滤波器.pdf

本发明公开一种滤波器。滤波器包括：积分器、第一信号馈入路径、第一运算放大器和第二电容器。积分器具有第一输入端和第一输出端。第一信号馈入路径包括：第一电阻器，具有第一端和第二端，其第一端耦接于第一输出端；第一电容器，具有第一端和第二端，其第一端耦接于第一电阻器的第二端；第二电阻器，具有第一端和第二端，其第一端耦接于积分器，其第二端耦接于第一电容器的第二端。第一运算放大器具有第二输入端和第二输出端，第二输入端耦接于第一电阻器的第二端和第一电容器的第一端。第二电容器具有第一端和第二端，第二电容器的第一端耦接于第一电容器的第二端，第二电容器的第二端耦接于第二输出端。本发明公开的滤波器可改善功耗和性能。

权利要求书1.  一种滤波器，其特征在于，包括： 积分器，具有第一输入端和第一输出端； 第一信号馈入路径，包括： 第一电阻器，具有第一端和第二端，所述第一电阻器的第一端耦接于 所述第一输出端； 第一电容器，具有第一端和第二端，所述第一电容器的第一端耦接于 所述第一电阻器的第二端；以及 第二电阻器，具有第一端和第二端，所述第二电阻器的第一端耦接于 所述积分器，所述第二电阻器的第二端耦接于所述第一电容器的第二端； 第一运算放大器，具有第二输入端和第二输出端，所述第二输入端耦接于 所述第一电阻器的第二端和所述第一电容器的第一端；以及 第二电容器，具有第一端和第二端，所述第二电容器的第一端耦接于所述 第一电容器的第二端，所述第二电容器的第二端耦接于所述第二输出端。 2.  如权利要求1所述的滤波器，其特征在于，还包括反相器，所述积分器包 括： 第二运算放大器，具有运算放大器输出端和运算放大器输入端，所述运算 放大器输出端作为所述第一输出端； 第三电容器，具有第一端和第二端，所述第三电容器的第一端耦接于所述 运算放大器输入端，所述第三电容器的第二端耦接于所述第一输出端；以及 第三电阻器，具有第一端和第二端，所述第三电阻器的第一端耦接于所述 第一输入端，所述第三电阻器的第二端耦接于所述运算放大器输入端； 其中，所述反相器耦接于所述第二电阻器和所述运算放大器输入端之间， 以反转从所述第二电阻器的第一端至所述运算放大器输入端的输出。 3.  如权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述积分器包括第二运算放 大器，所述第二运算放大器具有与所述第一输出端极性相反的运算放大器输入 端，所述第二输入端接收的信号与所述第一输出端输出的信号的极性相同。 4.  如权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述第一电阻器、所述第一 电容器、所述第二电阻器和所述积分器的电容器的阻抗值决定所述滤波器的陷 波点。 5.  如权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述积分器还具有第三输入 端和第三输出端，所述第一运算放大器还具有第四输入端和第四输出端，其中 所述滤波器还包括： 第二信号馈入路径，包括： 第三电阻器，具有第一端和第二端，所述第三电阻器的第一端耦接于 所述第三输出端，所述第三电阻器的第二端耦接于所述第四输入端； 第三电容器，具有第一端和第二端，所述第三电容器的第一端耦接于 所述第三电阻器的第二端；以及 第四电阻器，具有第一端和第二端，所述第四电阻器的第一端耦接于 所述积分器，所述第四电阻器的第二端耦接于所述第三电容器的第二端； 以及 第四电容器，具有第一端和第二端，所述第四电容器的第一端耦接于所述 第三电容器的第二端，所述第四电容器的第二端耦接于所述第四输出端。 6.  如权利要求5所述的滤波器，其特征在于，所述积分器进一步包括： 第二运算放大器，具有第一运算放大器输入端、第二运算放大器输入端、 第一运算放大器输出端和第二运算放大器输出端，所述第一运算放大器输出端 作为所述第一输出端，所述第二运算放大器输出端作为所述第三输出端； 第五电容器，具有第一端和第二端，所述第五电容器的第一端耦接于所述 第一运算放大器输入端和所述第四电阻器的第一端，所述第五电容器的第二端 耦接于所述第一输出端； 第五电阻器，具有第一端和第二端，所述第五电阻器的第一端耦接于所述 第一输入端，所述第五电阻器的第二端耦接于所述第一运算放大器输入端； 第六电容器，具有第一端和第二端，所述第六电容器的第一端耦接于所述 第二运算放大器输入端和所述第二电阻器的第一端，所述第六电容器的第二端 耦接于所述第三输出端； 第六电阻器，具有第一端和第二端，所述第六电阻器的第一端耦接于所述 第三输入端，所述第六电阻器的第二端耦接于所述第二运算放大器输入端。 7.  如权利要求6所述的滤波器，其特征在于，所述第一运算放大器输入端 与所述第一输出端的极性相反，所述第二运算放大器输入端与所述第三输出端 的极性相反，所述第二输入端接收的信号与所述第一输出端输出的信号的极性 相同，所述第四输入端接收的信号与所述第三输出端输出的信号的极性相同。 8.  如权利要求5所述的滤波器，其特征在于，所述第一电阻器、所述第二 电阻器、所述第三电阻器、所述第四电阻器、所述第一电容器、所述第三电容 器、和所述积分器的电容器的阻抗值决定所述滤波器的陷波点。 9.  如权利要求5所述的滤波器，其特征在于，所述第一电阻器和所述第三 电阻器具有大致上相同的电阻值，所述第一电容器和所述第三电容器具有大致 上相同的电容值，所述第二电阻器和所述第四电阻器具有大致上相同的电阻值， 所示第二电容器和所述第四电容器具有大致上相同的电容值。 10.  一种滤波器，其特征在于，包括： 第一运算放大器，具有第一运算放大器输入端和第一运算放大器输出端； 第一电阻器，具有第一端和第二端，所述第一电阻器的第一端耦接于第一 输入端，所述第一电阻器的第二端耦接于所述第一运算放大器输入端； 第一电容器，具有第一端和第二端，所述第一电容器的第一端耦接于所述 第一电阻器的第二端； 第一信号馈入路径，包括： 第二电容器，具有第一端和第二端，所述第二电容器的第一端耦接于 所述第一电容器的第二端，所述第二电容器的第二端耦接于所述第一运算 放大器输出端；以及 第二电阻器，具有第一端和第二端，所述第二电阻器的第一端耦接于 所述第一电容器的第二端，所述第二电阻器的第二端耦接于积分器；以及 所述积分器，具有第二输入端和第一输出端，所述第二输入端耦接于所述 第一运算放大器输出端。 11.  如权利要求10所述的滤波器，其特征在于，所述滤波器还包括反相器， 所述积分器包括： 第二运算放大器，具有第二运算放大器输入端和第二运算放大器输出端， 所述第二运算放大器输出端作为所述第一输出端； 第三电容器，具有第一端和第二端，所述第三电容器的第一端耦接于所述 第二运算放大器输入端，所述第三电容器的第二端耦接于所述第一输出端；以 及 第三电阻器，具有第一端和第二端，所述第三电阻器的第一端耦接于所述 第二输入端，所述第三电阻器的第二端耦接于所述第二运算放大器输入端； 其中所述反相器耦接于所述第二电阻器和所述第二运算放大器输入端之 间，以反转从所述第二电阻器的第二端至所述第二运算放大器输入端的输出。 12.  如权利要求10所述的滤波器，其特征在于，所述第二电阻器、所述第 二电容器、和所述积分器的阻抗值决定所述滤波器的陷波点。 13.  如权利要求10所述的滤波器，其特征在于，所述第一运算放大器还具 有第二运算放大器输入端和第二运算放大器输出端； 所述滤波器还包括： 第三电阻器，具有第一端和第二端，所述第三电阻器的第一端耦接于第三 输入端，所述第三电阻器的第二端耦接于所述第二运算放大器输入端； 第三电容器，具有第一端和第二端，所述第三电容器的第一端耦接于所述 第三电阻器的第二端；以及 第二信号馈入路径，包括： 第四电容器，具有第一端和第二端，所述第四电容器的第一端耦接于 所述第三电容器的第二端，所述第四电容器的第二端耦接于所述第二运算 放大器输出端；以及 第四电阻器，具有第一端和第二端，所述第四电阻器的第一端耦接于 所述第三电容器的第二端，所述第四电阻器的第二端耦接于所述积分器； 所述积分器还具有耦接于所述第二运算放大器输出端的第四输入端。 14.  如权利要求13所述的滤波器，其特征在于，所述积分器包括： 第二运算放大器，具有第三运算放大器输入端、第四运算放大器输入端、 第三运算放大器输出端和第四运算放大器输出端，其中所述第三运算放大器输 出端作为所述第一输出端，所述第四运算放大器输出端作为所述第二输出端； 第五电容器，具有第一端和第二端，所述第五电容器的第一端耦接于所述 第三运算放大器输入端，所述第五电容器的第二端耦接于所述第三运算放大器 输出端； 第五电阻器，具有第一端和第二端，所述第五电阻器的第一端耦接于所述 第二输入端，所述第五电阻器的第二端耦接于所述第三运算放大器输入端，所 述第三运算放大器输入端耦接于所述第四电阻器的第二端； 第六电容器，具有第一端和第二端，所述第六电容器的第一端耦接于所述 第四运算放大器输入端，所述第六电容器的第二端耦接于所述第四运算放大器 输出端； 第六电阻器，具有第一端和第二端，所述第六电阻器的第一端耦接于所述 第四输入端，所述第六电阻器的第二端耦接于所述第四运算放大器输入端，所 述第四运算放大器输入端耦接于所述第二电阻器的第二端。 15.  如权利要求13所述的滤波器，其特征在于，所述第二电阻器、所述第 四电阻器、所述第二电容器、所述第四电容器和所述积分器的阻抗值决定所述 滤波器的陷波点。 16.  如权利要求13所述的滤波器，其特征在于，所述第一电阻器和所述第 三电阻器具有大致上相同的电阻值，所述第一电容器和所述第三电容器具有大 致上相同的电容值，所述第二电阻器和所述第四电阻器具有大致上相同的电阻 值，所示第二电容器和所述第四电容器具有大致上相同的电容值。 17.  一种滤波器，其特征在于，包括： 第一积分器，包括第一运算放大器和第一交叉网络，所述第一交叉网络跨 接于所述第一运算放大器； 第二积分器，包括第二运算放大器和第二交叉网络，所述第二交叉网络跨 接于所述第二运算放大器；以及 阻抗元件，具有第一端和第二端，所述阻抗元件的第一端耦接于所述第一 交叉网络的一端，所述阻抗元件的第二端耦接于所述第二交叉网络的中间点。 18.  如权利要求17所述的滤波器，其特征在于，所述第二交叉网络包括第 一阻抗网络和第二阻抗网络，所述第一阻抗网络耦接于所述第二运算放大器的 输入和所述中间点之间，所述第二阻抗网络耦接于所述中间点与所述第二运算 放大器的输出之间。 19.  一种滤波器，其特征在于，包括： 共振器，包括第一运算放大器、第二运算放大器以及包括多个阻抗元件的 负反馈路径，以提供至少一个陷波点，其中所述负反馈路径包括第一电阻器和 第一电容器；以及 积分器，包括所述第二运算放大器、所述第一电阻器、所述第一电容器和 第二电容器，其中所述第一电阻器、所述第一电容器和所述第二电容器形成所 述积分器的RC网络的至少一部分。

说明书滤波器
技术领域
本发明有关于一种滤波器，尤其有关于一种包括积分器和共振器的滤波器。
背景技术
连续时间三角积分(delta-sigma)模数转换器(ADC)总是包括具有单一运 算放大器(operational amplifier，op-amp)的共振器(resonator)。共振器用于决 定可以抑制噪声的陷波点(notch point)。然而，陷波点由包括在共振器中的运 算放大器的增益值确定，很难通过单一运算放大器实现高增益。由于有限的运 算放大器的增益导致的性能损失不能再被高动态范围的装置(high dynamic  range device)忽视。
图1为相关技术中具有单一运算放大器的共振器的电路图。如图1所示， 输入信号Vin进入共振器103之前，先由积分器101进行处理。共振器103包 括一个运算放大器OP和多个电阻器RC2-RC5和电容器CC2-CC5。如上所述，仅有 一个运算放大器不能提供高增益，因此共振器103具有如上所述的缺点。相关 技术中还提供了具有多个运算放大器的共振器，然而这种共振器却占据了较大 的电路区域。
因此，需要提出一种使用较少运算放大器就能提供高增益的滤波器。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种滤波器。
依据本发明一实施方式，提供一种滤波器，包括：积分器、第一信号馈入 路径、第一运算放大器和第二电容器。积分器具有第一输入端和第一输出端。 第一信号馈入路径包括：第一电阻器，具有第一端和第二端，所述第一电阻器 的第一端耦接于所述第一输出端；第一电容器，具有第一端和第二端，所述第 一电容器的第一端耦接于所述第一电阻器的第二端；以及第二电阻器，具有第 一端和第二端，所述第二电阻器的第一端耦接于所述积分器，所述第二电阻器 的第二端耦接于所述第一电容器的第二端。第一运算放大器，具有第二输入端 和第二输出端，所述第二输入端耦接于所述第一电阻器的第二端和所述第一电 容器的第一端。第二电容器，具有第一端和第二端，所述第二电容器的第一端 耦接于所述第一电容器的第二端，所述第二电容器的第二端耦接于所述第二输 出端。
依据本发明另一实施方式，提供一种滤波器，包括：第一运算放大器、第 一电阻器、第一电容器、第一信号馈入路径和积分器。第一运算放大器，具有 第一运算放大器输入端和第一运算放大器输出端。第一电阻器，具有第一端和 第二端，所述第一电阻器的第一端耦接于第一输入端，所述第一电阻器的第二 端耦接于所述第一运算放大器输入端。第一电容器，具有第一端和第二端，所 述第一电容器的第一端耦接于所述第一电阻器的第二端。第一信号馈入路径， 包括：第二电容器，具有第一端和第二端，所述第二电容器的第一端耦接于所 述第一电容器的第二端，所述第二电容器的第二端耦接于所述第一运算放大器 输出端；以及第二电阻器，具有第一端和第二端，所述第二电阻器的第一端耦 接于所述第一电容器的第二端，所述第二电阻器的第二端耦接于积分器。所述 积分器，具有第二输入端和第一输出端，所述第二输入端耦接于所述第一运算 放大器输出端。
依据本发明另一实施方式，提供一种滤波器，包括：第一积分器，包括第 一运算放大器和第一交叉网络，所述第一交叉网络耦接于所述第一运算放大器； 第二积分器，包括第二运算放大器和第二交叉网络，所述第二交叉网络耦接于 所述第二运算放大器；以及阻抗元件，具有第一端和第二端，所述阻抗元件的 第一端耦接于所述第一交叉网络的一端，所述阻抗元件的第二端耦接于所述第 二交叉网络的中间点。
依据本发明又一实施方式，提供一种滤波器，包括：共振器，包括第一运 算放大器、第二运算放大器以及包括多个阻抗元件的负反馈路径，以提供陷波 点，其中所述负反馈路径包括第一电阻器和第一电容器；以及积分器，包括所 述第二运算放大器、所述第一电阻器、所述第一电容器和第二电容器，其中所 述第一电阻器、所述第一电容器和所述第二电容器形成所述积分器的RC网络的 至少一部分。
本发明所提供的滤波器，使用较少的运算放大器，就可以提供高增益，因 此可改善功耗和性能。
对于已经阅读后续由各附图及内容所显示的较佳实施方式的本领域的技术 人员来说，本发明的各目的是明显的。
附图说明
图1为相关技术中具有单一运算放大器的共振器的电路图。
图2为根据本发明一实施例的具有单端输入和输出(single-ended input and  output)的滤波器的电路图。
图3为图2所示实施例的详细电路结构图。
图4为根据本发明一实施例的具有差分输入和输出(differential input and  output)的滤波器的电路图。
图5为图4所示实施例的详细电路结构图。
图6为根据本发明另一实施例的具有单端输入和输出的滤波器的电路图。
图7为图6所示实施例的详细电路结构图。
图8为根据本发明另一实施例的具有差分输入和输出的滤波器的电路图。
图9为图8所示实施例的详细电路结构图。
具体实施方式
在权利要求书及说明书中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中 的技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本 权利要求书及说明书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在 功能上的差异来作为区分的准则。在权利要求书及说明书中所提及的「包括」 为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。另外，「耦接」一词在此包 括任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装 置，则代表所述第一装置可直接电连接于所述第二装置，或通过其他装置或连 接手段间接地电连接至所述第二装置。
本发明公开的滤波器将在下文进行详细地描述，但请注意，本发明所公开 的滤波器除了用来提供连续时间三角积分调制器的功能，还可以提供其他功能。 图2为根据本发明一实施例的具有单端输入和输出的滤波器的电路图。如图2 所示，滤波器200包括积分器201、RC信号馈入路径、运算放大器OP1和电容 器C2，其中RC信号馈入路径包括电阻器R1、电容器C1和电阻器R2。
更具体地，积分器201具有输入端IN1和输出端Out1。电阻器R1具有第一 端和第二端，其中电阻器R1的第一端耦接到积分器201的输出端Out1。电容器 C1具有第一端和第二端，其中电容器C1的第一端耦接到电阻器R1的第二端。 电阻器R2具有第一端和第二端，其中电阻器R2的第一端耦接到积分器201，电 阻器R2的第二端耦接到电容器C1的第二端。运算放大器OP1具有输入端IN2和 输出端Out2，其中输入端IN2耦接到电阻器R1的第二端和电容器C1的第一端。 电容器C2具有第一端和第二端，其中电容器C2的第一端耦接到电容器C1的第 二端，电容器C2的第二端耦接到输出端Out2。请注意，为了简洁起见，图2以 及后续附图中的一些端点并没有用符号标示出来，例如，电阻器R1、电阻器R2、 电容器C1的第一端和第二端都没有标示出来。本领域的技术人员通过附图和说 明书中的描述，应能容易地理解本发明的精神。
如果信号被传输到输入端IN1，该信号由积分器201处理，接着由运算放大 器OP1、电阻器R1、电容器C1和电容器C2形成的另一个积分级(integrator stage) 处理。此外，从输出端Out1输出的信号也会通过RC信号馈入路径(RC signal  feeding path)传输回到积分器201，其中RC信号馈入路径包括电阻器R1、电容 器C1和电阻器R2。积分器201、RC信号馈入路径和运算放大器OP1一起提供 了共振器的功能。因此，输出端Out2处的信号的产生不仅基于传输到输入端IN1的信号，还基于通过RC信号馈入路径反馈的信号。在该电路结构下，可以获得 高增益，并且还可以抑制功耗。
图3为图2所示实施例的详细电路结构图。如图3所示，积分器201包括 运算放大器OP2、电容器C3和电阻器R3。运算放大器OP2具有运算放大器输出 端OOP1和运算放大器输入端INOP1，其中运算放大器OP2的输出端OOP1作为输 出端Out1。电容器C3具有第一端和第二端，其中电容器C3的第一端耦接到运算 放大器输入端INOP1，电容器C3的第二端耦接到输出端Out1。电阻器R3具有第 一端和第二端，其中电阻器R3的第一端耦接到输入端IN1，电阻器R3的第二端 耦接到运算放大器输入端INOP1。
在本实施例中，运算放大器输入端INOP1和输出端Out1的极性相反。输入端 IN2接收的信号与输出端Out1输出的信号的极性相同。因此，在此实施例中， 滤波器300还包括反相器INV。反相器INV位于电阻器R2和运算放大器输入端 INOP1之间，以反转从电阻器R2的第一端至运算放大器输入端INOP1的输出。然 而，如果积分器201具有不同的结构(如后续给出的例子)，反相器INV则可以 省略。
图3所示的积分器201的频率响应(frequency response)为运算放大 器OP1、电阻器R1、电阻器R2、电容器C1和电容器C2的频率响应为此外，图3所示的整个电路的频率响应为在上述的频率响应等式中， K 0 = 1 R 3 C 3 , ]]>K1＝1， K 2 = ( C 1 + C 2 ) R 1 × C 1 × C 1 , K 3 = 1 R 1 × R 2 × C 1 × C 2 , ]]> K 4 = 1 R 1 × R 2 × R 3 × C 1 × C 2 × C 3 , K 5 = C 1 + C 2 R 1 × R 3 × C 1 × C 2 × C 3 , W 0 = ( 1 R 1 × R 2 × C 1 × C 3 ) 0.5 . ]]>滤 波器300的陷波点由电阻器R1、电阻器R2、电容器C1和电容器C3决定。由于 采用两个运算放大器(OP1和OP2)来实施共振器，因此陷波的形状足够清晰。 可以看出，通过结构性地结合共振器和积分器，滤波器300具有3阶，但仅使 用了两个运算放大器。因此可改善功耗和共振器的性能。
图4为根据本发明一实施例的具有差分输入和输出的滤波器的电路图。如 图4所示，其中的积分器401、电阻器R11、电容器C11、电阻器R21、运算放大 器OP1以及电容器C21与图2中的积分器201、电阻器R1、电容器C1、电阻器 R2、运算放大器OP1以及电容器C2具有相似的排列。电阻器R12、电容器C12、 电阻器R22以及电容器C22与电阻器R11、电容器C11、电阻器R21以及电容器C21具有对称的排列。
图5为图4所示实施例的详细电路结构图。如图5所示积分器401包括运 算放大器OP2、电阻器R3、电阻器R4、电容器C3和电容器C4。运算放大器OP2具有运算放大器输入端INOP1、INOP2和运算放大器输出端OOP1、OOP2。在本实 施例中，运算放大器输出端OOP1作为输出端Out11，运算放大器输出端OOP2作为 输出端Out12。电容器C3具有第一端和第二端，其中电容器C3的第一端耦接到 运算放大器输入端INOP1和电阻器R22的第一端，电容器C3的第二端耦接到输出 端Out11。电阻器R3具有第一端和第二端，其中电阻器R3的第一端耦接到输入 端IN11，电阻器R3的第二端耦接到运算放大器输入端INOP1。电容器C4具有第 一端和第二端，其中电容器C4的第一端耦接到运算放大器输入端INOP2和电阻 器R21的第一端，电容器C4的第二端耦接到输出端Out12。电阻器R4具有第一端 和第二端，其中电阻器R3的第一端耦接到输入端IN12，电阻器R4的第二端耦接 到运算放大器输入端INOP2。由于运算放大器具有差分结构，因此图3所示的反 相器INV可以省略。更详细地，通过电阻器R11、电容器C11、电阻器R21以及 电容器C4形成一个从正运算放大器输出端OOP1到负运算放大器输出端OOP2的 负信号反馈路径(negative signal feedback path)，通过电阻器R12、电容器C12、 电阻器R22以及电容器C3形成另一个从负运算放大器输出端OOP2到正运算放大 器输出端OOP1的负信号反馈路径。运算放大器输入端INOP1和输出端Out11的极 性相反，运算放大器输入端INOP2和输出端Out12的极性相反，输入端IN21接收 的信号与输出端Out11输出的信号的极性相同，输入端IN22接收的信号与输出端 Out12输出的信号的极性相同。滤波器的陷波点由电阻器R11、电容器C11、电阻 器R21、电容器C4、电阻器R12、电容器C12、电阻器R22和电容器C3的阻抗值 决定。
在一实施例中，电阻器R11和电阻器R12具有大致上相同的电阻值，电容器 C11和电容器C12具有大致上相同的电容值，电阻器R21和电阻器R22具有大致上 相同的电阻值，电容器C3和电容器C4具有大致上相同的电容值。因此，本实施 例中的频率响应与图3中的类似。也就是说，由于采用两个运算放大器(OP1和OP2)来实施共振器，因此陷波的形状足够清晰。并且，通过结构性地结合共 振器和积分器，图4或图5所示的差分滤波器具有3阶，但仅使用了两个运算 放大器。因此可改善功耗和共振器的性能。
图2-图5所示的实施例中的排列可以调换。图6为根据本发明另一实施例 的具有单端输入和输出的滤波器的电路图。如图6所示，过滤器600包括：运 算放大器OP1、电阻器R1、电阻器R2、电容器C1、电容器C2和积分器601。
运算放大器OP1具有运算放大器输入端INOP1和运算放大器输出端OOP1。电 阻器R1具有第一端和第二端，其中电阻器R1的第一端耦接到输入端IN1，电阻 器R1的第二端耦接到运算放大器输入端INOP1。电容器C1具有第一端和第二端， 其中电容器C1的第一端耦接到电阻器R1的第二端。电阻器R2具有第一端和第 二端，其中电阻器R2的第一端耦接到电容器C1的第二端，电阻器R2的第二端 耦接到积分器601。电容器C2具有第一端和第二端，其中电容器C2的第一端耦 接到电容器C1的第二端，电容器C2的第二端耦接到运算放大器输出端OOP1。 积分器601具有输入端IN2和输出端Out1，其中积分器601的输入端IN2耦接到 运算放大器输出端OOP1。
在图6所示的实施例中，输入到输入端IN1的信号经过由运算放大器OP1、 电阻器R1、电容器C1和电容器C2形成的积分器进行处理，然后传输到输入端 IN2。同样，信号馈入路径(signal feeding path)包括电阻器R2和电容器C2。积 分器601、信号馈入路径(例如，电阻器R2和电容器C2)和运算放大器OP1共 同提供了共振器的功能。因此，可以得到与上述实施例类似的性能。
图7为图6所示实施例的详细电路结构图。如图7所示，积分器601包括 运算放大器OP2、电容器C3和电阻器R3。运算放大器OP2具有运算放大器输出 端OOP2和运算放大器输入端INOP2，其中运算放大器输出端OOP2作为输出端Out1。 电容器C3具有第一端和第二端，其中电容器C3的第一端耦接到运算放大器输入 端INOP2，电容器C3的第二端耦接到输出端Out1。电阻器R3具有第一端和第二 端，其中电阻器R3的第一端耦接到输入端IN2，电阻器R3的第二端耦接到运算 放大器输入端INOP2。在本实施例中，滤波器700进一步包括反相器INV。反相 器INV位于电阻器R2和运算放大器输入端INOP2之间，以反转从电阻器R2的第 二端至运算放大器输入端INOP2的输出。图7所示的电路的频率响应与图3所示 的实施例相同，因此在此省略介绍。
图8为根据本发明另一实施例的具有差分输入和输出的滤波器的电路图。 图8中的运算放大器OP1、电阻器R11、电容器C11、电阻器R21、积分器801以 及电容器C21与图6中的运算放大器OP1、电阻器R1、电容器C1、电阻器R2、 积分器601以及电容器C2具有相似的排列。图8中的电阻器R12、电容器C12、 电阻器R22以及电容器C22与电阻器R11、电容器C11、电阻器R21以及电容器C21具有对称的排列。因此，为简洁起见，在此不再详述。
图9为图8所示实施例的详细电路结构图。如图9所示，积分器801包括 运算放大器OP2、电阻器R31、电阻器R32、电容器C31和电容器C32。运算放大 器OP2具有运算放大器输入端INOP3、INOP4和运算放大器输出端OOP3、OOP4。 运算放大器输出端OOP3作为输出端Out21，运算放大器输出端OOP4作为输出端 Out22。电容器C31具有第一端和第二端，其中电容器C31的第一端耦接到运算放 大器输入端INOP3，电容器C3的第二端耦接到运算放大器输出端OOP3。电阻器 R31具有第一端和第二端，其中电阻器R31的第一端耦接到输入端IN21，电阻器 R31的第二端耦接到运算放大器输入端INOP3，运算放大器输入端INOP3耦接到电 阻器R22的一端。电容器C32具有第一端和第二端，其中电容器C32的第一端耦 接到运算放大器输入端INOP4，电容器C32的第二端耦接到运算放大器输出端 OOP4。电阻器R32具有第一端和第二端，其中电阻器R32的第一端耦接到输入端 IN22，电阻器R32的第二端耦接到运算放大器输入端INOP4，运算放大器输入端 INOP4耦接到电阻器R21的一端。
由于运算放大器具有差分结构，因此图7所示的反相器INV可以省略。更 详细地，通过电阻器R31、电阻器R22以及电容器C22形成一个从正运算放大器 输出端(例如，输出端Out11)到负运算放大器输出端(例如，输出端Out12)的 负信号反馈路径，通过电阻器R32、电阻器R21以及电容器C21形成另一个从负 运算放大器输出端到正运算放大器输出端的负信号反馈路径。滤波器的陷波点 由电阻器R31、电容器C31、电阻器R22、电容器C22、电阻器R32、电容器C32、 电阻器R21和电容器C21的阻抗值决定。
在一实施例中，电阻器R11和电阻器R12具有大致上相同的电阻值，电容器 C11和电容器C12具有大致上相同的电容值，电阻器R21和电阻器R22具有大致上 相同的电阻值，电容器C21和电容器C22具有大致上相同的电容值。因此，本实 施例中的频率响应与图7中的类似。
总之，本发明所提出的滤波器可视为包括第一积分器、第二积分器和阻抗 元件。第一积分器(例如积分器201/401/601/801)，包括第一运算放大器(例如 运算放大器OP2)、以及跨接于第一运算放大器的第一交叉网络(across-network) (例如电容器C3/C4/C31/C32)。第二积分器包括第二运算放大器(例如运算放大 器OP1)、以及跨接于第二运算放大器的第二交叉网络(例如电容器C1和C2/C12和C22/C11和C21)。阻抗元件(例如电阻器R2/R21/R22)具有第一端和第二端， 其中阻抗元件的第一端耦接于第一交叉网络的一端，以及阻抗元件的第二端耦 接于第二交叉网络的中间点(intermediate point)。如附图所示的多个实施例所示， 第二交叉网络包括第一阻抗网络(例如电容器C1)和第二阻抗网络(例如电容 器C2)，第一阻抗网络耦接于第二运算放大器的输入与中间点之间，第二阻抗网 络耦接于中间点与第二运算放大器的输出之间。
换句话说，本发明所提出的滤波器也可以视为包括一个共振器和一个积分 器。共振器包括第一运算放大器(例如运算放大器OP2)、第二运算放大器(例 如运算放大器OP1)和负反馈路径，所述负反馈路径包括多个阻抗元件，所述多 个阻抗元件的设置用于提供至少一个陷波点。负反馈路径包括第一电阻器和第 一电容器(例如图3所示的R1和C1，或图5所示的R12和C12、或R11和C11)。 积分器包括第二运算放大器(例如运算放大器OP1)、第一电阻器、第一电容器 和第二电容器(例如图3所示的C2，或图5所示的C22或C21)。第一电阻器、 第一电容器和第二电容器形成积分器的RC网络的至少一部分。
在上述实施例中，滤波器可以通过使用较少的运算放大器来提供高增益(例 如，好的陷波性能)。通过共振器和积分器结构性地相结合，本发明所提出的滤 波器可具有n阶，但不需要使用n个运算放大器。因此可改善功耗和性能，以 及可以避免占用较大的电路区域的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，凡依本发明权利要求所做的均等变 化和修饰，均应属本发明的涵盖范围。