集成有源滤波器
发布时间:2011/8/10 14:51:20 访问次数:2720
1.集成滤波器原理
常用的集成滤波器主要包括有源RC滤波器和开关电容滤波器两种。有源RC滤波器有单片集成,也有混合工艺制作的模块电路。而开关电容滤波器是一种新型的大规模集成电路,它是数/模结合的产物,其主要特点是用开关和电容代替电阻。
图5-50 (a)为一阶RC有源低通滤波器,其传递函数为
A(S)=Rf/R1·1/1+SRfC (5-46)
若用图5-50 (b)的等效电路替代图5-50 (a),则有
A(S)=-C1/C2·1/1+S*C/C2f (5-47)
即用开关电容来代替电阻,开关电容等效电阻为R=(fC)-1
式中,f为时钟频率。因此在该滤波电路中,时间常数RC可用C/C2f来代替,放大倍数由Cl/C2确定。可见在开关电容滤波器中,滤波参数取决于时钟频率厂和电容比C1/C2。而目前电容比的精度可高达0.01%,故在时钟频率远高于信号频率时,利用开关电容滤波器可做到高精度、高稳定度,并可实现程控。
由上述分析可知,开关电容滤波器实质上是个采样数据系统,由于受控制开关切换速度的限制,开关电容滤波器工作频率不高,最适含音频范围,常用于通信、语音及测控系统中缓变信号的处理。
2.TLC14集成开关电容滤波器
图5-51为TLC14内部功能框图。TLC14低通滤波器的截止频率fc取决于其时钟频率fClock,两者之比为1:100,而时钟频率fClock取决于l、2引脚外接的R、C的值,即
当VCC= VCC+-VCC-=lO(V)时,有fClock=(1.69RC)-l。若截止频率fc=3.4kHz,则fClock=lOOfc=340(kHz),所以RC=(1.69fClock)-1=1.7×10-6。取R=5.7kΩ,则C=298pF,可以取C=330pF。
1.集成滤波器原理
常用的集成滤波器主要包括有源RC滤波器和开关电容滤波器两种。有源RC滤波器有单片集成,也有混合工艺制作的模块电路。而开关电容滤波器是一种新型的大规模集成电路,它是数/模结合的产物,其主要特点是用开关和电容代替电阻。
图5-50 (a)为一阶RC有源低通滤波器,其传递函数为
A(S)=Rf/R1·1/1+SRfC (5-46)
若用图5-50 (b)的等效电路替代图5-50 (a),则有
A(S)=-C1/C2·1/1+S*C/C2f (5-47)
即用开关电容来代替电阻,开关电容等效电阻为R=(fC)-1
式中,f为时钟频率。因此在该滤波电路中,时间常数RC可用C/C2f来代替,放大倍数由Cl/C2确定。可见在开关电容滤波器中,滤波参数取决于时钟频率厂和电容比C1/C2。而目前电容比的精度可高达0.01%,故在时钟频率远高于信号频率时,利用开关电容滤波器可做到高精度、高稳定度,并可实现程控。
由上述分析可知,开关电容滤波器实质上是个采样数据系统,由于受控制开关切换速度的限制,开关电容滤波器工作频率不高,最适含音频范围,常用于通信、语音及测控系统中缓变信号的处理。
2.TLC14集成开关电容滤波器
图5-51为TLC14内部功能框图。TLC14低通滤波器的截止频率fc取决于其时钟频率fClock,两者之比为1:100,而时钟频率fClock取决于l、2引脚外接的R、C的值,即
当VCC= VCC+-VCC-=lO(V)时,有fClock=(1.69RC)-l。若截止频率fc=3.4kHz,则fClock=lOOfc=340(kHz),所以RC=(1.69fClock)-1=1.7×10-6。取R=5.7kΩ,则C=298pF,可以取C=330pF。
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