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文档简介
<<西电丝路云课堂>>
☆有源滤波器原理(3)----
开关电容滤波器基本原理
孙肖子☆
开关电容滤波器基本原理RC有源滤波器的困扰:不能全集成化
RC有源滤波器的滤波特性取决于RC时常数及运放的性能,如果要求时常数很大,全集成化是根本不可能的!这是制约通信设备全集成化的因素之一.人们寻求滤波器全集成化的新途径-----开关电容滤波器应运而生.开关电容滤波器基于电容器电荷存储和转移原理,由受时钟控制的MOS开关,MOS电容和MOS运放组成,没有电阻,而用MOS开关和MOS电容等效电阻.用全MOS工艺,与数字电路工艺兼容,可实现全集成化.
开关电容网络是一种时间离散,幅度连续不量化的采样数据系统,属模拟电路范畴.在信号产生,放大,调制,A/D,D/A中都有广泛应用.开关电容滤波器用开关和电容代替电路中的电阻。其最大优点是制造方便、无需更换元件，只需改变时钟频率和编程引脚电平就可以在一定的范围内改变滤波器的中心频率和Q值.1.开关与电容等效电阻的原理等效电阻Rr与时钟频率fc成反比(fc>>信号频率fi),
这是新发现!☆
开关电容滤波器基本原理TC--两相(不重叠)时钟周期2.开关电容积分器(1)--反相积分器积分器和相加器可组成多功能状态变量滤波器,所以积分器也是开关电容滤波器的基本单元电路.☆
开关电容滤波器基本原理☆
开关电容滤波器基本原理从电容器电荷存储和转移进一步理解积分器工作原理☆
开关电容滤波器基本原理从波形进一步理解开关电容积分器的原理:如此分析,uc1波形为脉冲波,其周期为TC,占空比为50%,包络为正弦波.uo=uc2,是阶梯波,其包络为余弦波,可见输出电压uo是输入电压ui的积分.2.开关电容积分器(2)--同相积分器☆
开关电容滤波器基本原理同相积分器☆
开关电容滤波器基本原理3.开关电容积分器(3)--有耗积分器---一阶低通滤波器☆
开关电容滤波器基本原理4.开关电容积分器(4)--差分积分器☆
开关电容滤波器基本原理二阶多功能滤波器电路举例RC多功能滤波器电路由三级组成:A1为相加有耗积分器,A2为理想反相积分器,A3为反相器.开关电容多功能滤波器电路将相加有耗积分器与反相器合并,用差分积分器代替,省去A3.开关电容多功能滤波器没有电阻,只有MOS开关,
MOS电容和MOS运放.☆
开关电容滤波器基本原理目前,开关电容滤波器己有许多集成化产品,举例:MAX280,开关电容滤波器可采用与数字电路兼容的全MOS工艺,集成化容易,适用于音频段,由于开关工作
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