TW200820639A - Filter of adjustable frequency response, receiver, and method thereof - Google Patents
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Description
200820639 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關濾波器,尤指一種具有一可調頻率響應之濾波 器0 . 【先前技術】 濾波器在許多系統中是一個重要的元件,而濾波器可以利用 Φ 一被動電路或是一主動電路來實現。被動濾波器包含有複數個被 動元件(包含有電阻、電容以及電感),而主動濾波器則包含有至 少一運算放大器以及複數個被動元件(例如有電阻以及電容)。依 據濾波器的頻率響應,濾波器可分為以下四種:低通濾波器、高 通濾波器、帶通濾波器以及全通濾波器。雖然以下說明係以_高 通濾波器做為例子,但本發明並不以此為限而可以應用於上述四 種濾·波器。 # 帛1圖係為包含有-電容c以及一電阻知被動高通遽 波器誦的示意圖。假設訊號源(輸人端)具有非常低的輸出阻 抗且負載(輸出端)具有非常高的輸人阻抗,則該濾波器之截止 頻率為。 在某些應用上,調整魏波器賴率響應是必要的, 法係使用:可調式電路元件(例如—可變電阻),在—積體電又路 中d可㈣電路①件係個電子式調整。第a_為包含有一電 5 200820639 容c、—第-電阻尺卜一第二電阻幻以及一開關s之習知開關 式可調高通攄波器200的示意圖。開關s被一邏輯訊號所控制(未 h員示於圖面上)’當该邏輯訊號位於一第一狀態時,開關$打開且 該高通濾波i域止頻率為知呢);當該__位於一第 二狀態時,開關S關閉’此時若兩電阻R1以及R2係並聯且等效 電阻為尽及2/(及1+及2),則其截止頻率便成為 使用開關電路元件的可調式濾波器有一缺點,當開關電路元 件從一個組態切換到另一組態時會對該系統產生一干擾,雖然节 干擾只是一過渡現象且最後會消失,然而,該系統在這段過渡期 間内的效能會惡化。 【發明内容】 因此本發明之目的之一在於提供一種濾波器及相關方法,可 以在不對系統造成干擾的情況下調整該濾波器之頻率響應。 在本發明一實施例中係揭露一可調式濾波器,該濾波器包人 有··複數個濾波器,分別具有不同的頻率響應,用來接收— 开同 輸入訊號以及以產生複數個濾波訊號·’以及一多工電路,係贫據 一控制訊號以於該複數個濾波訊號中進行選取來產生一輪出1 號0 200820639 在本發明另一實施例中係揭露一用來接收一輸入訊號之方 法,該方法包含有··使用一前端電路來處理該輸入訊號以產生一 處理訊號;使用複數個濾波器分別來濾波該處理資料以產生複數 個濾波訊號;由該複數個濾波訊號之一選擇來產生一數位資料; 以及處理該數位資料以產生=輸出資料以及該控制訊號。 【實施方式】 本發明可以應用於各種的可調式濾波器,不論是任何頻率選 擇(低通、高通、帶通或是全通)、任何濾波器階數、以及任何電 路形式(被動或主動)。注忍的是,本案實際上可用多種方式來加 以實作,並未限定於以下所述之特定例子或實現這些例子之技術 特徵的特定方法。 如第3A圖’可調式濾波器300A包含:具有一第一頻率響應 之第一濾波器310、具有一第二頻率響應之第二濾波器32〇以及多 工電路330。第一濾波器310接收輸入訊號m且產生第一輸出訊 號OUT一0,第一濾、波态320接收該輸入訊號沉且產生第二輸出 訊號OUT—1,多工電路330依據控制訊號sel以產生一輸出訊號 OUT。當SEL=0時,第一輸出訊號0UTj)被選擇,而當 時,第二輸出訊號OUT一 1被選擇。利用這種方法,可調式濾波器 3〇OA可以在該第-鮮響應以及該第二頻率響應之間調整頻率響 應。利用本實關之方法及概念,可以㈣地制在多於兩個9 率響應的例子上。 ’ 200820639 如第3B圖所示,該控制訊號係利用一訊號處理器340處理輸 出訊號OUT所產生。訊號處理器340包含有至少一下列功能··類 比數位轉換、濾波、解調(demodulation)、偵測(detection)以及 同步(time synchronization ) 〇 第4圖係多工電路400之一實施例。多工電路400包含有被 第一訊號CTRL_0控制之第一開關S_0,以及被第二訊號CTRL_1 控制之第二開關S_1,其中CTRL_0係等於SEL而CTRLJ係為 SEL的反向邏輯訊號。在一般例子中,多工電路包含有分別被複 數個邏輯訊號控制的複數個開關,且這些邏輯訊號係從該控制訊 號所取得,而該多工電路的複數個輸入訊號中只有一個輸入訊號 會被選取。 一實施例,第一濾波器310以及第二濾波器32〇中之一係為 包含一運算放大器之主動遽波器。一 實施例,當濾波器310或/及 濾波器320沒有被選擇作為輸出訊號〇171時,會關閉至少一部份 電源以節省電力。 了參考第3圖’如果第一濾波器31〇以及第二濾波器均 '、有^低的輸出阻抗’則由—頻率響應切換到另—解響應時, ^龟路具有很低的輸出阻抗時,其輸出電壓對其 負載而言是非常不敏感的,因此第—輸出魏〇UT_G以及第二; ’uOUTj對多工器33〇狀態的切換(不論是哪一個狐值) 8 200820639 也是極度不敏感的,因此輸出訊號〇υτ可以在第一輸出訊號 OU丁一0以及第二輸出訊號0UTJ之間切換而不會導致系統嚴重 的干擾、。對其輸出係由一運算放大器所產生之一主動滤波器而 言,通常會狀夠低的輪出阻抗;而對—被動濾波器而言,需要 -緩衝電路來緩衝該輸出以保證有足夠低的輸出阻抗。 如果負載(位於輪出端)具有高輸人阻抗,則由—頻率響應 切換到另-頻率響應時,干擾也會很小。當負·载(位於輸出端) 具有高輸入阻抗時,則不論多工電路細的狀態為何,第一遽波 器310以及第二濾波器32〇均會看到具有非常高輸入阻抗之一負 載電路,因此第-輸出訊號〇UT—G以及第二輸出訊號〇υτ—旧 夕工态330狀怨的切換是極度不敏感的,輸出訊號〇υτ因此可以 在第-輸ii]訊號OUTjUxi第二輸出峨〇UTj之間切換而不 會導致系統嚴$的干擾。當該貞載電路為―緩衝電路時,該負載 電路通常會具有足夠高之輸入阻抗。 第5圖係描述本發明一實施例中使用一可調式濾波器之一通 訊接收器500。通訊接收器5〇〇包含有:一前端電路51〇,用來接 收一輸入訊號r且產生一處理後訊號χ ; 一第一濾波器52〇,用來 濾波處理後訊號X且產生一第一濾波後訊號y〇 ; 一第二濾波器 530,用來濾波處理後訊號χ且產生一第二濾波後訊號yi ; 一多工 電路540,係由一控制訊號SEL所控制,依據第一濾波後訊號外 以及第二濾波後訊號%之間的選擇來產生一多工處理後訊號乂 ; 200820639 號y且產生一數位 一後端電路55G,时進—倾理多玉處理後訊 唬z,以及-數位電路_ (例如數位減處理電路),用來依 _理數ζ來產生—輸出資料d且用來產生控制訊號狐。 輸入訊號r係為攜帶某些資訊之-調變後訊號。在本實施例中,輸 入訊號^係被賴數個子做(秦earrier)耗帶資訊之-正 父分頻多:l(〇FDm)訊號。前端電路51〇包含有一低雜訊放大器以
提供一增盈給輸入訊號!·;此外,在本實施例中,前端電路51〇另 包含有一降頻轉換電路。在本實施例中,第一濾波器52〇係為一 具有第一截止頻率之一高通濾波器,且第二濾波器53()係為一具 有第二截止頻率之一高通濾波器。後端電路55〇包含有一放大器 以及一類比數位轉換器。數位訊號處理電路56()包含有用來解調 嵌入在數位資料d之資訊之一解調器。在本實施例中,數位資料d 包含有一第一區段以及一第二區段,在接收該第一區段的期間, 數位訊號處理電路560設定控制訊號SEL為該第一值(邏輯 “〇”);而在接收該第二區段的期間,數位訊號處理電路560設定 控制訊號SEL為該第二值(邏輯“Γ,)。在本實施例中,該第一區 段係為一前序資料(preamble)且該第二區段係為一負載資料 (payload)。在本實施例中,後端電路550具有很低的輸入阻抗。 在本實施例中,第一濾波器520以及第二濾波器530中至少有一 為包含有一電容之一被動電路。在本實施例中,第一濾波器520 以及第二濾波器530中至少有一為包含有一電容以及一電阻之電 阻電容濾、波( RC filter)’類似弟1圖所示之滤波器100 ’並如第 六圖所示,第一濾波器520以及第二濾波器530中至少有一為包 200820639 含有一積分器620以及一加總電路610之一伺服迴路600。 以上♦所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範 圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 弟1圖係習知高通濾、波器的示意圖。 第2圖係習知可調式高通濾波器的示意圖。 第3A圖係本發明可調式濾波器之一實施例的示意圖。 第3B圖係依據第3A圖所示之可調式濾、波器的另一實施例的示意 圖。 第4圖係本發明之一多工電路的實施例的示意圖。 第5圖係本發明使用一可調式濾波器之一接收器的示意圖。 第6圖係本發明伺服迴路之實施例的示意圖。 • 【主要元件符號說明】 100 _ 被動南通滤·波裔 200 - 開關式可調南通濾波器 300A、300B 可調式濾波器 ΤΪ0~~ 第一濾波器 ~〜 320 第二濾波器 330 多工電路 ~340~~ 訊號處理器 11 200820639
400 多工電路 500 通訊接收器 510 前端電路 520 第一濾波器 530 第二濾波器 540 多工電路 550 後端電路 560 數位訊號處理電路 600 伺服迴路 610 加總電路 620 積分器 12
Claims (1)
- 200820639 十、申請專利範圍·· 1. 一種具有可調頻率響應之濾波電路,包含·· 複數個濾波器,分別具有不同的頻率響應,用來接收一共同輸 入訊號以及分別用來產生複數個渡波訊號;以及/ -多工電路,粞接於賴數域波器,該多卫電路係被一控制 讯號所控制以於該複數倾波輯中進行選取來產生— 輸出訊號。 2·如申請專利範圍第1項所述之電路,另包含: —峨處理II,时依據該輸出訊絲產生該控制訊號。 =4專利範圍第1項所述之電路,其巾該複數健波器具有 輪出阻抗’且該輸出阻抗實質上小於與該複數個濾、波器相對 應之複數個負載電路的輸入阻抗。 4 /申q專利範圍第1項所述之電路,其中該輸出訊號之一終端 二為具有一輪出阻抗之一電路,其中該輸出阻抗實質上大於該 $工電路之-輸_抗。 5.如申請專利 複數個開關 控制。 範圍第1項所述之電路,其中該多工電路包含有: ’係由該控制訊號之一狀態所取得之複數個訊號所 13 200820639 .6.如申請^利範圍第1項所述之電路,其中該複數個濾波器中之 一濾、波态包含有一電容之一被動電路。 7·如申請ί利範圍第1項所述之電路,其中該複數個濾、波器中之 -濾波器包含有-運算放大器之—主動電路。 8. 如申請專利範圍第1項所述之電路,其中,相應於未被選取之 春 濾波訊號之濾波器係被關閉其電源。 9. 如申請專利範圍第1項所述之電路,其中該複數個遽波器中之 一濾波為包含有一被動濾波器與一緩衝電路。 10. —種接收器,包含有: /前職路’时接L職且產生—處理訊號; 複數個濾波器’分別具有不同的頻率響應,用來分別接收該處 參 理汛號且產生複數個濾波訊號; -多工電路’係被-控制瓣4控制⑽鋪數赠波訊號中 進行選取以產生一輪出訊號;以及 〜fl说處理,絲接收該輸出峨以產生該控制訊號。 η·如申請專利範圍第10項所述之接收器,其中該訊號處理器包 含有: • /後端電路,用來接收該輸出訊號且產生-數位資料;以及 14 200820639 -數位電路’时處_數位㈣以產生_輪出:祕以及該控 制訊號。 12. 如中請專利範圍第ω項所述之接收器,其中於對應於未被選 取之濾波訊號之濾波器係被關閉電源。 13. 如申請專利範圍第10項所述之接收器,其中該訊號處理器包 含有下列之至少一功能:類比數位轉換、渡終、解調、偵測以 及時間同步。 14·如申請專利範圍第11項所述之接收器,其中該輸出資料包含 有一第一區段以及一第二區段,該第一及一該第二區段係為來 自不同濾波器的濾波訊號。 15·如申請專利範圍第11項所述之接收器,其中該輸出資料包含 有一弟一區段以及一第二區段,該第一區段為一前序資料 (preamble),且該第二區段為一負載資料(payload)。 16· —種用來接收一輸入訊號的方法,包含有: 使用一前端電路來處理該輸入訊號以產生一處理訊號; 使用複數個濾波器分別來濾波該處理資料以產生複數個濾波 訊號,該複數個濾波器分別具有不同的頻率響應; 依據一控制訊號,從該複數個濾波訊號選擇一濾波訊號以產生 200820639 一輪出訊號;以及 處理該輪出訊號以產生該控制訊號。 17·如申請專利範圍第16項所述之方法,其中處理該輪 步驟包含: ’’出訊號的 處理該輪出訊號以產生一數位資料;以及 處理該數位資料以產生一輸出資料以及該控制訊號。 18. 如申請專利範圍第16項所述之方法,其中該複數個濾波器中 至少有一濾波器為包含有一電容之一被動濾波器。 19. 如申請專利範圍第16項所述之方法,其中該複數個濾波器中 至少有一濾波器為包含有一運算放大器之一主動濾波器。 20·如申請專利範圍第17項所述之方法,其中該輸出資料包含有 一第一區段以及一第二區段。 21·如申請專利範圍第20項所述之方法,其中該第一區段為一前 序資料(preamble),且該第二區段為一負載資料(payi〇ad)。 22·如申請專利範圍第2〇項所述之方法,其中,該第一及一該第 二區段係為來自不同濾波器的濾波訊號。 16
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