KR20080072790A - Filter calibration - Google Patents

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KR20080072790A
KR20080072790A KR1020077029889A KR20077029889A KR20080072790A KR 20080072790 A KR20080072790 A KR 20080072790A KR 1020077029889 A KR1020077029889 A KR 1020077029889A KR 20077029889 A KR20077029889 A KR 20077029889A KR 20080072790 A KR20080072790 A KR 20080072790A
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oscillation
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오잔 이. 에르도간
잭쿠에스 씨. 루델
로저 브록큰브로우
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콸콤 인코포레이티드
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    • H03J2200/08—Calibration of receivers, in particular of a band pass filter

Abstract

Calibrating a filter (114,116) is disclosed. The filter (114,116) is reconfigured as an oscillator during calibration. Switches (swl,sw2) and/or other implementations of reconfiguring a filter are used to reconfigure the negative feedback loop of the filter to a positive feedback loop. The oscillation parameters are then measured (106, (300) to adjust the components of the filter (cl-c4) to achieve an oscillation that corresponds to a desired filter characteristic.

Description

필터 보정{FILTER CALIBRATION}Filter Compensation {FILTER CALIBRATION}

본 출원은 "FILTER CALIBRATION"이란 명칭으로 2005년 5월 25일 출원된 미국 연속 출원 60/714,533을 우선권으로 청구한다. This application claims priority to US serial application 60 / 714,533, filed May 25, 2005, entitled "FILTER CALIBRATION."

프로세스 변화의 영향, 동작 온도 변화, 노화, 및 다른 환경 가변 속성은 통신 장치에 사용된 현존 필터의 의도된 규격으로부터 특징적인 편차를 유발한다. 온칩 RC 시간 상수의 절대값은 이러한 영향으로 인해 100% 변화할 수도 있다. 이러한 변화에 대처하기 위해, 필터들의 온칩 보정을 가능하게 하는 다수의 방법이 제안되었다. 현재의 방법은 직접 및 간접 방법을 모두 포함한다. 직접 방법은 필터를 보정하기 위해 실제 필터의 성능 특성을 측정하는 것을 포함한다. 간접 방법은 필터에 부착되지 않은 개별 온칩 테스트 회로의 컴포넌트의 성능 특성을 측정하는 것을 포함한다. 간접 방법에서 공통적으로, 테스트 회로 컴포넌트 측정은 칩을 통해 일정한 것으로 간주되며, 필터의 컴포넌트를 포함하여 칩 상의 모든 컴포넌트를 튜닝하는데 사용된다. 그러나 실제로, 특성값은 동일한 칩의 상이한 영역 상에서 현저히 변화할 수 있으며, 결국 일시적으로 부정확한 필터 컴포넌트 근사값에 이른다. 필터의 실제 필터 특성은 직접 방법으로 측정될 수 있다. 칩상에서 생성된 테스트 신호는 측정 및 분석될 필터를 통해 전달된다. 이어 이러한 측정은 필 터 컴포넌트를 튜닝하기 위해 사용된다. 비록 이러한 방법이 부정확한 필터 보정을 초래하지만, 신호 생성 및 분석 메카니즘은 복잡하고 구현하기에 비용이 소모될 수 있다. 따라서, 비용 효율성 및 필터를 보정하는 간단하지만 정확한 방식을 개발하는 것이 바람직하다. The effects of process variations, operating temperature variations, aging, and other environmentally variable attributes cause characteristic deviations from the intended specification of existing filters used in communication devices. The absolute value of the on-chip RC time constant may change by 100% due to this effect. To cope with this change, a number of methods have been proposed to enable on-chip correction of filters. Current methods include both direct and indirect methods. The direct method involves measuring the performance characteristics of the actual filter to calibrate the filter. Indirect methods include measuring the performance characteristics of components of individual on-chip test circuits that are not attached to a filter. Common in indirect methods, test circuit component measurements are considered constant throughout the chip and are used to tune all components on the chip, including the components of the filter. In practice, however, the characteristic values can vary significantly on different regions of the same chip, eventually leading to temporary incorrect filter component approximations. The actual filter characteristics of the filter can be measured by the direct method. Test signals generated on the chip are passed through a filter to be measured and analyzed. These measurements are then used to tune the filter components. Although this method leads to inaccurate filter correction, the signal generation and analysis mechanisms can be complex and costly to implement. Therefore, it is desirable to develop a simple but accurate way to calibrate the cost efficiency and filters.

다양한 실시예가 이하의 도면을 참조하여 설명된다. Various embodiments are described with reference to the drawings below.

본 발명은 프로세스, 장치, 시스템, 재료의 조합, 컴퓨터 판독가능 저장소 매체와 같은 컴퓨터 판독 가능 매체 또는 컴퓨터 네트워크를 포함하는 다양한 방식으로 구현될 수 있는데, 프로그램 명령은 광학 또는 전자 통신 링크를 통해 전달된다. 이러한 규격, 구현 또는 본 발명이 행해지는 소정의 다른 형태는 기술이라고 일컬어진다. 통상적으로, 개시된 프로세스의 단계는 본 발명의 사상 내에서 변경될 수도 있다. The invention may be implemented in a variety of ways, including computer readable media or computer networks such as processes, apparatus, systems, combinations of materials, computer readable storage media, and program instructions are communicated over optical or electronic communication links. . Such specifications, implementations or any other form in which the invention is practiced are referred to as techniques. Typically, steps of the disclosed process may be changed within the spirit of the invention.

본 발명의 하나 이상의 실시예의 상세한 설명은 본 발명의 원리를 도시한 첨부된 도면과 함께 이하에서 제공된다. 이러한 설명은 실시예와 함께 설명되지만, 설명은 실시예에 한정되지 않는다. 실시예의 사상은 청구항에 의해서만 한정되며, 실시예는 다양한 변경, 변화 및 등가물을 포함한다. 다양한 특징적인 설명은 설명의 전체적인 이해를 제공하기 위해 이하에서 설명된다. 이러한 설명은 예로써 제공되며, 설명은 이러한 특정 세부사항 없이도 청구항에 따라 구현될 수 있다. 간략화를 위해, 설명과 관련된 기술 분야에서 알려진 기술 재료는 설명이 불필요하게 모호해 지지 않도록 상세하게 설명되지는 않는다. A detailed description of one or more embodiments of the invention is provided below in conjunction with the accompanying drawings which illustrate the principles of the invention. Although this description is described with an embodiment, the description is not limited to the embodiment. The spirit of the embodiments is limited only by the claims, and the embodiments include various changes, changes, and equivalents. Various characteristic descriptions are set forth below to provide a thorough understanding of the description. This description is provided by way of example, and the description may be embodied in accordance with the claims without these specific details. For simplicity, technical materials known in the art related to the description are not described in detail so that the description is not unnecessarily obscured.

필터 보정이 개시된다. 소정의 실시예에서, 필터는 보정 모드 동안 발진기로서 재구성된다. 스위치 및/또는 필터를 재구성하는 다른 구현은 양성 피드백 루프에 대해 필터의 음성 피드백 루프를 재구성하기 위해 사용된다. 이어 발진 파라미터는 원하는 필터 특성에 대응하는 발진을 달성하기 위해 필터의 컴포넌트를 조정하기 위해 측정된다. Filter correction is started. In certain embodiments, the filter is reconfigured as an oscillator during the calibration mode. Another implementation of reconstructing the switch and / or filter is used to reconstruct the negative feedback loop of the filter relative to the positive feedback loop. The oscillation parameters are then measured to adjust the components of the filter to achieve an oscillation corresponding to the desired filter characteristics.

도1A는 신호 송신기에서 위상 동기 루프의 일 실시예를 도시한 도면이다. Figure 1A illustrates one embodiment of a phase locked loop in a signal transmitter.

도1B는 트랜스컨덕턴스(Gm) 및 캐패시터 컴포넌트로 구성된 통합단을 포함하는 통상적인 3단 필터를 도시한 도면이다. FIG. 1B shows a conventional three stage filter including an integrated stage consisting of a transconductance Gm and a capacitor component.

도2는 필터를 보정할 목적을 위해 발진기로서 구성될 수 있는 필터를 도시한 도면이다. 2 illustrates a filter that may be configured as an oscillator for the purpose of calibrating the filter.

도3은 발진 주파수 검출기를 도시한 도면이다. 3 illustrates an oscillation frequency detector.

도4는 필터를 보정하기 위해 사용된 프로세스의 흐름도이다. 4 is a flowchart of the process used to calibrate the filter.

도5는 원하는 보정 주파수를 달성하기 위해 필터 컴포넌트를 조정하는 프로세스의 흐름도이다. 5 is a flow chart of a process of adjusting a filter component to achieve a desired correction frequency.

도1A는 신호 송신기에서 오프셋 위상 동기 루프의 일 실시예를 도시하는 도면이다. 일 실시예에서, 신호 송신기는 셀룰러 통신 장치에서 사용된다. 신호 송신기는 고집적 송신기를 필요로 하는 애플리케이션의 광범위한 세트에서 사용될 수 있다. 변조기(102)는 I 및 Q 국부 발진기(LO)로부터 대응하는 신호를 사용하는 I 및 Q 기저대역 신호를 혼합한다. 변조된 신호는 고조파 제거(HR) 필터(104)를 통해 필터링되어 위상 동기 루프(PLL)(105)로 전달된다. 인입 신호는 위상 주파수 검출기(PFD)(106)에서 피드백 신호와 비교된다. PFD의 출력은 루프 필터(108)에 의해 필터링되고 전압 제어 발진기(VCO)(110)로 인가된다. 전압 제어 발진기(110)로부터의 피드백 경로는 피드백 신호를 국부 발진기로부터의 신호와 혼합하는 혼합기(114) 및 신호로부터 원치 않는 고조파를 제거하기 위한 HR 필터(116)를 포함한다. 전력 증폭기(118)는 안테나(120)를 통한 송신을 위해 프로세싱된 신호를 증폭한다. 소정의 실시예에서, 신호는 전력 증폭기(118)에 의해 증폭되기 전에 전치 증폭기에 의해 증폭된다. 1A is a diagram illustrating one embodiment of an offset phase locked loop in a signal transmitter. In one embodiment, the signal transmitter is used in a cellular communication device. Signal transmitters can be used in a broad set of applications that require highly integrated transmitters. Modulator 102 mixes I and Q baseband signals using corresponding signals from I and Q local oscillators (LOs). The modulated signal is filtered through a harmonic rejection (HR) filter 104 and passed to a phase locked loop (PLL) 105. The incoming signal is compared with the feedback signal at the phase frequency detector (PFD) 106. The output of the PFD is filtered by the loop filter 108 and applied to a voltage controlled oscillator (VCO) 110. The feedback path from voltage controlled oscillator 110 includes a mixer 114 that mixes the feedback signal with the signal from the local oscillator and an HR filter 116 to remove unwanted harmonics from the signal. The power amplifier 118 amplifies the processed signal for transmission through the antenna 120. In certain embodiments, the signal is amplified by the preamplifier before being amplified by the power amplifier 118.

도1B는 트랜스컨덕턴스(Gm) 및 캐패시터 컴포넌트로 구성된 통합단을 포함하는 통상의 3단 필터를 도시한다. 도시된 필터는 도1A의 HR 필터(104 및 116)로서 사용될 수도 있다. 다른 실시예는 소정수의 필터단을 포함하도록 구성될 수 있다. 도시된 예에서, 다양한 필터단은 더 가파른 필터 롤오프 응답을 획득하기 위해 캐스케이딩된다. 필터의 제1단은 단극 필터(122)이다. 다른 필터들은 2단의 2차 바이쿼드 필터(124 및 126)이다. 바이쿼드 필터단은 높은 Q값, 일정한 대역폭값, 및 외부 컴포넌트 변화에 대한 감소된 민감도를 위해 선택된다. 1B shows a conventional three stage filter including an integrated stage consisting of a transconductance Gm and a capacitor component. The illustrated filter may be used as the HR filters 104 and 116 of FIG. 1A. Other embodiments may be configured to include any number of filter stages. In the example shown, various filter stages are cascaded to obtain a steeper filter rolloff response. The first stage of the filter is a monopole filter 122. Other filters are two stage second order biquad filters 124 and 126. The biquad filter stage is selected for high Q values, constant bandwidth values, and reduced sensitivity to external component changes.

도2는 필터의 보정을 위한 목적으로 발진기로서 재구성될 수 있는 필터를 도시한 도면이다. 필터는 박스(202 및 204)에서 하이라이트된 두 개의 2차 바이쿼드 모듈을 포함한다. 각각의 바이쿼드 모듈은 opamp/트랜스컨덕턴스단(206), opamp/트랜스컨덕턴스단(207), opamp/트랜스컨덕턴스단(208), opamp/트랜스컨덕턴스 단(209), opamp/트랜스컨덕턴스단(210), opamp/트랜스컨덕턴스단(211), opamp/트랜스컨덕턴스단(212), opamp/트랜스컨덕턴스단(213), 가변 캐패시터(214), 가변 캐패시터(215), 가변 캐패시터(216), 가변 캐패시터(217)를 포함하며, 저항기, 캐패시터, 인덕터, 및 전력 소스(미도시)와 같은 다른 컴포넌트를 포함할 수도 있으나 이에 한정되지는 않는다. 필터는 두 가지 동작 모드를 갖는다: 필터 모드 및 보정/발진 모드. 소정의 실시예에서, 두 가지 이상의 동작 모드가 존재할 수도 있다. 필터링 모드에서, 스위치(220 및 222)가 개방되는 동안 스위치(218)는 닫혀지며, 각각의 바이쿼드가 음성 피드백 구조가 되게 한다. 보정 모드에서, 스위치(218)는 스위치(220 및 222)가 닫혀 있는 동안 개방된다. 바이쿼드는 양성 피드백 구조로 서로 연결되어 시스템이 발진하게 한다. 소정의 실시예에서, 필터 발진을 위한 기준은 음성 피드백 경로에서 반전을 갖는 소정의 3차 필터 또는 더욱 고차(180도 이상의 위상 편이에 부가됨)이다. 소정의 더욱 고차의 실시예에서 반전은 발진을 위해 필요하지 않다.2 shows a filter that can be reconfigured as an oscillator for the purpose of correction of the filter. The filter includes two secondary biquad modules highlighted in boxes 202 and 204. Each biquad module includes an opamp / transconductance stage 206, an opamp / transconductance stage 207, an opamp / transconductance stage 208, an opamp / transconductance stage 209, and an opamp / transconductance stage 210. , opamp / transconductance stage 211, opamp / transconductance stage 212, opamp / transconductance stage 213, variable capacitor 214, variable capacitor 215, variable capacitor 216, variable capacitor 217 ) And other components such as, but not limited to, resistors, capacitors, inductors, and power sources (not shown). The filter has two modes of operation: filter mode and compensation / oscillation mode. In certain embodiments, there may be more than one mode of operation. In filtering mode, switch 218 is closed while switches 220 and 222 are open, allowing each biquad to be a voice feedback structure. In the calibration mode, switch 218 is opened while switches 220 and 222 are closed. Biquads are connected to each other with a positive feedback structure, allowing the system to oscillate. In certain embodiments, the criterion for filter oscillation is any third-order filter or higher order with inversion in the negative feedback path (added to a phase shift of 180 degrees or more). In certain higher order embodiments, inversion is not necessary for oscillation.

소정의 실시예에서, 필터 신호 경로의 일부는 발진을 위해 사용된다. 일단 발진이 달성되면, 발진 특성이 측정된다. 발진 특성 측정은 필터를 보정하기 위해 사용된다. 주파수 검출기는 스위치(222)에 의한 발진 모드에서 필터에 연결될 수 있으며, 발진의 주파수를 측정할 수 있다. 주파수 측정은 필터 컷오프 주파수와 같은 필터의 관련 특성과 관계되고 소정의 경우 상관될 수도 있다. 일단 주파수 측정과 주어진 필터 측정 사이의 관계가 분석적으로 또는 경험적으로 유도되면, 주파수 측정은 필터의 원하는 특성에 대응하는 발진 주파수를 달성하기 위해 필터 컴 포넌트를 조절하기 위해 사용될 수 있다. 소정의 실시예에서, 가변 캐패시터(214), 가변 캐패시터(215), 가변 캐패시터(216), 및 가변 캐패시터(217)는 필터의 컷오프 주파수를 변화시키기 위해 서로 조절된다. 소정의 실시예에서, 가변 캐패시터는 필터의 컷오프 주파수(fc)를 변경시키기 위해 개별적으로 조절된다. In certain embodiments, part of the filter signal path is used for oscillation. Once oscillation is achieved, oscillation characteristics are measured. Oscillation characteristic measurements are used to calibrate the filter. The frequency detector may be connected to the filter in the oscillation mode by the switch 222 and measure the frequency of oscillation. The frequency measurement relates to and may in some cases be related to the relevant characteristics of the filter, such as the filter cutoff frequency. Once the relationship between the frequency measurement and a given filter measurement is analytically or empirically derived, the frequency measurement can be used to adjust the filter component to achieve an oscillation frequency corresponding to the desired characteristics of the filter. In certain embodiments, the variable capacitor 214, the variable capacitor 215, the variable capacitor 216, and the variable capacitor 217 are adjusted to each other to change the cutoff frequency of the filter. In certain embodiments, the variable capacitors are individually adjusted to change the cutoff frequency f c of the filter.

유사하게, 필터의 트랜스컨덕턴스는 필터의 특성을 조절하기 위해 사용될 수도 있다. 트랜스컨덕턴스 및 주파수 측정 사이의 관계가 결정되고, 이어 발진 주파수가 원하는 트랜스컨덕턴스에 대응하기 위해 조절된다. Similarly, the transconductance of the filter may be used to adjust the characteristics of the filter. The relationship between the transconductance and the frequency measurement is determined and then the oscillation frequency is adjusted to correspond to the desired transconductance.

인시튜 측정이 필터를 보정하기 위해 사용되기 때문에, 발진 신호 생성은 소정의 보정 톤들을 생성하기 위해 동기 위상 루프와 같은 외부 컴포넌트의 필요 없이 전술한 스위칭 배열을 이용하여 필터에서 효율적으로 구현되거나, 마스터-슬레이브 튜닝 알고리즘에서 사용될 수 있다. 더욱이, 발진 모드에서 필터는 마이크로초의 기능 내에서 발진을 유도할 것이다. 측정은 배치하기 위한 외부 PLL에 대한 대기 없이 발진 주파수로 행해질 수도 있다. Since in-situ measurements are used to calibrate the filter, oscillation signal generation can be efficiently implemented in the filter using the aforementioned switching arrangement or mastered without the need for external components such as a synchronous phase loop to produce certain correction tones. Can be used in slave tuning algorithms Moreover, in oscillation mode the filter will induce oscillations within the function of microseconds. The measurement may be made at the oscillation frequency without waiting for an external PLL to deploy.

도3은 발진 주파수 검출기를 나타낸 도면이다. 주파수 검출기(300) 또는 소정의 다른 적절한 주파수 검출기가 도2에 도시된 바와 같이, 필터에 연결될 수도 있다. 측정될 인입 신호(302)는 인버터(304)를 통해 버퍼링되어 구형파를 생성한다. 구형파 신호(306)는 카운터로 인가된다. 카운터(308)는 신호의 주파수에 대응하는 카운터를 결정하기 위해 정해진 시간 기간 내에서 구형파 신호(306)의 에지의 수를 카운트한다. 시간 기간은 사전 구성되거나 동적으로 구성될 수도 있다. 발진기(310)는 도시된 예에서 기준 주파수를 생성한다. 인입 신호(302)와 유사하게, 이러한 기준 주파수 신호는 인버터(312)에 의해 버퍼링되어 카운터(314)에서 기준 카운트를 생성한다. 카운터(308 및 314)에 의해 생성된 카운트의 비는 필터 발진 주파수의 추정을 계산하기 위해 사용된다. 추정된 발진 주파수는 RAM 룩업 테이블(315)에 저장될 수도 있는 타겟 카운트와 비교된다. RAM 룩업 테이블(315)의 타겟 카운트는 표준 필터 동작 동안 원하는 필터 코너 주파수로 궁극적으로 맵핑하는 카운터(308)에 대한 원하는 카운트 값과 관련된다. 필터 컴포넌트들은 카운터(308)와 관련된 카운트 및 RAM 룩업 테이블(315)과 관련된 타겟 카운트에 기초하여 조절된다. 발진 주파수 추정 및 비교는, 카운터와 관련된 카운트 값이 RAM 룩업 테이블(315)의 데이터와 관련된 값과 매칭될 때까지 연속적인 근사법을 이용하여 다수 회 실행될 수도 잇다. 소정의 실시예에서, 발진기는 도2의 스위치(218)를 닫는 동안 스위치(222 및 220)를 개방함으로써 표준 동작을 위해 필터로 재구성된다. 3 illustrates an oscillation frequency detector. A frequency detector 300 or some other suitable frequency detector may be connected to the filter, as shown in FIG. The incoming signal 302 to be measured is buffered through the inverter 304 to generate a square wave. Square wave signal 306 is applied to the counter. Counter 308 counts the number of edges of square wave signal 306 within a predetermined time period to determine a counter corresponding to the frequency of the signal. The time period may be preconfigured or dynamically configured. Oscillator 310 generates a reference frequency in the illustrated example. Similar to the incoming signal 302, this reference frequency signal is buffered by the inverter 312 to generate a reference count at the counter 314. The ratio of counts generated by the counters 308 and 314 is used to calculate an estimate of the filter oscillation frequency. The estimated oscillation frequency is compared with a target count that may be stored in the RAM lookup table 315. The target count of the RAM lookup table 315 is related to the desired count value for the counter 308 which ultimately maps to the desired filter corner frequency during standard filter operation. The filter components are adjusted based on the count associated with the counter 308 and the target count associated with the RAM lookup table 315. Oscillation frequency estimation and comparison may be performed multiple times using a continuous approximation until the count value associated with the counter matches the value associated with data in the RAM lookup table 315. In certain embodiments, the oscillator is reconfigured into a filter for standard operation by opening switches 222 and 220 while closing switch 218 of FIG.

도4는 필터를 보정하기 위해 사용된 프로세서의 흐름도이다. 필터 보정 모드는 단계(402)에서 진입된다. 소정의 실시예에서, 보정 프로세스는 필터가 파워온될 때 호출된다. 소정의 실시예에서, 보정 프로세스는 데이터의 관련 그룹의 매 인스턴스 이전에 호출된다. 소정의 실시예에서, 보정 프로세스는 주기적으로 호출된다. 소정의 실시예에서, 보정 프로세스는 다른 컴포넌트에 의해 호출된다. 소정의 실시예에서, 보정 프로세스는 필터 파라미터가 튜닝될 때 호출된다. 필터는 단계(404)에서 발진하도록 구성된다. 필터는 스위치, 릴레이 및/또는 소정의 적절 한 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트에 의해 발진하도록 구성될 수도 있다. 재구성된 필터가 발진한 후, 필터 컴포넌트는 단계(406)에서 조절되어 필터의 원하는 특성에 대응하는 발진 주파수를 달성한다. 다양한 실시예에서, 필터 컴포넌트는 필터의 원하는 특징에 대응하는 발진과 관련된 위상, 또는 필터의 원하는 특성에 대응하는 발진과 관련된 전류, 또는 필터의 원하는 특성에 대응하는 발진과 관련된 전압, 또는 전술한 사항의 소정의 조합을 달성하기 위해 조절된다. 다른 발진 파라미터는 원하는 필터 특성을 달성하기 위해 사용될 수도 있다. 필터 컴포넌트가 조절된 후, 스위치는 단계(408)에서 필터링 모드로 복귀하도록 설정되어, 결론적으로 단계(410)에서 보정 모드는 종료한다. 4 is a flow diagram of a processor used to calibrate a filter. The filter correction mode is entered in step 402. In certain embodiments, the correction process is invoked when the filter is powered on. In certain embodiments, the calibration process is called before every instance of the relevant group of data. In certain embodiments, the calibration process is called periodically. In certain embodiments, the calibration process is called by another component. In certain embodiments, the correction process is called when the filter parameters are tuned. The filter is configured to oscillate in step 404. The filter may be configured to oscillate by a switch, a relay, and / or any suitable hardware or software component. After the reconstructed filter oscillates, the filter component is adjusted in step 406 to achieve an oscillation frequency corresponding to the desired characteristics of the filter. In various embodiments, the filter component may have a phase associated with the oscillation corresponding to the desired characteristic of the filter, or a current associated with the oscillation corresponding to the desired characteristic of the filter, or a voltage associated with the oscillation corresponding to the desired characteristic of the filter, or the foregoing. Is adjusted to achieve the desired combination of. Other oscillation parameters may be used to achieve the desired filter characteristics. After the filter component has been adjusted, the switch is set to return to the filtering mode in step 408, and consequently, in step 410 the correction mode ends.

도5는 원하는 발진 주파수를 달성하기 위해 필터 컴포넌트를 조절하는 프로세스의 흐름도이다. 소정의 실시예에서, 도5의 프로세스는 도4의 단계(406)를 구현하기 위해 사용된다. 필터의 발진 주파수는 단계(502)에서 측정된다. 발진 주파수는 단계(504)에서 분석된다. 발진 주파수 분석은 전술한 발진 주파수를 측정하기 위해 카운터들을 이용하는 것을 포함할 수도 있다. 소정의 실시예에서, 발진 주파수 분석은 발진 주파수를 기준 주파수와 비교하는 것을 포함한다. 만일 발진 주파수가 원하는 필터 특성에 대응하는 주파수의 범위 내에 있는 것으로 단계(506)에서 결정되면, "필터 보정"이 단계(508)에서 달성된다. 임계치가 구성될 수도 있다. 소정의 실시예에서, 임계치는 다른 장치에 의해 구성된다. 만일 발진 주파수가 원하는 범위 내에 있지 않으면, 필터 컴포넌트는 단계(510)에서 조절되어 원하는 주파수를 달성한다. 소정의 실시예에서, 연속한 근사법은 필터 컴포넌트를 조 절하기 위해 사용되어 원하는 발진 주파수를 달성한다. 소정의 실시예에서, 현재의 필터 특성에 기초한 공식이 필터 컴포넌트 조절을 원하는 발진 주파수와 매칭시키기 위해 사용된다. 이러한 공식 중 하나는 다음과 같다.

Figure 112007091901865-PCT00001
여기서,
Figure 112007091901865-PCT00002
는 발진 주파수이며,
Figure 112007091901865-PCT00003
은 트랜스컨덕턴스 값이며, C는 도2에 도시된 필터의 캐패시턴스 값이다. 소정의 실시예에서, 전술한 공식은 루프 게인이 선형이고, 필터 코너 주파수와 발진기 주파수 사이의 비가 일정한 것을 가정한다. 다른 탐색 방법은 또한 원하는 필터 특성에 대응하는 발진 주파수를 달성하기 위해 필터 컴포넌트를 결정하기 위해 사용될 수도 있다. 5 is a flow chart of a process of adjusting a filter component to achieve a desired oscillation frequency. In some embodiments, the process of FIG. 5 is used to implement step 406 of FIG. The oscillation frequency of the filter is measured at step 502. The oscillation frequency is analyzed at step 504. Oscillation frequency analysis may include using counters to measure the oscillation frequency described above. In certain embodiments, oscillation frequency analysis includes comparing the oscillation frequency with a reference frequency. If it is determined in step 506 that the oscillation frequency is within a range of frequencies corresponding to the desired filter characteristics, then "filter correction" is achieved in step 508. Thresholds may be configured. In certain embodiments, the threshold is configured by another device. If the oscillation frequency is not within the desired range, the filter component is adjusted in step 510 to achieve the desired frequency. In certain embodiments, successive approximations are used to adjust the filter components to achieve the desired oscillation frequency. In certain embodiments, a formula based on current filter characteristics is used to match the filter component adjustment to the desired oscillation frequency. One such formula is:
Figure 112007091901865-PCT00001
here,
Figure 112007091901865-PCT00002
Is the oscillation frequency,
Figure 112007091901865-PCT00003
Is the transconductance value and C is the capacitance value of the filter shown in FIG. In certain embodiments, the above formula assumes that the loop gain is linear and that the ratio between filter corner frequency and oscillator frequency is constant. Other search methods may also be used to determine filter components to achieve oscillation frequencies corresponding to desired filter characteristics.

비록 전술한 실시예가 명확한 이해를 위해 소정의 세부 구성으로 개시되었지만, 상기 실시예는 상기 세부구성에 한정되지 않는다. 본 발명을 구현하기 위한 다양한 방식이 존재한다. 개시된 실시예는 설명을 위한 것이고 한정하기 위한 것은 아니다. Although the foregoing embodiment has been disclosed in certain detailed configurations for clarity of understanding, the above embodiments are not limited to the above detailed configurations. There are various ways to implement the invention. The disclosed embodiments are illustrative and not intended to be limiting.

Claims (52)

필터 컴포넌트들을 갖는 필터를 보정하는 방법으로서, A method of calibrating a filter having filter components, the method comprising: 필터 컴포넌트가 발진 특성을 갖는 발진기로서 구성되도록 상기 필터를 재구성하는 단계; 및 Reconfiguring the filter such that the filter component is configured as an oscillator having oscillation characteristics; And 원하는 필터 특성에 대응하는 발진 특성을 달성하기 위해 상기 필터 컴포넌트를 조절하는 단계를 포함하는, Adjusting the filter component to achieve an oscillation characteristic corresponding to a desired filter characteristic, 필터를 보정하는 방법.How to calibrate the filter. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 필터를 재구성하는 단계는 상기 필터에 양성 피드백 루프를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.Reconstructing the filter comprises generating a positive feedback loop in the filter. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 필터를 재구성하는 단계는 상기 필터의 음성 피드백 루프를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.Reconstructing the filter comprises changing a voice feedback loop of the filter. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 필터를 재구성하는 단계는 스위치를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.Reconfiguring the filter comprises setting a switch. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 발진 특성은 발진 주파수를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.And wherein the oscillation characteristic comprises an oscillation frequency. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 발진 특성을 발진 위상을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.And the oscillation characteristic comprises an oscillation phase. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 필터 특성은 컷오프 주파수를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.The filter characteristic comprises a cutoff frequency. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 필터 특성은 신호 위상을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.The filter characteristic comprises a signal phase. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 필터 컴포넌트를 조절하는 단계는 캐패시턴스 값을 조절하는 단계를Adjusting the filter component may include adjusting a capacitance value. 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.A method for calibrating a filter, characterized in that it comprises a. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 필터 컴포넌트를 조절하는 단계는 상기 인덕턴스 값을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.Adjusting the filter component comprises adjusting the inductance value. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 필터 컴포넌트를 조절하는 단계는 저항값을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.Adjusting the filter component comprises adjusting a resistance value. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 필터 컴포넌트를 조절하는 단계는 트랜스컨덕턴스 값을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.Adjusting the filter component comprises adjusting a transconductance value. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 다수의 조절가능한 필터 컴포넌트를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.Adjusting a plurality of adjustable filter components. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 필터의 인시튜 측정을 실행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.And performing an in-situ measurement of said filter. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 발진 주파수를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.And measuring the oscillation frequency. 제15항에 있어서, The method of claim 15, 상기 측정된 발진 주파수를 기준 신호 주파수와 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.And comparing the measured oscillation frequency with a reference signal frequency. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 필터 컴포넌트를 조절하는 단계는 연속한 근사법을 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.Adjusting the filter component comprises using a continuous approximation method. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 필터 컴포넌트를 조절하는 단계는 상기 현재 필터 특성을 포함하는 공식을 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.Adjusting the filter component comprises using a formula including the current filter characteristic. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 필터 컴포넌트를 조절하는 단계는 상기 발진 특성을 포함하는 공식을 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.Adjusting the filter component comprises using a formula comprising the oscillation characteristic. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 필터는 동작의 다중 기능 모드를 갖는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.And the filter has a multiple function mode of operation. 제20항에 있어서, The method of claim 20, 상기 동작의 기능 모드들은 필터링 모드 및 보정 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.And the functional modes of the operation include a filtering mode and a correction mode. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 보정은 상기 필터가 파워온 될 때 실행되는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.Correction is performed when the filter is powered on. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 필터 보정은 데이터의 관련된 그룹의 각각의 인스턴스 이전에 실행되는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.And the filter correction is performed before each instance of the relevant group of data. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 필터 보정은 상기 필터 외부의 컴포넌트에 의해 호출될 때 실행되는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.Filter correction is performed when called by a component external to the filter. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 필터 보정은 상기 필터 파라미터가 튜닝될 때 실행되는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.Filter correction is performed when the filter parameters are tuned. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 필터 보정은 정해진 주기적 기반으로 실행되는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.Filter correction is performed on a predetermined periodic basis. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 필터는 바이쿼드 구성에 있는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.And the filter is in a biquad configuration. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 필터 컴포넌트는 정해진 임계값 내에서 발진 특성을 달성하기 위해 조절되는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 방법.And the filter component is adjusted to achieve an oscillation characteristic within a predetermined threshold. 필터를 보정하는 시스템으로서, As a system for calibrating filters, 필터 컴포넌트; 및 Filter components; And 상기 필터 컴포넌트가 발진 특성을 갖는 발진기로서 구성되도록 상기 필터를 재구성하도록 구성된 재구성 컴포넌트를 포함하며, 상기 필터 컴포넌트는 원하는 필터 특성에 대응하는 발진 특성을 달성하기 위해 조절가능하도록 구성되는, A reconstruction component configured to reconfigure the filter such that the filter component is configured as an oscillator having an oscillation characteristic, wherein the filter component is configured to be adjustable to achieve an oscillation characteristic corresponding to a desired filter characteristic, 필터를 보정하는 시스템.System to calibrate the filter. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 재구성 컴포넌트는 상기 필터에서 양의 피드백 루프를 생성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.The reconstruction component is configured to generate a positive feedback loop in the filter. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 재구성 컴포넌트는 상기 필터에서 음의 피드백 루프를 변경하도록 구성된 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.And the reconstruction component is configured to change a negative feedback loop in the filter. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 재구성 컴포넌트는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.And the reconstruction component comprises a switch. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 발진 특성은 발진 주파수를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.The oscillation characteristic comprises an oscillation frequency. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 발진 특성은 발진 위상을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.The oscillation characteristic comprises an oscillation phase. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 필터 특성은 컷오프 주파수를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.Wherein said filter characteristic comprises a cutoff frequency. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 필터 특성은 신호 위상을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.And said filter characteristic comprises a signal phase. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 필터 컴포넌트는 캐패시터 값을 조절함으로써 조절가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.And the filter component is configured to be adjustable by adjusting a capacitor value. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 필터 컴포넌트는 인덕턴스 값을 조절함으로써 조절가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.And the filter component is configured to be adjustable by adjusting an inductance value. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 필터 컴포넌트는 저항값을 조절함으로써 조절가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.And the filter component is configured to be adjustable by adjusting a resistance value. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 필터 컴포넌트는 트랜스컨덕턴스 값을 조절함으로써 조절가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.The filter component is configured to be adjustable by adjusting a transconductance value. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 필터 컴포넌트는 다수의 조절가능한 필터 컴포넌트들을 조절함으로써 조절가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.And the filter component is configured to be adjustable by adjusting a plurality of adjustable filter components. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 필터 컴포넌트는 상기 필터의 인시튜 측정을 실행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.And the filter component is configured to perform in-situ measurements of the filter. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 필터 컴포넌트는 상기 발진 주파수를 측정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.And the filter component is configured to measure the oscillation frequency. 제29항에 있어서,The method of claim 29, 상기 필터는 동작의 다중 기능 모드를 갖는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.And the filter has a multiple function mode of operation. 제44항에 있어서, The method of claim 44, 상기 동작의 기능 모드들은 필터링 모드 및 보정 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.And the functional modes of the operation include a filtering mode and a correction mode. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 필터 보정은 상기 필터가 파워온 될 때 실행되는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.Filter correction is performed when the filter is powered on. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 시스템은, 필터 보정이 데이터의 관련된 그룹의 매 인스턴스 전에 실행되도록 구성된 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.And wherein the system is configured such that filter correction is performed before every instance of a related group of data. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 시스템은, 필터 보정이 상기 필터 외부의 컴포넌트에 의해 호출될 때 실행되도록 구성된 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.And the system is configured to be executed when filter correction is called by a component outside the filter. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 시스템은, 필터 보정이 상기 필터 파라미터가 튜닝될 때 실행되도록 구성된 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.And the system is configured to perform filter correction when the filter parameter is tuned. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 시스템은, 필터 보정이 정해진 주기적 기반으로 실행되도록 구성된 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.The system is a system for calibrating a filter, characterized in that the filter calibration is configured to be performed on a predetermined periodic basis. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 필터는 바이쿼드 구성에 있는 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.And the filter is in a biquad configuration. 제29항에 있어서, The method of claim 29, 상기 필터 컴포넌트는 정해진 임계값 내에서 발진 특성을 달성하기 위해 조절가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 필터를 보정하는 시스템.And the filter component is configured to be adjustable to achieve an oscillation characteristic within a predetermined threshold.
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