资料介绍
模拟电路
开关电容滤波器
8.6 开关电容滤波器
一、开关电容滤波器基本原理
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开关电容滤波器是由MOS电容、开关和运放组成,其整体结构简单、制造简易、价廉
,性能较好,大有取代一般滤波器的趋势。
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。图1a所示是一个有源RC积分器。在图b中,用一个接地电
容C1和用作开关的源、漏极可互换的增强型MOS三极管T1、T2来代替输入电阻R1(注意此
处T1、T2用的是简化符号)。图中T1、T2用一个不重叠的两相时钟脉冲来驱动(见图1c
。假定时钟频率fc(=1/Tc)远高于信号频率,那么,在f1为高电平时,T1导通而T2截止[
见图1d]。此时C1与输入信号vI相连,即有:
qC1=C1vI
而在f2为高电平时,T1截止,T2导通。于是,C1转接到运放的输入端,如图e所示。
此时,C1放电,将C1原来所充电荷qC1传输到C2上。
由此可见,在每一时钟周期Tc内,从信号源中提取的电荷qC1=C1vI。供给了积分电容
C2。因此,在节点1、2之间流过的平均电流为
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如果Tc足够短,可以近似认为这个过程是连续的,因而由上式可以在两节点间定义一
个