一种新型带宽自动校准有源低通滤波器*

李航标

(中国西南电子技术研究所，成都 610036)

0 引 言

基于互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)工艺的接收机由于成本低、集成度高，广泛应用于无线通信和导航系统中[1-5]。作为接收机重要组成部分，有源低通滤波器用于抑制不期望通过的信号和噪声[6-8]。有源低通滤波器的带宽主要由组成滤波器的电容和电阻决定。

文献[9]在0.18 μm CMOS工艺下，通过改变输出缓冲器电流调节滤波器特性，由于不需要大的电容阵列，减小了芯片面积，在0.13 mm2硅上实现了一款在0.3～1 MHz频率范围内可调的有源RC低通滤波器。该滤波器功耗低、面积小。文献[10]在0.13 μm CMOS工艺下实现了一款带宽在0.4～20 MHz范围可调、面向多模应用的有源RC滤波器，滤波器电阻、电容可数字控制。

随着集成电路工艺线宽不断减小， 工艺、电压、温度(Process,Voltage,Temperature，PVT)波动及芯片老化对有源滤波器带宽(或截止频率)影响越来越大[11]。以上两款有源滤波器都没有给出芯片出现PVT波动或老化时，如何应对滤波器带宽受到的影响。为了解决芯片PVT波动及老化对滤波器带宽的影响，文献[12]在0.18 μm标准工艺下，实现了一款用于ZigBee的有源RC滤波器。该滤波器使用极点级级联实现3 MHz带宽。为减小PVT波动及老化对滤波器带宽的影响，使用主-从校准策略调节滤波器带宽。从滤波器是主滤波器的复制，通过观测并调节从滤波器的频率响应，得到期望带宽的滤波器电容，并应用于主滤波器。文献[13]基于0.35 μm SiGe 双极互补金属氧化物半导体(Bipolar Complementary Metal Oxide Semiconductor，BiCMOS)工艺使用锁相环和滤波器主-从校准策略设计了一款带宽可自动调节的多模滤波器，可实现优于4%的带宽校准精度。……