优化的，所述滤波器的上侧和下侧设有电性相反的开关，所述开关的通断状态可控制。

本实用新型和现有技术相比，其优点在于：

本实用新型创造的目的是解决射频收发机中的Tx滤波器在低增益(小于0dB)情况下等效输入噪声变大的情况。在以往的Tx滤波器中，低增益(小于0dB)情况，由于电阻值的增大，会增大等效输入噪声，本实用新型创造利用互补开关与电阻值的连接形成电阻阵列，在高低增益情况下进行切换，使得低增益情况下的电阻值相对低，从而实现在低增益情况下得到较低的等效输入噪声。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为差分输入输出MFB低通滤波器结构示意图；

图2为由互补开关对组成的高低增益切换电阻阵列结构示意图；

图3为实例仿真结果来说明低增益情况下的等效输出噪声示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型创造的电路结构可以在MFB滤波器实例中解释说明，MFB滤波器作为Tx滤波器有其优点，在单运放情况下可以实现二阶低通结构。

如图1所示：

MFB滤波器的传递函数如下，

根据传递函数，推导出低频增益、Q值及截止频率

从上面推导的公式，可以知道低频增益是R2与R1的比值，由电阻的热噪声公式，

可以知道电阻阻值越大，热噪声越大。在高增益时，滤波器的等效输入噪声较小，原因是R1的阻值相对来说比较小，但切换到低增益时，R1的阻值要大于R2，这时噪声比较大，在应用到发射机当中时，前级的DAC承受不住滤波器在低增益时的等效输入噪声。

本实用新型创造针对这种情况，将R2、R3做成电阻阵列，并且将二者利用互补开关做成为一个电阻阵列。

如图2所示，在高增益时，R2为较大的阻值，例如14.09K，R3为较小的阻值，例如为5K。增益越高，R1的阻值越小，等效输入噪声越小；当切换到低增益时，R2切换为R3的值，就是5K；R3切换为R2的值，就是14.09K，增益越低，R1的阻值越大，等效输入噪声就会越大，但此时R2阻值不是14.09K，而是5K，R1的值不会以14.09K倍增，而是以5K倍增，这样来算，R1的阻值相对降低，从而降低了等效输入噪声。

图3为实例仿真结果来说明低增益情况下的等效输出噪声。低增益情况下，有1KHz积分到16M的噪声贡献，可以看到总的等效输出噪声为0.21mV，而且可以看到主要的噪声贡献已经不是电阻来提供的，而是运放的差分输入对，这就说明电阻的阻值很小，已经不能成为等效输入噪声的主导。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种低噪声低通滤波器，其特征在于，包括有上连接线和下连接线；所述上连接线的INN端经由电阻R1连接于电阻R3，所述电阻R3经由滤波器连接于OUTP端；所述下连接线INP端经由电阻R1连接于电阻R3，所述电阻R3经由滤波器连接于OUTN端；

所述上连接线的电阻R1和电阻R3间的A1节点经由电阻R2连接于OUTP端；所述电阻R3和由滤波器间的A2节点经由电容C2连接于OUTP端；所述下连接线的电阻R1和电阻R3间的B1节点经由电阻R2连接于OUTN端；所述电阻R3和由滤波器间的B2节点经由电容C2连接于OUTN端；所述A1节点和所述B1节点之间并联有电容C1。

2.根据权利要求1所述的一种低噪声低通滤波器，其特征在于，所述滤波器的上侧和下侧设有电性相反的开关，所述开关的通断状态可控制。