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什么是开关电容滤波器?

寂寞在流浪zre 2013-11-20 03:37:38 294  浏览
  • 进一步提高滤波效率!!

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全部评论(3条)

  • 卡米拉tks 2013-11-21 00:00:00
    滤除不需要的波了。

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  • 北暖29 2013-11-21 00:00:00
    双工器:用于收发合路,也就是收发信号共用一根线传送; 滤波器:作用就是把不合要求的信号过滤掉.

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  • 秋风速雨 2013-11-21 00:00:00
    电滤波器是由电路元件相互连接构成的一种选频网络。从1915年Wagner和Campbell分别首次提出滤波器的概念以来,滤波器经历了无源分立RLC元件、集成线性元件/混合集成电路和单片全集成电路的发展历程,取得了长足的进步。今天,滤波器已遍及整个电子工业、通讯工程、仪器仪表、控制和计算机科学领域。 随着滤波器理论的发展,特别是1977年美国加州大学Berkeley分校的学者组成的研究小组集成了diyi片单片MOs开关电容滤波器,开关电容滤波器成为了滤波器理论中十分活跃的分支,受到了电路理论工作者和集成电路设计者的广泛关注。 开关电容滤波器(SCF)电路其核心部分由模拟开关、电容器和运算放大器组成,其传输函数系统特性取决于电容容量比的准确性,易于用MOs工艺实现。因此,70年代末,MOS工艺发展迅速,MOs器件在速度、集成度、相对精度控制和微功率等方面都有独特的优势,为开关电容滤波器电路的迅速发展提供了很好的条件。 国际上,70年代末至80年代中是SCF大发展时期,完成了从原理、结构探讨至工业化过程,并被广泛应用于通讯等领域。国内在70年代末至80年代初,高校与研究所亦对SCF开发投入了大量人力物力,取得不少成果。进入90年代后期,高水准工艺线在国内陆续建成,急需系统的开关滤波器设计、分析技术,以便设计具有我国自主知识产权的电子产品。目前,开关电容滤波器正向着集成度更高,功耗更低以及精度更好的方向发展,出现了很多的新方法来设计低电压、低功耗、低电容比和运放增益灵敏度的SC滤波器。而随着开关电容滤波器设计技术的日加成熟,开关电容滤波器的应用也更加广泛.从无限通讯到视频应用,再到集成电路设计,开关电容滤波器都越来越多的发挥着重要的作用。 基本原理 1972年,弗雷特提出了用开关和电容模拟电阻的SC电路的理论即当时钟频率远大于信号频率时,有R=1/fCCR其中fC为时钟频率。 对于图(a)的开关电容电路, 当电容CR充电至V1时,充电电荷Qi=CRV1;当电容CR转接到V2时,它得到的电荷为Q2=CRV2,因此,从V1传到V2的电荷为。 当开关s的摆动频率fc远大于信号频率(即fc>> 2лf)时,V1和V2两端的信号可被视为不变:由此可得电节点间的等效电流。 这表明图(a)中的开关电容可近似为电阻。 图(c)是使用MOs方法来实现这种等效的电路。这种用开关电容解决了连续时域集成滤波器设计中的两个主要问题: 1. RC时间常数由电容和时钟常数确定: 由于电容比的精确度可达到0.1%,而且,由晶体时钟发生器产生的时钟频率准确且稳定,所以,频率参数可以精确的得到,无需再设计调谐系数。 2.由公式可以看出lOMΩ电阻可由1pF的电容和100kHz的时钟 频率近似,所占的芯片面积只是(50??m)2,因此,这种开关电容方法大大简化了芯片面积。 开关电容电路省去了离散信号处理器中的A/D和D/A转换器,因此,可以用z变换的方法处理开关电容网络。在实际工作中,为避免频谱混叠,常在采样器前加一个保护性的反混叠滤波器:在开关电容滤波器后加一个重建滤波器以恢复输入信号;如果采样/保持过程中产生了幅度偏差,还需要加上一个Heq(s)=1/Hsih(s)的幅度均衡器。完整的开关电容滤波器网络如图所示。

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