專利名稱：帶有溫度補償品質(zhì)因數(shù)的集成諧振電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般來說涉及濾波器，特別是帶有溫度補償品質(zhì)因數(shù)的濾波器。
頻率選擇元件，如濾波器，傳遞某些特定頻率的信號而衰減其它頻率的信號。許多濾波器結(jié)構(gòu)需要使用一些諧振電路，這些電路包括在一個集成電路上相互并聯(lián)或串聯(lián)的按旋回方式排列的跨導(dǎo)放大器、電阻和電容。諧振頻率ω0由等式ω0＝g/C來定義，其中g(shù)為放大器的跨導(dǎo)，C為電路的電容量。通過控制放大器跨導(dǎo)值對節(jié)點電容量的比率，可以使這些電路的中心頻率對溫度保持恒定。大多數(shù)形式的集成電容器具有低溫度系數(shù)，這樣，問題就只是如何保持恒定的跨導(dǎo)了。對于一個典型的跨導(dǎo)放大器來說，可以通過使放大器的偏置電流與溫度成線性關(guān)系來保持恒定的跨導(dǎo)。
諧振電路的品質(zhì)因數(shù)(Q)是指在電路中所儲存的能量與該電路中所消耗的能量之比，并且，如果使諧振頻率保持恒定，Q就決定濾波器的帶寬。在一個并聯(lián)諧振電路中，Q由等式Q＝gR所定義，在一個串聯(lián)諧振電路中，Q則由等式Q＝1/gR所定義，其中R指電路中的電阻值。如果使放大器的跨導(dǎo)保持恒定，就可通過使電阻值對溫度保持恒定來控制Q。然而，具有合理大小的典型集成電路電阻具有比較大的溫度系數(shù)。在一些已知的濾波器中，通過使用其偏置電流做得與溫度成線性關(guān)系的跨導(dǎo)放大器來使這些電阻基本恒定。盡管這些濾波器使Q對溫度保持恒定，但是它們需要更多的泄漏電流和額外的元件。使用這種類型的濾波器可能會產(chǎn)生問題，例如，是否要考慮電池壽命或是否在元件之間非常需要間隙。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一個具有一個輸入節(jié)點和一個輸出節(jié)點的電子電路包括連接在輸入節(jié)點和輸出節(jié)點之間的第一和第二跨導(dǎo)放大器。第一跨導(dǎo)放大器包括一個與輸入節(jié)點連接的第一正輸入、一個與接地電壓連接的第一負(fù)輸入，和一個與輸出節(jié)點連接的一個第一輸出。第二跨導(dǎo)放大器包括一個與接地電壓連接的第二正輸入、一個與輸出節(jié)點連接的第二負(fù)輸入、和一個與輸入節(jié)點連接的第二輸出。該電子元件還包括連接在輸入節(jié)點和接地電壓之間的一個并聯(lián)電容和連接在輸入節(jié)點和接地電壓之間用于提供電阻值的一個并聯(lián)電阻。一個串聯(lián)電容與輸出節(jié)點連接，并且為了提供電阻值，在串聯(lián)電容器的第二引線端與接地電壓之間連接一個串聯(lián)電阻。


圖1為一個典型的選擇呼叫接收器的方框圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖1的濾波器的原理圖。
參照圖1，用于接收信號的一個電子裝置，如一個選擇呼叫接收器10，包括用于接收經(jīng)調(diào)制的射頻信號(RF)的一個天線11，該信號由接收器電路12變換到中頻(IF)。由一個濾波器13對經(jīng)調(diào)制的IF信號進(jìn)行濾波，以除去不需要的頻率，然后由解調(diào)器14對這個信號進(jìn)行解調(diào)。解調(diào)之后，一個與解調(diào)器14連接的微處理器15以本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員所熟知的方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。微處理器15將包含在經(jīng)解調(diào)的信號中的一個地址與包含在存儲器16中的預(yù)定地址進(jìn)行比較，當(dāng)基本類似時，用報警機(jī)構(gòu)17來向用戶發(fā)出已收到一個信號的警報。如果經(jīng)解調(diào)的信號包含可選擇的信息數(shù)據(jù)，可選擇輸出裝置18就會自動地或在用控制器19手動選擇時提供該信息。
參照圖2，濾波器13包括按旋回排列的跨導(dǎo)放大器23和24，它們連接在輸入節(jié)點21和輸出節(jié)點22之間?？鐚?dǎo)放大器23、24中的第一個有一個正輸入30與輸入節(jié)點21連接，還有一個負(fù)輸入35與接地電壓連接。第一跨導(dǎo)放大器23的輸出40與輸出節(jié)點22連接?？鐚?dǎo)放大器23、24中的第二個也有一個正輸入45與接地電壓連接，以及一個負(fù)輸入50與輸出節(jié)點22連接。此外，第二跨導(dǎo)放大器24的輸出55與輸入節(jié)點21連接。在輸入節(jié)點21與接地電壓之間連接一個并聯(lián)電容25，而在輸入節(jié)點21與接地電壓之間連接一個并聯(lián)電阻26。在輸出節(jié)點22連接一個串聯(lián)電容27，在串聯(lián)電容27和接地電壓之間連接一個串聯(lián)電阻28。濾波器13是一個并聯(lián)諧振電路與一個串聯(lián)諧振電路的組合，它以特定的頻率ω0進(jìn)行諧振。
在本發(fā)明的一個實施例中，并聯(lián)電容25的電容量與串聯(lián)電容27的電容量基本一樣，跨導(dǎo)放大器23和24的跨導(dǎo)基本一樣。本實施例所述的電路的諧振頻率ω0＝g/C決定的，其中g(shù)是指放大器23和24的跨導(dǎo)，C是指電容器25和27的電容量。濾波器13的品質(zhì)因數(shù)(Q)由等式Q= (gR1)/(1+g2R1R2) 給出，其中R1是指并聯(lián)電阻26的電阻值，R2是指串聯(lián)電阻28的電阻值。如該等式所示，Q與并聯(lián)電阻26成正比，與串聯(lián)電阻28成反比。如果電阻26和28為典型的集成電路電阻，即電阻26和28有較大的溫度系數(shù)，這相應(yīng)于并聯(lián)諧振電路的Q的較大的正溫度系數(shù)和串聯(lián)諧振電路的Q的較大的負(fù)溫度系數(shù)。如果電阻26和28有基本上相同的溫度系數(shù)，例如，它們是用同樣的材料制成的，那么在電路元件選擇滿足等式g2R1R2＝1時，Q就會相對于溫度保持恒定。在本例中，由于并聯(lián)電阻26引起的Q的正變化會基本上被由于串聯(lián)電阻28引起的Q的負(fù)變化所抵消，并且盡管溫度變化，濾波器的帶寬仍會保持恒定。因為根據(jù)本發(fā)明的濾波器僅多用一個電阻，最大限度地減小了對空間和成本的要求。
權(quán)利要求
1.帶有一個輸入節(jié)點和一個輸出節(jié)點的電子電路，包括連接在輸入節(jié)點和輸出節(jié)點之間的第一和第二跨導(dǎo)放大器，其中第一跨導(dǎo)放大器包括與輸入節(jié)點連接的第一正輸入、與接地電壓連接的第一負(fù)輸入和與輸出節(jié)點連接的第一輸出；其中第二跨導(dǎo)放大器包括與接地電壓連接的第二正輸入、與輸出節(jié)點連接的第二負(fù)輸入和與輸入節(jié)點連接的第二輸出；一個在輸入節(jié)點和接地電壓之間連接的并聯(lián)電容器；在輸入節(jié)點和接地電壓之間連接的、用于提供電阻值的一個并聯(lián)電阻裝置；一個其第一引線端與輸出節(jié)點連接的串聯(lián)電容器；和在串聯(lián)電容器的第二引線端與接地電壓之間連接的、用于提供電阻值的一個串聯(lián)電阻裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電子電路，其中并聯(lián)電容器和串聯(lián)電容器的電容量基本上相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電子電路，其中第一和第二跨導(dǎo)放大器的跨導(dǎo)基本上相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的電子電路，其中并聯(lián)電阻裝置和串聯(lián)電阻裝置具有基本上相同的溫度系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的選擇呼叫接收器，其中并聯(lián)電容器和串聯(lián)電容器的電容量基本上相同;第一和第二跨導(dǎo)放大器的跨導(dǎo)基本上相同;和并聯(lián)電阻裝置和串聯(lián)電阻裝置具有基本上相同的溫度系數(shù)。
6.一個選擇呼叫接收器，包括用于接收經(jīng)調(diào)制的射頻信號的天線;用于將經(jīng)調(diào)制的射頻信號的頻率變成中頻且與該天線連接的接收器電路;用于對經(jīng)調(diào)制的中頻信號進(jìn)行濾波且與該接收器電路連接的一個濾波器，該濾波器有一個與接收器電路連接的輸入節(jié)點和一個輸出節(jié)點，它包括連接在輸入節(jié)點和輸出節(jié)點之間的第一和第二跨導(dǎo)放大器，其中第一跨導(dǎo)放大器包括一個與輸入節(jié)點連接的第一正輸入、一個與接地電壓連接的第一負(fù)輸入，和一個與輸出節(jié)點連接的第一輸出;其中第二跨導(dǎo)放大器包括一個與接地電壓連接的第二正輸入、一個與輸出節(jié)點連接的第二負(fù)輸入和與輸入節(jié)點連接的第二輸出;一個在輸入節(jié)點和接地電壓之間連接的并聯(lián)電容器;在輸入節(jié)點和接地電壓之間連接的、用于提供電阻值的并聯(lián)電阻裝置;一個其第一引線端與輸出節(jié)點連接的串聯(lián)電容器;和在串聯(lián)電容器的第二引線端與接地電壓之間連接的、用于提供電阻值的一個串聯(lián)電阻裝置;以及一個用于對經(jīng)濾波的信號進(jìn)行解調(diào)且與輸出節(jié)點連接的解調(diào)器;以及用于處理經(jīng)解調(diào)的信號且與該解調(diào)器連接的一個微處理器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的選擇呼叫接收器，其中并聯(lián)電容器和串聯(lián)電容器的電容量基本上相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的選擇呼叫接收器，其中第一和第二跨導(dǎo)放大器的跨導(dǎo)基本上相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的選擇呼叫接收器，其中并聯(lián)電阻裝置和串聯(lián)電阻裝置具有基本上相同的溫度系數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的選擇呼叫接收器，其中并聯(lián)電容器和串聯(lián)電容器的電容量基本上相同;第一和第二跨導(dǎo)放大器的跨導(dǎo)基本上相同;和并聯(lián)電阻裝置和串聯(lián)電阻裝置具有基本上相同的溫度系數(shù)。
全文摘要
用于對其品質(zhì)因數(shù)提供溫度補償?shù)臑V波器(13)，包括按旋回方式排列并在輸入節(jié)點(21)和輸出節(jié)點(22)之間連接的跨導(dǎo)放大器(23和24)，在輸入節(jié)點(21)和電源電壓之間連接一個并聯(lián)電容器(25)和一個并聯(lián)電阻(26)。與輸出節(jié)點(22)連接一個串聯(lián)電容器(27)，在第二電容器(27)和電源電壓之間連接一個串聯(lián)電阻(28)。
文檔編號H03H11/08GK1078583SQ9310354
公開日1993年11月17日 申請日期1993年4月5日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月6日
發(fā)明者詹姆斯·格里高里·米特爾, 小約漢·約瑟夫·帕克斯 申請人:莫托羅拉公司