開(kāi)關(guān)電容濾波器組成：MOS管開(kāi)關(guān)+MOS管電容+MOS管放大器；

它是一種大規(guī)模集成電路濾波器；

作用：直接處理模擬信號(hào)，不需要A/D、D/A變換； 

優(yōu)勢(shì)：電路設(shè)計(jì)被簡(jiǎn)化 ，提高系統(tǒng)可靠性；

 

開(kāi)關(guān)電容濾波器的原理

電路兩節(jié)點(diǎn)間接有帶高速開(kāi)關(guān)電容器，相當(dāng)于兩節(jié)點(diǎn)間連接一個(gè)電阻；

開(kāi)關(guān)電容濾波器（SCF電路是采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)，直接處理模擬連續(xù)信號(hào)；

開(kāi)關(guān)K置于左邊時(shí),信號(hào)電壓源u1向電容器C1充電；

K倒向右邊時(shí)，電容器C1向電壓源u2放電。

開(kāi)關(guān) > 信號(hào)頻率fc工作，C1在u1和u2兩個(gè)電壓節(jié)點(diǎn)間交替換接，

C1在u1、u2之間傳遞電荷可形成平均電流I＝fcC1(u1－u2)

圖a的u1和u2間接入了一個(gè)等效電阻，值=1/fcC1。

圖a開(kāi)關(guān)電容電路=一階有源低通濾波器(圖b)，

傳遞函數(shù)是：H（jω）= j (fc/ω) (C1/C2);

ω＝2πf

開(kāi)關(guān)電容濾波器傳遞特性取決于比值C1/C2和開(kāi)關(guān)頻率fc，圖b是一個(gè)積分電路，

開(kāi)關(guān)電容濾波器可用于模擬濾波器相應(yīng)電路，以實(shí)現(xiàn)LC濾波器、有源濾波器等特性。

 

 

開(kāi)關(guān)電容濾波器應(yīng)用：

通信系統(tǒng)脈沖編碼調(diào)制，單片集成電路，

單獨(dú)開(kāi)關(guān)電容濾波器可作通用濾波器，

如：自適應(yīng)濾波，跟蹤濾波，振動(dòng)分析，語(yǔ)言和音樂(lè)合成；

 

影響濾波器性能因素：

1.運(yùn)算放大器帶寬；

2.電路寄生參數(shù)；

3.開(kāi)關(guān)與運(yùn)算放大器非理想特性；

4.MOS管噪聲；

開(kāi)關(guān)電容濾波器工作頻率不高，應(yīng)用范圍：音頻頻段。

 

開(kāi)關(guān)電容濾波器設(shè)計(jì)方法

1.以模擬連續(xù)濾波器為基礎(chǔ)：通過(guò)一定的變換關(guān)系把連續(xù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)變換為對(duì)應(yīng)的離散時(shí)間系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)，以便直接在離散時(shí)間域內(nèi)精確設(shè)計(jì)。

把網(wǎng)絡(luò)函數(shù)分解為低階函數(shù)，然后用開(kāi)關(guān)電容電路模塊通過(guò)級(jí)聯(lián)或反饋結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。

 

2.以LC梯形濾波器為原型用信號(hào)流圖法或阻抗模擬法以開(kāi)關(guān)電容電路取代LC電路中的各支路或電阻，電感，元件之間有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。