开关电容滤波器（开关电容滤波器设计）

发布时间：2023-05-16

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本文目录一览：

1、开关电容滤波器的基本原理
2、开关电路为什么要用滤波器
3、开关电容滤波器的特点

开关电容滤波器的基本原理

SCF电路的实质是采样数据系统，它直接处理模拟连续信号。与数字滤波器相比，省去了A/D、D/A装置，这也是SCF能很快进入应用的原因之一。因此，SCF虽然在离散域工作，但仍属模拟滤波器之列。

各类SCF的设想主要起因于流过电阻器与开关电容的电荷相同。这一点是很自然的，有源RC滤波技术已有效地取代了电感器，开关电容技术首先的设想当然是试图用开关电容(SC)来取代电阻器。

开关电容滤波器的基本原理是，电路的两节点间接有带高速开关的电容器，其效果相当于该两节点间连接一个电阻。

由 MOS开关、电容器和运算放大器构成的一种离散时间模拟滤波器。开关电容滤波器广泛应用于通信系统的脉冲编码调制。在实际应用中枯昌它们通常做成单片集成电路或与其他电路做在同一个芯片上。通过外部端子的适当连接可获得不同的响应特性。某些单独的开关电容滤波器可作为通用滤波器应用。例如自适应滤波、跟踪滤波、振动分析以及语言和音乐合成等。但运算放大器带宽、电路的寄生参数、敬败携开关与运算放大器的非理想特性以及MOS器件的噪声等,都会直接影响这类滤波器的性能。开关电容滤波器的工作频率尚不高，其应用范围大多限于音频频段。

开关电容滤波器

最简单的开关电容滤波器见图1。开关K置于左边时,信号电压源u1向电容器C1充电；K倒向右边时，电容器C1向电亮伏压源u2放电。当开关以高于信号的频率fc工作时,使C1在u1和u2的两个电压节点之间交替换接,那么C1在u1、u2之间传递的电荷可形成平均电流I=fcC1(u1－u2)，相当于图1a的u1和u2之间接入了一个等效电阻,其值为1/fcC1。这样，图1a的开关电容电路就可等效于一阶有源低通滤波器(图1b)，其传递函数为

H（jω）= j (fc/ω) (C1/C2);

式中ω=2πf。从上式可见，开关电容滤波器的传递特性取决于比值C1/C2和开关频率fc。事实上，图1b是一个积分电路，因此，开关电容滤波器可用于模拟滤波器的相应电路，以实现LC滤波器、有源滤波器等的特性。

开关电容滤波器（开关电容滤波器设计）

开关电路为什么要用滤波器

一般开关亮肆电源里有2个滤波电路，输入部分和输出部分。其根本目的都是滤除电源的杂波，是下一级设备能稳定埋纳运行弯键没。

开关电容滤波器的特点

开关电容滤波器(Switched Capacitor Filter)是由MOS开关MOS电容和MOS运算放大器构成的一种大规模集成电路滤波器。其特点是:1、当时钟频率一定时,开关电容滤波器的特性仅取决于电容的比值。由于采用了特种工艺,这种电容的比值精度可达0.01%,并且具有良好的温度稳定性；2、当电路结构确定之后,开关电容滤波器的特性仅与时钟频率有关,改变时钟晌者频率即可改变其滤波器特性；3、开关电容轿谨局滤波器可直接处理模拟信号,而不必像数字滤波器那样需要A/D、D/A变换,简化了电路设计,提高了系统的可靠性闭让。由于MOS器件在速度、集成度、相对精度控制和微功耗等方面的独特优势，为开关电容滤波器电路的迅猛发展提供了很好的条件。

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