开关电容滤波器 (Switched Capacitor Filter)
1. 简介
开关电容滤波器是由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。开关电容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。此外，由于MOS 器件在速度、集成度、相对精度控制和微功耗等方面都有独特的优势，为开关电容滤波器电路的迅猛发展提供了很好的条件。
2. 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。
传递函数为
q =C 1v
I
显然，影响滤波器频率响应的时间常数取决于时钟周期T C 和电容比值C2/C1，而与电容的绝对值无关。 (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MOS 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（电容固化在器件内部），开关电容滤波器的特性仅与时钟频率有关，改变时钟频率即可改变其滤波器特性。这样，只要选用合适的时钟频率（如fc=100kHz），和不太大的电容比值（如10），对于低频率应用来说，就可获得合适的时间常数（如10–4s ）。
3. 工艺实现
3.1 基本单元
开关电容滤波器是由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。
(a)有源RC 积分器
(b)开关电容积分器
(c)两相时钟
(d)在φ 为高电平时，V 1向C1充电
(e)在φ2为高电平时，C1向C2放电
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c ）。R eq =1/（f k ·C1）
差分电路：
3.2 集成设计
可构成通用型多功能滤波器或可编程序开关电容滤波器
开关电容滤波器可用NMOS 或CMOS 工艺制造。制造技术关系到分布电容、开关的通导电阻、放大器的带宽、电容器公差以及电压节点的泄漏电流。按标准工艺制造，通常能够满足应用于音频范围的要求。运用某些改进的技术可以扩展工作频段和进一步减小电容器公差。
4. 试验
利用LTC1569-6芯片设计低通滤波器。
●
● 利用ESC 机箱20针插座提供的电源、地 输入端设计Din 插座，输出至20针插座的AI 针脚
●
● 带宽64K 、16K 、4KHz 利用频响测试软件测量滤波器性能
4.1 单电源5V
4.2 双电源5V ，DC 耦合
4.3 双电源5V ，AC 耦合
开关电容滤波器 (Switched Capacitor Filter)
1. 简介
开关电容滤波器是由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。开关电容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。此外，由于MOS 器件在速度、集成度、相对精度控制和微功耗等方面都有独特的优势，为开关电容滤波器电路的迅猛发展提供了很好的条件。
2. 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。
传递函数为
q =C 1v
I
显然，影响滤波器频率响应的时间常数取决于时钟周期T C 和电容比值C2/C1，而与电容的绝对值无关。 (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MOS 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（电容固化在器件内部），开关电容滤波器的特性仅与时钟频率有关，改变时钟频率即可改变其滤波器特性。这样，只要选用合适的时钟频率（如fc=100kHz），和不太大的电容比值（如10），对于低频率应用来说，就可获得合适的时间常数（如10–4s ）。
3. 工艺实现
3.1 基本单元
开关电容滤波器是由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。
(a)有源RC 积分器
(b)开关电容积分器
(c)两相时钟
(d)在φ 为高电平时，V 1向C1充电
(e)在φ2为高电平时，C1向C2放电
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c ）。R eq =1/（f k ·C1）
差分电路：
3.2 集成设计
可构成通用型多功能滤波器或可编程序开关电容滤波器
开关电容滤波器可用NMOS 或CMOS 工艺制造。制造技术关系到分布电容、开关的通导电阻、放大器的带宽、电容器公差以及电压节点的泄漏电流。按标准工艺制造，通常能够满足应用于音频范围的要求。运用某些改进的技术可以扩展工作频段和进一步减小电容器公差。
4. 试验
利用LTC1569-6芯片设计低通滤波器。
●
● 利用ESC 机箱20针插座提供的电源、地 输入端设计Din 插座，输出至20针插座的AI 针脚
●
● 带宽64K 、16K 、4KHz 利用频响测试软件测量滤波器性能
4.1 单电源5V
4.2 双电源5V ，DC 耦合
4.3 双电源5V ，AC 耦合