采样混合器和接收器转让专利

申请号 : CN200680043625.X

文献号 : CN101313464B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 细川嘉史松冈昭彦宫野谦太郎

申请人 : 松下电器产业株式会社

摘要 :

一种能够根据接收信号的射频频率的调制频带的频带率,优化输出信号的采样率的接收器和采样混合器。采样混合器包括:为连续的时间间隔积分转换的输入信号电流的历史电容器(6);重复积分以及将输入信号放电的旋转电容器(7-14);控制旋转电容器(7-14)的积分间隔的数字控制;以及控制旋转电容器(7-14)的放电的控制部分(105)。在采样混合器中,同时连接到缓冲电容器(15)的旋转电容器的数目根据对射频频率的调制频带的频带率而改变。在该方式中,抽样可变,由此在A/D转换期间的量化噪音得以减少。

权利要求 :

1.一种采样混合器,包括:

历史电容器,其对在连续的时间内被转换为电流的所接收的信号进行积分;

多个旋转电容器,其在预定的时间内连接到所述历史电容器,并且对所接收的信号进行积分;以及缓冲电容器,其对从所述多个旋转电容器放电的信号进行积分,其中,存储同时连接到所述缓冲电容器的所述多个旋转电容器的组合,以便与所接收的信号的每个频率或信道相关联;并且,其中,当由所述多个旋转电容器积分的信号被放电到所述缓冲电容器时,根据所接收的信号的频率或信道,切换在某时刻连接到所述缓冲电容器的所述多个旋转电容器的组合。

2.如权利要求1所述的采样混合器,还包括:

多个积分切换部分,其切换所述历史电容器和所述多个旋转电容器之间的连接;

多个放电切换部分,其切换所述多个旋转电容器和所述缓冲电容器之间的连接;以及移位寄存器,其切换所述多个积分切换部分以及所述多个放电切换部分。

3.如权利要求2所述的采样混合器,还包括:

多个旋转电容器切换部分,其切换所述多个旋转电容器的组合;

多个放电信号切换部分,其切换所述移位寄存器和所述多个放电切换部分之间的连接;以及控制部分,其切换所述多个旋转电容器切换部分以及所述多个放电信号切换部分。

4.如权利要求1所述的采样混合器,其中,所述多个旋转电容器是8个旋转电容器,并且其中,所述旋转电容器按照每四个电容器、每两个电容器或每个电容器,在某时刻连接到所述缓冲电容器。

5.如权利要求4所述的采样混合器,其中,当所述旋转电容器按照每两个电容器在某时刻连接到所述缓冲电容器时,按照每两个电容器组合所述旋转电容器的四个组对所接收的信号顺序地进行积分;并且其中,当所述旋转电容器按照每个电容器连接到所述缓冲电容器时,每个旋转电容器对所接收的信号顺序地进行积分。

6.如权利要求4所述的采样混合器,其中,当所述旋转电容器按照每两个电容器在某时刻连接到所述缓冲电容器时,按照每两个电容器组合所述旋转电容器的两个组对所接收的信号顺序地进行积分;并且其中,当所述旋转电容器按照每个电容器连接到所述缓冲电容器时,两个旋转电容器对所接收的信号顺序地进行积分。

7.如权利要求2所述的采样混合器,还包括:

本地振荡器,其振荡与所接收的信号的频率相对应的参考信号;以及分频器,其对本地振荡器的输出信号进行分频,并且切换所述多个放电切换部分。

8.如权利要求1所述的采样混合器,其中,所述多个旋转电容器是12个旋转电容器;

并且

其中,所述旋转电容器按照每四个电容器、每三个电容器或者每两个电容器,在某时刻连接到所述缓冲电容器。

9.如权利要求3所述的采样混合器,其中,响应于所接收的信号的频率或者保持通信的无线电系统,所述控制部分切换所述多个旋转电容器切换部分以及所述多个放电信号切换部分。

10.如权利要求1所述的采样混合器,其中,在某时刻连接到所述缓冲电容器的所述多个旋转电容器中的至少一个具有与其余旋转电容器的电容不同的电容。

11.如权利要求10所述的采样混合器,还包括:多个积分切换部分,其切换所述历史电容器和所述多个旋转电容器之间的连接;

多个放电切换部分,其切换所述多个旋转电容器和所述缓冲电容器之间的连接;以及移位寄存器,其切换所述多个积分切换部分和所述多个放电切换部分。

12.如权利要求11所述的采样混合器,还包括:多个旋转电容器切换部分,其切换所述多个旋转电容器的组合;

多个放电信号切换部分,其切换所述移位寄存器和所述多个放电切换部分之间的连接;以及控制部分,其切换所述多个旋转电容器切换部分和所述多个放电信号切换部分。

13.如权利要求10所述的采样混合器,其中,所述多个旋转电容器是8个旋转电容器,并且其中,所述旋转电容器按照每五个电容器、每三个电容器或者每两个电容器在某时刻连接到所述缓冲电容器。

14.如权利要求10所述的采样混合器,其中,所述旋转电容器是12个旋转电容器,并且其中,所述旋转电容器按照每五个电容器、每四个电容器或者每三个电容器,在某时刻连接到所述缓冲电容器。

15.如权利要求12所述的采样混合器,其中,响应于所接收的信号的频率或者保持通信的无线电系统,所述控制部分切换所述多个旋转电容器切换部分以及所述多个放电信号切换部分。

16.一种接收器,包括:

天线,其接收无线信号;

放大器,其连接到所述天线,并且放大所接收的信号;

根据权利要求1至15中的任一个的采样混合器,其连接到所述放大器,并且产生通过对所接收的信号应用频率转换和时间离散化而获得的基带信号;以及信号处理部分,其连接到所述采样混合器,并且处理所述基带信号。

说明书 :

采样混合器和接收器

技术领域

[0001] 本发明涉及抽样比(decimation ratio)可变的采样混合器和接收器,其用于诸如移动通信系统等的无线电通信设备的无线电电路(radio circuit),用来通过将信号转换为时间上的离散信号,而进行频率转换及滤波。

背景技术

[0002] 作为现有技术中的混合器,如专利文献1阐述的那样,存在对电流转换信号采样、并且由切换电容器电路产生滤波器效果的混合器。图8是现有技术的专利文献1中阐述的采样混合器的电路图。
[0003] 在图8中,采样混合器800包括:跨导(transconductance)放大器(TA)1,用以转换接收的射频(RF)为电流;同相采样混合部分2,用以采样来自TA的RF电流信号输出;反相采样混合部分3;以及数字控制部分4,用以产生控制同相采样混合部分2以及反相采样混合部分3的信号。
[0004] 同相采样混合部分2具有由FET组成的采样开关5;历史电容器(Ch)6,用以积分通过采样开关5在连续的时间上不放电而采样的信号;旋转电容器(Cr)7、8、9、10、11、12、13、14,用于重复积分以及由采样开关5采样的信号的放电;缓冲电容器(Cb)15,用以缓冲从旋转电容器7到14的被放电信号;阻尼开关16,用以连接/断开旋转电容器7到14及
缓冲电容器15;复位开关17,用以在信号放电之后,复位旋转电容器7到14;积分开关18、
19、20、21、22、23、24、25,用以连接/断开历史电容器6及旋转电容器7到14;以及放电开关26、27、28、29、30、31、32、33,用以连接/断开旋转电容器7到14及缓冲电容器15。
[0005] 阻尼开关16、复位开关17、积分开关18至25、以及放电开关26至33分别由(n型)FET组成。n型FET在它的栅极电压为高的高态导通,并且在栅极电压为低的低态关断。
反相采样混合部分3具有与同相采样混合器部分2相同的配置。
[0006] 数字控制单元4具有使用8个寄存器的移位寄存器34、本地振荡器(未示出)、以及分频器(未示出),该分频器用以对本地振荡器输出的频率进行分频。分频器连接到被连接到放电开关26至29的终端35、以及连接到放电开关30至33的终端36。
[0007] 图9是数字控制开关4产生的控制信号的时序图。CKV_LO信号输入到采样开关5的栅极(gate)。CNT_SV0到7的信号分别输入到积分开关18之25的栅极。CNT_SAZ信号从终端35输入到放电开关26、27、28、29的栅极。CNT_SBZ信号从终端36输入到放电开关
30、31、32、33的栅极。CNT_D信号输入到阻尼开关16的栅极。CNT_R信号输入到复位开关
17的栅极。
[0008] 采样混合器80的操作将通过使用同相采样混合部分2而解释。TA1转换RF信号为RF电流信号,并且输出电流信号给同相采样混合部分2。在同相采样混合部分2,采样开关5通过本地振荡(LO)信号在与RF电流信号基本相同的频率上采样RF电流信号。被采
样的RF电流信号以在时间上离散的离散信号而给出。
[0009] 当由历史电容器6和旋转电容器7至14积分离散信号时,这个信号经受滤波和抽样(decimation)。首先,旋转电容器7通过CNT_SV0信号连接到历史电容器6,并且,在当CNT_SV0信号为高时的期间(在CKV_LO的8个周期期间),积分离散信号。
[0010] 当CNT_SV0信号变低时,旋转电容器7从历史电容器6断开。旋转电容器8通过CNT_SV1信号连接到历史电容器6。旋转电容器8在CNT_LO信号的8个周期上积分离散信
号,并且然后从历史电容器6断开。
[0011] 类似地,旋转电容器9至14通过CNT_LO信号的每8个周期的CNT_SV2至7信号连接到目的的历史电容器6,并且分别积分离散信号。从移位寄存器34输出CNT_SV0至7信号。
[0012] 频率为1/8的LO信号的信号(LO/8信号)从分频器输入到作为移位寄存器的时钟信号的终端37。因此,移位寄存器34每隔CNT_LO信号的8个周期移位信号给下一个寄存器,并且顺序产生CNT_SV0至7信号。
[0013] 此时,移位寄存器34通过在CNT_LO信号的8个周期上积分离散信号,带来FIR(有限冲击响应)滤波器效果。因此,由于这种在CNT_LO信号的8个周期上计算离散信号的移动平均的效果,采样率抽样到1/8。此滤波器效果被称为第一级FIR滤波器。
[0014] 再者,由于旋转电容器7至14顺序地连接到历史电容器6,同相采样混合器2带来IIR(无限冲击响应)滤波器效应。这个滤波器效应称作第一级IIR滤波器。
[0015] 然后,响应于CNT_SAT信号,由旋转电容器7至14积分的信号被放电到缓冲电容器15。在这种情况中,由旋转电容器7至14积分的信号在某时刻分别被放电到缓冲电容器15。在信号被放电到缓冲电容器15之后,阻尼开关(damping switch)16由CNT_D信号关断。复位开关17由CNT_R信号导通,以在阻尼开关关断的周期期间,将在旋转电容器7至
10中保持的信号复位。
[0016] 在此时,由于由旋转电容器7至10积分的信号在某时刻分别对缓冲电容器15放电,所以,同相采样混合器部分2具有四抽头FIR滤波器效应。因此,由于这种对分别由旋转电容器7至10积分的信号应用移动平均的效应,采样率被抽样到1/4。
[0017] 类似地,响应于CNT_SBZ信号,旋转电容器11至14在某时刻将分别由这些电容器积分的信号放电给缓冲电容器15。因此,由于四抽头FIR滤波器效果,采样率被抽样到1/4。这个滤波器效应被称作第二级FIR滤波器。CNT_SAZ信号以及CNT_SBZ信号分别是具有在数字控制单元4中将LO信号的频率除以64得到的频率的信号(LO/64)。
[0018] 再者,由于旋转电容器7至10以及旋转电容器11至14顺序地连接到缓冲电容器15,所以,同相采样混合器部分2带来另一个IIR滤波器效应。这个滤波器效应称作第二级IIR滤波器。
[0019] 反相采样混合器部分3执行类似的操作。与同相采样混合部分2不同之处在于:被输入采样开关5的栅极的信号的相位与采样开关38相差180度,并且,采样时间被移相
180度。相位从LO信号偏移180度的LOB信号被输入采样开关38。
[0020] 当LO信号的频率被设置为2.4GHz时的采样混合器800的频率特性在图10中示出。根据其,可以得到结论,即,采样混合器800具有带有23dB的增益以及1.0MHz的截止频率的滤波器效应。
[0021] 专利文献1:美国专利申请公布号2003/0083033的说明书(pp7-8,图11a)。

发明内容

[0022] 发明解决的问题
[0023] 然而,在现有技术的配置中,由第一级FIR滤波器完成1/8抽样,并且由第二级FIR滤波器完成1/4抽样,并且,由此,由整个采样混合器完成1/32抽样。再者,由于采样率由RF频率所决定,所以,采样混合器的输出信号的采样率是RF频率的1/32。
[0024] 因此,当与RF信号的频率相比、调制频带窄时,在采样率被抽样为1/32的信号被模数(AD)转换之后,信噪比(SNR)可以得到充分的保证。然而,当与RF的频率相比、调制频带宽时,当采样率被抽样到1/32时,量化噪声增加,并且因此,在AD转换之后,信噪比(SNR)不能得以充分保证。
[0025] 再者,在使用宽范围的RF频率的系统中(例如,数字电视等等)、多频带兼容系统等等中,采样混合器的输出信号的采样率的范围回应于接收的RF信号而变宽。在如此设置抽样而使得当接收到低频率的RF信号时、在AD转换之后获得充足的SNR的情形中,当接收到较高频率的RF信号时,AD转换必须仍旧在高采样率上进行。结果,需要高速AD转换器,并且,因此,存在电流消耗增加的情况。
[0026] 本发明着眼于现有技术中的以上环境而做出,并且本发明的目标在于:提供能够响应于调制频带相对于所接收的信号的RF频率的分数的频带,优化输出信号的采样率的采样混合器和接收器。
[0027] 解决问题的手段
[0028] 本发明的采样混合器,包括:历史电容器,其对在连续的时间内被转换为电流的所接收的信号进行积分;多个旋转电容器,其在预定的时间内连接到所述历史电容器,并且对所接收的信号进行积分;以及缓冲电容器,其对从所述多个旋转电容器放电的信号进行积分,其中,当由所述多个旋转电容器积分的信号被放电到所述缓冲电容器时,切换在某时刻连接到所述缓冲电容器的所述多个旋转电容器的组合。
[0029] 因此,由于在某时刻连接到缓冲电容器的多个旋转电容器中积分的信号的移动平均效应,可以切换采样率的抽样比。输出信号的采样率可以响应于调制频带相对于RF频率的分数频带而得以优化,并且在AD转换中产生的量化噪声也得以减少。
[0030] 再者,本发明的采样混合器还包括:多个积分切换部分,其切换所述历史电容器和所述多个旋转电容器之间的连接;多个放电切换部分,其切换所述多个旋转电容器和所述缓冲电容器之间的连接;以及移位寄存器,其切换所述多个积分切换部分以及所述多个放电切换部分。
[0031] 再者,本发明的采样混合器还包括:多个旋转电容器切换部分,其切换所述多个旋转电容器的组合;多个放电信号切换部分,其切换所述移位寄存器和所述多个放电切换部分之间的连接;以及控制部分,其切换所述多个旋转电容器切换部分以及所述多个放电信号切换部分。
[0032] 再者,在本发明的采样混合器中,所述多个旋转电容器是8个旋转电容器,并且,其中,所述旋转电容器按照每四个电容器、两个电容器或一个电容器,在某时刻连接到所述缓冲电容器。
[0033] 因此,本发明的采样混合器可以在三级中切换抽样。因此,即使当接收到相对于RF频率、调制频带宽的信号时,输出信号的采样率也可响应于调制频带对于RF频率的分数频带而得以优化。
[0034] 再者,在本发明的采样混合器中,当所述旋转电容器按照每两个电容器在某时刻连接到所述缓冲电容器时,按照每两个电容器组合所述旋转电容器的四个组对所接收的信号顺序地进行积分;并且,其中,当所述旋转电容器按照每个电容器连接到所述缓冲电容器时,每个旋转电容器对所接收的信号顺序地进行积分。
[0035] 再者,在本发明的采样混合器中,当所述旋转电容器按照每两个电容器在某时刻连接到所述缓冲电容器时,按照每两个电容器组合所述旋转电容器的两个组对所接收的信号顺序地进行积分;并且,其中,当所述旋转电容器按照每个电容器连接到所述缓冲电容器时,两个旋转电容器对所接收的信号顺序地进行积分。
[0036] 因此,被操作的电路的数目被控制为较小,并且因此,电流消耗得以抑制。
[0037] 再者,本发明的采样混合器还包括:本地振荡器,其振荡与所接收的信号的频率相对应的参考信号;以及分频器,其对本地振荡器的输出信号进行分频,并且切换所述多个放电切换部分。
[0038] 因此,当切换抽样比时,没有必要每次都提供分频器,并且,由一个本地振荡器切换抽样比。因此,电路规模得以减小。
[0039] 再者,在本发明的采样混合器中,所述多个旋转电容器是12个旋转电容器;并且,其中,所述旋转电容器按照每四个电容器、三个电容器或者两个电容器,在某时刻连接到所述缓冲电容器。
[0040] 再者,在本发明的采样混合器中,响应于所接收的信号的频率或者保持通信的无线电系统,所述控制部分切换所述多个旋转电容器切换部分以及所述多个放电信号切换部分。
[0041] 因此,采样率的抽样比可以回应于对于RF频率的调制频带的分数频带而得以改变。因此,不需要高速AD转换器,并且电流消耗也得以抑制。
[0042] 再者,在本发明的采样混合器中,在某时刻连接到所述缓冲电容器的所述多个旋转电容器中的至少一个具有与其余旋转电容器的电容不同的电容。
[0043] 因此,对由旋转电容加权使得凹坑(notch)加深、并且衰减量增加的信号进行积分。
[0044] 再者,本发明的采样混合器还包括:多个积分切换部分,其切换所述历史电容器和所述多个旋转电容器之间的连接;多个放电切换部分,其切换所述多个旋转电容器和所述缓冲电容器之间的连接;以及移位寄存器,其切换所述多个积分切换部分和所述多个放电切换部分。
[0045] 再者,本发明的采样混合器还包括:多个旋转电容器切换部分,其切换所述多个旋转电容器的组合;多个放电信号切换部分,其切换所述移位寄存器和所述多个放电切换部分之间的连接;以及控制部分,其切换所述多个旋转电容器切换部分和所述多个放电信号切换部分。
[0046] 再者,在本发明的采样混合器中,所述多个旋转电容器是8个旋转电容器,并且,其中,所述旋转电容器按照每五个电容器、三个电容器或者两个电容器在某时刻连接到所述缓冲电容器。
[0047] 再者,在本发明的采样混合器中,所述旋转电容器是12个旋转电容器,并且,其中,所述旋转电容器按照每五个电容器、四个电容器或者三个电容器,在某时刻连接到所述缓冲电容器。
[0048] 再者,在本发明的采样混合器中,响应于所接收的信号的频率或者保持通信的无线电系统,所述控制部分切换所述多个旋转电容器切换部分以及所述多个放电信号切换部分。
[0049] 再者,本发明的接收器包括:天线,其接收无线信号;放大器,其连接到所述天线,并且放大所接收的信号;上述采样混合器,其连接到所述放大器,并且产生通过对所接收的信号应用频率转换和时间离散化而获得的基带信号;以及信号处理部分,其连接到所述采样混合器,并且处理所述基带信号。
[0050] 因此,在调制频带相对于RF频率宽的接收信号中,在AD转换中产生的量化噪音可以得以减少。再者,采样率的抽样比回应于关于RF频率的调制频带的分数频带而得以改变。因此,不需要高速AD转换器,并且电流消耗也得以抑制。
[0051] 本发明的优点
[0052] 根据本发明,改变分别在某时刻将信号放电给缓冲电容器的旋转电容器的数目,并且因此,采样率的抽样比得以切换。因此,在调制频带相对于RF频率而言宽的接收信号中,在AD转换期间引起的量化噪声得以减少。再者,由于抽样比回应于调制频带关于RF频率的分数频带而改变,不需要高速AD转换器,并且电流的消耗也得以减少。

附图说明

[0053] 图1为在本发明的实施例1中的采样混合器100的电路图。
[0054] 图2为在本发明的实施例1中的数字控制单元104产生的信号的时序图。
[0055] 图3示出在本发明的实施例1中的采样混合器100的频率特性图。
[0056] 图4为在本发明的实施例2中的采样混合器200的电路图。
[0057] 图5为在本发明的实施例3中的采样混合器300的电路图。
[0058] 图6为在本发明的实施例4中的采样混合器400的电路图。
[0059] 图7为在本发明的实施例8中的无线电装置500的框图。
[0060] 图8为在现有技术中的采样混合器的电路图。
[0061] 图9为现有技术中的采样混合器中的数字控制单元产生的信号的时序图。
[0062] 图10为示出现有技术中的采样混合器的频率特性的图。
[0063] 图11为本发明的实施例5中的采样混合器600的电路图。
[0064] 图12为在本发明的实施例6中的数字控制单元604产生的信号的时序图。
[0065] 图13为在本发明的实施例6中的采样混合器700的电路图。
[0066] 图14为在本发明的实施例6中的旋转电容器部分707的电路图。
[0067] 图15为示出在本发明的实施例6中的采样混合器700的频率特性的图。
[0068] 图16为本发明的实施例7中的采样混合器900的电路图。
[0069] 参考数字描述
[0070] 1跨导放大器
[0071] 2、102、202、302。、402、602、702、902同相采样混合器部分
[0072] 3、103、203、303、403、603、703、903反相采样混合部分
[0073] 4、104、304、404、604数字控制单元
[0074] 5、38采样开关
[0075] 6历史电容器
[0076] 7、8、9、10、11、12、13、14、607、608、609、610、611、612、613、614、615、616、617、618旋转电容器
[0077] 15缓冲电容器
[0078] 16阻尼开关
[0079] 17复位开关
[0080] 18、19、20、21、22、23、24、25、619、620、621、623、624、625、626、627、628、629、630积分开关
[0081] 26、27、28、29、30、31、32、33、631、632、633、634、635、636、637、638、639、640、641、642放电开关
[0082] 34、62移位寄存器
[0083] 35、36、37终端
[0084] 40、41、42、43、44、45、643、644、645、646、647、648、649、720、721、722、723、724、725、726旋转电容器切换开关
[0085] 46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、650、651、652、653、654、655、656、728、729、730、731、732、733放电信号开关
[0086] 60、61移位寄存器改变开关
[0087] 62移位寄存器
[0088] 63、64、65、66、67、68寄存器
[0089] 70本地振荡器
[0090] 71、72、73本地振荡器改变开关
[0091] 74、75、76分频器
[0092] 100、200、300、400、503、504、600、700、900采样混合器
[0093] 105、205、305、605控制部分
[0094] 500无线电设备
[0095] 501天线
[0096] 502低噪声放大器
[0097] 505信号处理部分
[0098] 707、708、709.710、711、712、713、714旋转电容器部分
[0099] 800采样混合器

具体实施方式

[0100] 本发明的实施例将参考附图描述于下。再者,相同的引用符号固定于相同的组成元件,并且在所有图中展示。
[0101] (实施例1)
[0102] 图1是本发明的实施例1中的采样混合器的电路图。在图1中,采样混合器100包括TA(跨导放大器)1、同相采样混合器部分102、反相采样混合器部分103、数字控制单元
104、以及控制部分105。在这种情况中,根据本发明,控制部分105对应于控制部分。
[0103] 同相采样混合器部分102具有由FET组成的采样开关5、历史电容器(Ch)6、旋转电容器(Cr)7至14、缓冲电容器(Cb)15、由FET组成的阻尼开关16、由FET组成的复位开关17、积分开关18至25、放电开关26至33、旋转电容器切换开关40、41、42、43、44、45、以及放电信号开关46、47、48、49、50、51。根据本发明,积分开关18至25对应于积分切换部分,放电开关26至33对应于放电切换部分,旋转电容器切换开关40至45对应于旋转切换部分,并且放电信号开关46至51对应于放电信号切换部分。
[0104] 旋转电容器切换开关在放电开关26和放电开关27之间连接。放电信号开关46在放电开关26和积分开关19的栅极之间连接。类似地,旋转电容器切换开关41至45分
别在放电开关27至33的栅极之间连接,并且放电信号开关47至51分别在放电开关27至
33与积分开关20至25的栅极之间连接。
[0105] 旋转电容器切换开关40、42、43、45的栅极连接到控制部分105的控制信号SW_A。旋转电容器切换开关41、44的栅极连接到控制部分105的控制信号SW_B。放电信号开关
46、48、49、51的栅极连接到控制部分105的控制信号SW_C。放电信号开关47、50的栅极连接到控制部分105的控制信号SW_D。
[0106] 反相采样混合器部分103具有与反相采样混合器部分102相同的配置。被输入采样开关的信号具有互相之间的180度相位差,并且,采样时间互相偏移180度。
[0107] 图2是数字控制单元104产生的控制信号的时序图。CKV_LO信号输入到采样开关5的栅极。CNT_SV0至7信号分别输入到积分开关18至28的栅极。
[0108] 采样混合器100的操作将通过使用同相采样混合器部分102解释。由于在CKV_LO信号的8个周期上由历史电容器(Ch)6和旋转电容器(Cr)7至14对离散信号积分,所以,同相采样混合器部分102组成第一级FIR滤波器。在此时,由于移动平均的效应,采样率被抽样为1/8。再者,由于连接到历史电容器6的旋转电容器7至14被顺序切换,所以,同相采样混合器部分102组成第一级IIR。
[0109] 然后,由旋转电容器7至10积分的信号被放电到缓冲电容器15。在此时,当在某时刻将信号放电给缓冲电容器15的旋转电容器的数目选择性地切换为4、2、1时,由于第二FIR滤波器的移动平均效应而造成的抽样比可以在三级,例如1/4、1/2、1(无抽样)之中切换。
[0110] 当信号在某时刻从4个旋转电容器放电到缓冲电容器15时,控制信号SW_A以及控制信号SW_B为高,并且,控制信号SW_C和控制信号SW_D为低。结果,连接到旋转电容器7至10的放电开关26至29的栅极被连接,并且因此,由CNT_SV4信号放电积分信号给缓冲电容器15。
[0111] 类似地,连接到旋转电容器11至14的放电开关30至33的栅极被连接,并且,由CNT_SV0信号输出积分信号给缓冲电容器15。由于在某时刻从4个旋转电容器将信号放电,所以,第二级FIR滤波器包含4抽头,并且采样率被抽样为1/4。
[0112] 当在某时刻从两个旋转电容器对缓冲电容器15放电信号时,控制信号SW_A以及控制信号SW_D为高,并且控制信号SW_B以及控制信号SW_C为低。结果,连接到旋转电容器7、8的放电开关26、27的栅极被连接,并且因此,积分信号由CNT_SV2信号放电到缓冲电容器15。
[0113] 类似地,连接放电开关28、29的栅极、放电开关30、31的栅极、以及放电开关32、33的栅极,并且由此,分别由CNT_SV4信号、CNT_SV6信号以及CNT_SV0信号将信号放电给缓冲电容器15。由于在某时刻从两个旋转电容器将信号放电,第二级FIR滤波器包含两抽头,并且采样率被抽样为1/2。
[0114] 当从一个旋转电容器将信号放电到缓冲电容器15时,控制信号SW_C和控制信号SW_D为高,并且,控制信号SW_A和控制信号SW_B为低。结果,旋转电容器7至14顺序地连接到缓冲电容器15。并且,在一个旋转电容器中积分的信号被放电到缓冲电容器15。在此时,不带来第二级FIR滤波器效果,并且,采样率既未改变也未被抽样。
[0115] 再者,当旋转电容器每4个、两个以及1个顺序地连接到缓冲电容器15时,分别构造第二级IIR滤波器。
[0116] 图3(a)、(b)、(c)示出采样混合器100的频率特性。在此时,LO信号的频率是470MHz。图3(a)示出频率特性。当在某时刻将信号放电给缓冲电容器15的旋转电容器的数目改变时,凹坑的数目改变,但是频率特性并未改变。图3(b)示出了放大图3(a)中截止频率及其邻接的频率特性。因此,即使当旋转电容器的数目未改变时,截止频率也不改变。
[0117] 图3(c)示出了时间波形。如图3(c)所示,信号在某时刻从4个旋转电容器放电的波形有较低的采样率,这是因为它的采样间隔宽,而在某时刻从两个旋转电容器或者一个旋转电容器将信号放电的波形有较高的采样率,这是因为它的采样间隔窄。
[0118] 响应于诸如接收信号的频率的信息、保持通信的无线电系统等等,控制部分105控制控制信号SW_A、控制信号SW_B、控制信号SW_C以及控制信号SW_D。对接收信号的每个频率或者信道,控制部分105预先存储在该位置输出信号的采样率得以优化的抽样比。即,控制部分105存储同时连接到缓冲电容器15的旋转电容器的组合。
[0119] 当用户通过操作指定频率或者信道时,控制部分105输出控制信号,以满足指定的频率或者信道。否则,当连接到采样混合器10的后级的信号处理部分馈送用在经由无线电系统的广播信道(例如,GSM中的BCCH等等)的通信中的频率或信道信息、服务设置标识符等等时,控制部分105输出控制信号。
[0120] 作为输入到放电开关26至33的信号,使用从数字控制单元104输入到积分开关18至25的信号。因此,数字控制单元104仅仅具有产生输入到终端37的LO/8信号的分频器。
[0121] 从上,根据本发明的采样混合器,将信号放电给缓冲电容器的旋转电容器的数目同时改变,并且因此,采样率的抽样比可被切换。
[0122] 结果,在调制频带相对于RF频率宽的接收信号中,在AD转换中产生的量化噪声得以减少。再者,由于响应于调制频带对于RF频率的分数频带、抽样比改变,所以,不需要高速操作的AD转换器,并且电流消耗得以抑制。
[0123] 再者,在本发明中,使用n型FET作为组成开关的元件。但是,可以使用p型FET,或者n型FET与p型FET组合使用。再者,可以使用微电子系统(MEMS)作为开关。
[0124] 再者,在本实施例中,旋转电容器的数目设置为8,但是数目并不局限于这个数值。再者,在本实施例中,在某时刻将信号放电给缓冲电容器的旋转电容器的数目被切换为4、2和1,但是这个数字并不局限于这个数值。
[0125] (实施例2)
[0126] 图4是本发明的第2实施例中的采样混合器200的电路图。以下将仅仅描述与实施例1不同的部分。
[0127] 本发明提供了这样的采样混合器,其中,实施例1中的n型FET放电信号开关46至51(图1)由p型FET放电信号开关取代,并且,旋转电容器切换开关、以及放电信号开关也由相同的信号控制。
[0128] 在图4中,同相采样混合器部分202具有p型FET放电信号开关52至57,以取代n型FET放电信号开关46至51。放电信号开关52在放电开关26与积分开关19之间连接。类似地,放电信号开关53至57分别在放电开关27至33与积分开关20至25之间连接。
[0129] 放电信号开关52、54、55、57的栅极连接到控制部分205的控制信号SW_A。放电信号开关53、56的栅极连接到控制部分205的控制信号SW_B。当P型FET的栅极电压处于高的状态时,P型FET关断,当P型FET的栅极电压处于低的状态时,P型FET导通。
[0130] 反相采样混合器部分203具有与同相采样混合器部分202相同的配置。输入到采样开关的栅极的信号具有180度的相位差,并且,采样时间被相移180度。
[0131] 第二级FIR滤波器的操作将解释如下。当信号在某时刻从4个旋转电容器放电到缓冲电容器15时,控制信号SW_A以及控制信号SW_B为高。结果,第二级FIR滤波器包含4抽头,并且采样率被抽样为1/4。
[0132] 当信号在某时刻从两个旋转电容器放电到缓冲电容器15时,控制信号SW_A为高,并且控制信号SW_B为低。结果,第二级FIR滤波器包含两抽头,并且采样率被抽样为1/2。
[0133] 当信号从一个旋转电容器被放电到缓冲电容器15时,控制信号SW_A以及控制信号SW_B为低。在此时,没有带来第二级FIR滤波器效应,并且采样率既没有改变也没有抽样。
[0134] 响应于诸如接收信号的频率、保持通信的无线电系统等等的信息,控制部分205控制控制信号SW_A以及控制信号SW_B。由上,根据本实施例的采样混合器,除了实施例1的优点之外,由控制部分进行的控制可以得以简化。
[0135] (实施例3)
[0136] 图5是在本发明中的实施例3中的采样混合器的电路图。以下仅仅描述与实施例1的不同之处。
[0137] 本实施例提供了这样的采样混合器,其中省略在实施例1中放电信号开关46至51以及旋转电容器切换开关42至45,并且提供移位寄存器改变开关60、61、本地振荡器70、本地振荡器改变开关721、72、73以及分频器74、75、76给数字控制单元304。
[0138] 在图5中,移位寄存器改变开关60在积分开关21与积分开关25的栅极之间连接。再者,移位寄存器改变开关61在积分开关24的栅极和积分开关24之间连接。
[0139] 移位寄存器改变开关60的栅极连接到控制部分305的控制信号SW_F。移位寄存器控制开关61的栅极连接到控制部分305的控制信号SW_E。
[0140] 本地振荡器改变开关71连接到本地振荡器70和分频器74,并且它的栅极连接到控制部分305的控制信号SW_B。本地振荡器改变开关72连接到本地振荡器70以及分频器75,并且它的栅极连接到控制部分305的控制信号SW_F。本地振荡器改变开关73连接到本地振荡器70以及分频器76,并且它的栅极连接到控制部分305的控制信号SW_E。
[0141] 反相采样混合器部分303具有与同相采样混合器302相同的配置。被输入到采样开关的栅极的信号具有180度的相位差,并且,采样时间相移180度。
[0142] 第二级FIR滤波器的操作将解释于下。当在某时刻从4个旋转电容器将信号放电给缓冲电容器15时,控制信号SW_A和控制信号SW_B为高,并且,控制信号SW_E和控制信号SW_F为低。
[0143] 本地振荡器70经由本地振荡器改变开关71连接到分频器74。分频器74以差分方式将通过LO信号的频率除以64而获得的LO/64信号输出到放电开关26至29的栅极、
以及放电开关30至33的栅极。结果,第二级FIR滤波器包含四抽头,并且采样率被抽样至
1/4。
[0144] 当在某时刻从两个旋转电容器将信号放电给缓冲电容器15时,控制信号SW_A以及控制信号SW_F为高,并且控制信号SW_B和控制信号SW_E为低。
[0145] 本地振荡器70经由本地振荡器改变开关72连接到分频器75。分频器75以差分方式将通过LO信号除以32获得的LO/32信号输出到放电开关26、27的栅极、以及放电开关28、29的栅极。结果,第二级FIR滤波器包含两抽头,并且采样率被抽样为1/2。
[0146] 再者,由于旋转电容器11至14没有被使用,所以,没有必要操作连接到积分开关22至24的寄存器63至66。因此,在移位寄存器62中,在寄存器63至66中的电流消耗得
以减少。
[0147] 当信号从一个旋转电容器被放电到缓冲电容器15时,控制信号SW_E为高,并且控制信号SW_A、控制信号SW_B以及控制信号SW_F为低。本地振荡器70经由本地振荡器改变开关73连接到分频器76。
[0148] 分频器76以差分方式将通过LO信号除以16的频率而获得的LO/16信号输出到放电开关26的栅极和放电开关27的栅极。结果,没有带来第二级FIR滤波器效应,并且,采样率既没有改变也没有被抽样。
[0149] 再者,由于没有使用旋转电容器8至14,没有必要操作连接到积分开关22至24的寄存器63至68。因此,在移位寄存器62中,在寄存器63至68中的电流消耗得以减少。
[0150] 响应于诸如接收信号的频率、保持通信的无线电系统等等的信息,控制部分35控制控制信号SW_A、控制信号SW_B、控制信号SW_E、以及控制信号SW_F。由上,根据本实施例的采样混合器,除了实施例1的优点之外,电流消耗可以得以减少。
[0151] (实施例4)
[0152] 图6是在本发明的实施例4中的采样混合器400的电路图。以下仅仅解释与实施例3不同的部分。
[0153] 本实施例提供这样的采样混合器,其中,省略实施例3中的本地振荡器改变开关71、72、73以及分频器74、75、76,并且提供放电信号开关46、47、58、59。
[0154] 在图6中,放电信号开关58连接到放电开关29与积分开关18的栅极之间。放电信号开关59连接到放电开关27与积分开关18的栅极之间。
[0155] 移位寄存器改变开关60连接到积分开关21与积分开关25的栅极之间。移位寄存器改变开关61连接到积分开关19和积分开关25的栅极之间。
[0156] 放电信号开关46、59以及移位寄存器改变开关61的栅极连接到控制部分405的控制信号SW_E。放电信号开关47、58以及移位寄存器改变开关60的栅极连接到控制部分405的控制信号SW_F。
[0157] 反相采样混合器部分403具有与同相采样混合器部分402相同的配置。被输入到采样开关的栅极的信号具有180度的相位差,并且,采样时间被相移180度。
[0158] 第二级FIR滤波器操作将在以下解释。当信号在某时刻从四个旋转电容器被放电到缓冲电容器15时,控制信号SW_A和控制信号SW_B为高,并且,控制信号SW_E和控制信号SW_F为低。结果,第二级FIR滤波器包含4抽头,并且,采样率被抽样为1/4。
[0159] 当信号在某时刻从两个旋转电容器被放电到缓冲电容器15时,控制信号SW_A和控制信号SW_F为高,并且,控制信号SW_B和控制信号SW_E为低。结果,第二级FIR滤波器包含两抽头,并且采样率被抽样为1/2。
[0160] 再者,由于没有使用旋转电容器11至14,所以,没有必要操作连接到积分开关22至24的寄存器63至66。因此,在移位寄存器62中,在寄存器63至66中的电流消耗得以减少。
[0161] 当信号从一个信号电容器被放电到缓冲电容器15时,控制信号SW_E为高,并且控制信号SW_A、控制信号SW_B以及控制信号SW_F为低。结果,没有带来第二级FIR滤波器效果,并且,采样率既没有改变也没有被抽样。
[0162] 再者,由于旋转电容器8至14没有被使用,没有必要操作连接到积分开关20至24的寄存器63至68。因此,在移位寄存器62中,在寄存器63至68中的电流消耗得以减少。
[0163] 响应于诸如接收信号的频率、保持通信的无线电系统等等的信息,控制部分405控制控制信号SW_A、控制信号SW_B、控制信号SW_E、以及控制信号SW_F。由上,根据本实施例的采样混合器,不需要分频器,并且由此,除了实施例3中的优点之外,电路的规模得以减小。
[0164] (实施例5)
[0165] 图11是本发明的实施例5中的采样混合器600的电路图。以下仅仅解释与实施例1不同的部分。本实施例提供这样的采样混合器,其中,将在实施例1中被设置为8的旋转电容器的数目设置为12。采样混合器600包括同相采样混合器部分602、反相采样混合器部分603、数字控制单元604以及控制部分605。
[0166] 同相采样混合器部分602具有旋转电容器(Cr)607至618、积分开关619至630、放电开关631至642、旋转电容器切换开关643至649、以及放电信号开关650至656。
[0167] 旋转电容器切换开关643连接到放电开关632和放电开关633的栅极之间。类似地,旋转电容器切换开关644至649分别连接到放电开关633至641的栅极之间。放电开关631和放电开关632的栅极连接。类似地,放电开关635和放电开关636的栅极连接,并且,放电开关641和放电开关642的栅极连接。放电信号开关650连接到放电开关632和积分开关621的栅极之间。类似地,放电信号开关651至656分别连接到放电开关633、634、
636、638到640与积分开关622、623、625、627到629的栅极之间。
[0168] 旋转电容器切换开关643、649的栅极连接到控制部分605的控制信号SW_A。旋转电容器切换开关646的栅极连接到控制部分605的控制信号SW_B。旋转电容器切换开关645、647的栅极连接到控制部分605的控制信号SW_C。旋转电容器切换开关644、648的栅极连接到控制部分605的控制信号SW_D。放电信号开关651、655的栅极连接到控制部分
605的控制信号SW_C。放电信号开关652、654的栅极连接到控制部分605的控制信号SW_D。放电信号开关653的栅极连接到控制部分605的控制信号SW_E。放电信号开关650、656的栅极连接到控制部分605的控制信号SW_F。
[0169] 反相采样混合器部分605具有与同相采样混合器部分602相同的配置。被输入到采样开关的栅极的信号具有180度的相位差,并且,采样时间在相位上相差180度。
[0170] 数字控制单元604具有使用12个寄存器的移位寄存器,并且连接到积分开关619至630之间。图12是数字控制单元604产生的控制信号的时序图。CKV_LO信号输入到采样开关5的栅极。CNT_SV0至11信号分别输入到积分开关619至630的栅极。
[0171] 采样混合器600的操作通过使用同相采样混合器部分602而解释于下。同相采样混合器部分602通过历史电容器6和旋转电容器607至618在CKV_LO信号的两个周期之上积分离散信号,并且,因此充当第一级FIR滤波器。在此时,采样率被抽样为1/2。
[0172] 然后,在旋转电容器607至618中积分的信号被放电到缓冲电容器15。在此时,当在某时刻将信号放电给缓冲电容器15的旋转电容器的数目变为4、3、以及2时,第二级FIR滤波器的抽样比可以变为3级,即,1/4、1/3以及1/2。
[0173] 当信号在某时刻从4个旋转电容器被放电到缓冲电容器15时,控制信号SW_A、控制信号SW_B、控制信号SW_D为高,并且控制信号SW_C、控制信号SW_E、控制信号SW_F为低。因此,连接到旋转电容器607至610的放电开关631至634的栅极被连接,并且由CNT_SV4信号将信号放电给缓冲电容器15。类似地,信号在某时刻从旋转电容器611至618之中的
4个旋转电容器(旋转电容器611至614、615至618)分别被放电。结果,采样率被抽样为
1/4。
[0174] 当信号在某时刻从3个旋转电容器被放电到缓冲电容器15时,控制信号SW_A、控制信号SW_C以及控制信号SW_E为高,并且控制信号SW_B、控制信号SW_D、控制信号SW_F为低。因此,连接到旋转电容器607至609的放电开关631至633的栅极被连接,并且,由信号CNT_SV3将信号放电给缓冲电容器15。类似地,信号在某时刻从旋转电容器610至618之中的3个旋转电容器(旋转电容器610至612、613至615、616至618)分别放电。结果,采样率被抽样为1/3。
[0175] 当信号在某时刻从两个旋转电容器被放电给缓冲电容器15时,控制信号SW_D以及控制信号SW_F为高,并且控制信号SW_A、控制信号SW_B、控制信号SWC、控制信号SW_E为低。因此,连接到旋转电容器609、610的放电开关633、634的栅极被连接,并且,由CNT_SV4信号将信号放电给缓冲电容器15。类似地,在某时刻从旋转电容器607、608、611至618之中的两个旋转电容器(旋转电容器607至608、611至612、613至614、615至616、617至618)分别将信号放电。结果,采样率被抽样为1/2。
[0176] 由上,整体上,采样混合器600的抽样比可以改变为1/8、1/6以及1/4。
[0177] 现在,将在以下以例子的方式解释采样混合器600被应用于数字地面广播(RF频率=470MHz至770MHz)的情形。假设在采样混合器600的输出信号被AD转换之后,需要SNR>70dB。在这个情形的例子中,假设未示出的Δ∑型AD转换器(Δ∑ADC)连接到采
样混合器的后级。作为Δ∑ADC的公共特性,需要在信号输入到Δ∑ADC之前、在40倍的过采样的AD转换之后移除折叠噪声(aliasing noise)的FIR滤波器(1/2抽样)。结果,
采样混合器600的抽样比以及Δ∑ADC可以被切换为1/6、1/12和1/8。切换条件为:在
Δ∑ADC的输入的采样率为40MHz或更高。因此,当RF频率超过470MHz但是低于482MHz
时,执行1/8抽样,并且,采样率为59MHz至61MHz。当RF频率超过482MHz但是低于644MHz时,执行1/12抽样,并且采样率为41MHz至54MHz。当RF频率超过644MHz时,执行1/16抽样,并且采样率为41MHz至48MHz。即,在应用采样混合器600于RF频率470MHz至770MHz的情形中,采样混合器的连接到后级的Δ∑ADC的最大操作频率为61MHz。相反,当采样混合器的抽样比固定为最低的1/8时,Δ∑ADC的最大操作频率为96MHz。结果,由于抽样比可以改变,所以,在这个情况中的例子中,操作频率可以降低36%。在此时解释了对于数字地面广播的应用,但是采样混合器可以应用于其它宽带通信系统。
[0178] 如上所述,根据本实施例的采样混合器,可以通过改变在某时刻将信号放电给缓冲电容器的旋转电容器的数目,而切换采样率的抽样比。结果,在AD转换器连接到采样混合器的后级的情形中,AD转换器的操作频率可以降低,并且电流消耗得以抑制。
[0179] (实施例6)
[0180] 图13是在本发明的实施例6中的采样混合器700的电路图。以下仅仅解释与实施例1不同的部分,本实施例提供这样的采样混合器,其中,提供同相采样混合器部分702和反相采样混合器部分703,以取代实施例1中的同相采样混合器部分102以及反相采样混合器部分103。
[0181] 在本实施例中,取代在实施例1中的在同相采样混合器102中的旋转电容器7至14、积分开关18至25以及放电开关26至33,提供了旋转电容器部分707至714给同相采
样混合器部分702。再者,同相采样混合器部分702具有旋转电容器切换开关720至726、以及放电信号开关729至733。反相采样混合器部分703具有与同相采样混合器部分702
相同的配置。被输入到采样开关的栅极的信号具有180度的相位差,并且采样时间被移相
180度。
[0182] 图14是旋转电容器部分707的电路图。旋转电容器707具有旋转电容器7a、7b、积分开关18a、18b以及放电开关26a、26b。旋转电容器7a、7b的各自的电容为旋转电容器7(参看图1)一半。输入相同的控制信号给积分开关18a、18b的栅极,并且,旋转电容器7a、
7b同时积分信号。由旋转电容器7a积分的信号由被输入到放电开关26a的栅极的控制信号放电。并且,由被输入到放电开关26b的栅极的控制信号对由旋转电容器7b积分的信号放电。即,旋转电容器7a、7b可以同时积分信号,并且在不同的时刻将信号放电。否则,当相同的控制信号输入到放电开关26a、26b的栅极时,旋转电容器7a、7b也可以同时将信号放电。旋转电容器部分708至714具有与旋转电容器707相同的配置。
[0183] 在图13中,旋转电容器部分707连接到旋转电容器部分708以及旋转电容器部分714。旋转电容器部分708至714被类似地连接。旋转电容器切换开关720连接到旋转电
容器部分708与旋转电容器部分709之间。类似地,旋转电容器切换开关721至726在旋
转部分709至714之间分别被连接。放电信号开关728连接到旋转电容器714与数字控制
单元104之间。类似地,放电信号开关729至733分别连接到旋转电容器部分708至710、
712、713之间。
[0184] 旋转电容器切换开关720、723、724、726的栅极连接到控制部分105的控制信号SW_A。旋转电容器切换开关721、725的栅极连接到控制部分105的控制信号SW_B。放电信号开关728、729、731、732的栅极连接到控制部分105的控制信号SW_C。放电信号开关730、733的栅极连接到控制部分105的控制信号SW_D。
[0185] 以下将解释第二级FIR滤波器的操作。第二级FIR滤波器通过将在旋转电容器部分707至714中积分的信号放电到缓冲电容器15而构造。在此时,当切换在某时刻将信号放电给缓冲电容器15的旋转电容器部分的数目时,第二级FIR滤波器的抽样比在三级(即,1/4、1/2、1)中切换。
[0186] 当抽样比为1/4时,控制信号SW_A及控制信号SW_B为高,且控制信号SW_C及控制信号SW_D为低。在此时,在旋转电容器部分707中的一个旋转电容器、在旋转电容器部分708至710中的所有旋转电容器、以及在旋转电容器部分711中的一个旋转电容器在某时刻由数字控制单元104的CNT_SV5信号把信号放电到缓冲电容器15。类似地,在旋转电容器部分711中的一个旋转电容器、在旋转电容器部分712至714中的所有旋转电容器、以及在旋转电容器部分707中的一个旋转电容器在某时刻由数字控制单元104的CNT_SV1信号把信号放电到缓冲电容器15。同时连接到缓冲电容器15的旋转电容器的数目为5,但是,由CNT_SV1信号以及CNT_SV5信号按照CKV_LO信号的每4个周期给出定时。因此,给出1/4的抽样比。
[0187] 当抽样比为1/2时,控制信号SW_A及控制信号SW_D为高,控制信号SW_B及控制信号SW_C为低。在此时,在旋转电容器部分707中的一个旋转电容器、在旋转电容器部分708中的两个旋转电容器、以及在旋转电容器部分709中的一个旋转电容器在某时刻由CNT_SV3信号把信号放电到缓冲电容器15。基于类似的操作,由CNT_SV5、7、1信号分别将信号放电。同时,连接到缓冲电容器15的旋转电容器的数目为3,但是由CNT_SV1、3、5、7信号按照CKV_LO信号的每两个周期给出定时。因此,给出1/2的抽样比。
[0188] 当抽样比为1时,控制信号SW_C及控制信号SW_D为高,控制信号SW_A及控制信号SW_B为低。在此时,在旋转电容器部分707中的一个旋转电容器、以及在旋转电容器部分708中的一个旋转电容器在某时刻由CNT_SV2信号把信号放电到缓冲电容器15。基于类似的操作,由CNT_SV3、4、5、6、7、0、1信号分别将信号放电。同时连接到缓冲电容器15的旋转电容器的数目为2,但是,由CNT_SV0至7信号按照CKV_LO信号的每一个周期给出定时。因此,给出抽样比为1。
[0189] 图15示出采样混合器700的频率特性。在此时,LO信号的频率为470MHz。如图15所示,凹坑变得比在实施例1(图3(a))中的采样混合器100中的情形更深。这是因为,在不同的定时被积分、以便可以由加深凹坑而设置大的衰减量的信号由旋转电容加权,并且然后连接到缓冲电容器15。在本实施例中,旋转电容器的旋转电容分别被设置为原始电容器的电容的一半,但是可以使用其它的电容。根据本实施例的采样混合器700,形成比在实施例1中的采样混合器100的频率特性中更深的凹坑,并且可以设置大的衰减量,并且由此可以移除折叠分量。
[0190] 由上,按照本实施例的采样混合器,改变在某时刻把信号放电到缓冲电容器的旋转电容器的数目,并且由此采样率的抽样比得以切换。再者,凹坑的深度可以通过给旋转电容加权而增加,并且由此可以进一步移除折叠分量。
[0191] 再者,在本实施例中,在某时刻连接到缓冲电容器的旋转电容器部分的数目被设置为5、3以及2,但是可以使用超过以上的数目。
[0192] (实施例7)
[0193] 图16是在本发明的实施例7中的采样混合器900的电路图。以下仅仅描述与实施例5的不同。本实施例提供采样混合器,其中,提供同相采样混合器部分902和反相采样混合器部分903,以代替在实施例5中的同相采样混合器部分602和反相采样混合器部分
603。
[0194] 在本实施例中,为同相采样混合器902提供旋转电容器部分907、909至911、913、915至917,以取代在实施例5中的在同相采样混合器部分602中的旋转电容器607、609至
611、613、615至617、积分开关619、621至623、625、627至629、以及放电开关631、633至
635、637、639至641。旋转电容器部分907、909至911、913、915至917具有与图14中示出的旋转电容器部分707相同的配置。反相采样混合器部分903具有与反相采样混合器部分
903相同的配置,被输入到采样开关的栅极的信号具有180度的相位差,并且,采样时间被相移180度。
[0195] 在图16中,旋转电容器部分907连接到旋转电容器部分909以及信号电容器部分907。再者,旋转电容器部分909至911、913、915至917类似地连接。
[0196] 以下将解释第二级FIR滤波器的操作。当抽样比为1/4时,旋转电容器608、在旋转电容器907中的一个旋转电容器、旋转电容器608以及在旋转电容器部分909、910中的所有旋转电容器、以及在旋转电容器部分911(例如,5个旋转电容器(部分))中的一个旋转电容器在某时刻把信号放电到缓冲电容器15。再者,类似解释其余的旋转电容器部分和旋转电容器。
[0197] 当抽样比为1/3时,在旋转电容器907中的一个旋转电容器、旋转电容器608以及在旋转电容器部分909中的所有旋转电容器、以及在旋转电容器部分910中的一个旋转电容器(即,4个旋转电容器(部分))在某时刻把信号放电到缓冲电容器15。再者,类似解释其余的旋转电容器部分和旋转电容器。
[0198] 当抽样比为1/2时,在旋转电容器907中的一个旋转电容器、以及旋转电容器608、以及在旋转电容器部分909中的一个旋转电容器(即,3个旋转电容器(部分))在某时刻把信号放电到缓冲电容器15。再者,类似解释其余的旋转电容器部分和旋转电容器。
[0199] 根据本实施例的采样混合器900,在不同时间积分的信号被加权,使得凹坑加深并且衰减量增加,并且然后,连接到缓冲电容器15。因此,相比于在实施例5中的采样混合器600的频率特性的凹坑和衰减量,凹坑可以变得更深,并且衰减量可以被设置得更大。
[0200] 由上,根据本实施例的采样混合器,当改变在某时刻把信号放电到缓冲电容器的旋转电容器的数目时,可以切换采样率的抽样比。再者,凹坑的深度可以通过对旋转电容加权而增加,并且,由此可以进一步移除折叠分量。
[0201] (实施例8)
[0202] 在本实施例中,将在以下解释使用在实施例1至7中的采样混合器的无线电设备。
[0203] 图7是在本发明的实施例8中的无线电设备500的框图。在图7中,天线501连接到低噪声放大器502,然后低噪声放大器502连接到采样混合器503以及采样混合器504,其为实施例1至7中所解释的任一采样混合器,并且,然后采样混合器503和采样混合器504连接到信号处理部分505。在此没有示出发射器部分。
[0204] 在这种方式中构造的无线电设备500的接收操作将解释于下。在本实施例的无线电设备500中,通过天线501接收的信号由低噪声放大器502放大,并且输出到采样混合器503、504。采样混合器503、504分别将通过应用频率转换以及时间的离散到所接收的信号而获得的基带信号输出到信号处理部分505。
[0205] 采样混合器503和采样混合器504之间的区别在于:采样开关中的采样定时被相移180度。因此,接收信号经受正交调制。信号处理部分505处理输入的基带信号并且输出声音、数据等等给用户。
[0206] 响应于诸如接收信号的频率、保持通信的无线电系统等等的信息,采样混合器505、504的控制部分控制在某时刻把信号放电到缓冲电容器的旋转电容器的数目。
[0207] 如上所解释的,根据本实施例的无线电设备,当在某时刻把信号放电到缓冲电容器的旋转电容器的数目变化时,可以切换采样率的抽样比。
[0208] 结果,在与RF频率相比调制频带宽的接收信号中,在AD转换中产生的量化噪声得以减少。再者,由于响应于对于RF频率的调制频带的分数频带而改变抽样比,不需要高速操作的AD转换器,并且电流消耗得以抑制。
[0209] 再者,在本实施例中,在某时刻把信号放电到缓冲电容器的旋转电容器的数目由来自在采样混合器中的控制部分的控制信号所切换。但是旋转电容器的这种数目也可以由来自信号处理部分的控制信号所切换。
[0210] 组合具体的实施例详细的解释了本发明。但是对于本领域的技术人员而言,在不脱离本发明的精神和范围的条件下,各种各样的变化和修改都是显而易见的。
[0211] 本申请基于2005年11月22的日本专利申请(专利申请号2005-337345)以及2006年11月8日的日本专利申请(专利申请号2006-302798);组合引用其内容于此。
[0212] 工业实用性
[0213] 根据本发明的采样混合器可以服务于无线电通信设备的无线电电路,并且在转换信号的频率上是有用的。