集成有源濾波器
發(fā)布時(shí)間:2011/8/10 14:51:20 訪問次數(shù):2736
1.集成濾波器原理
常用的集成濾波器主要包括有源RC濾波器和開關(guān)電容濾波器兩種。有源RC濾波器有單片集成,也有混合工藝制作的模塊電路。而開關(guān)電容濾波器是一種新型的大規(guī)模集成電路,它是數(shù)/模結(jié)合的產(chǎn)物,其主要特點(diǎn)是用開關(guān)和電容代替電阻。
圖5-50 (a)為一階RC有源低通濾波器,其傳遞函數(shù)為
A(S)=Rf/R1·1/1+SRfC (5-46)
若用圖5-50 (b)的等效電路替代圖5-50 (a),則有
A(S)=-C1/C2·1/1+S*C/C2f (5-47)
即用開關(guān)電容來(lái)代替電阻,開關(guān)電容等效電阻為R=(fC)-1
式中,f為時(shí)鐘頻率。因此在該濾波電路中,時(shí)間常數(shù)RC可用C/C2f來(lái)代替,放大倍數(shù)由Cl/C2確定。可見在開關(guān)電容濾波器中,濾波參數(shù)取決于時(shí)鐘頻率廠和電容比C1/C2。而目前電容比的精度可高達(dá)0.01%,故在時(shí)鐘頻率遠(yuǎn)高于信號(hào)頻率時(shí),利用開關(guān)電容濾波器可做到高精度、高穩(wěn)定度,并可實(shí)現(xiàn)程控。
由上述分析可知,開關(guān)電容濾波器實(shí)質(zhì)上是個(gè)采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng),由于受控制開關(guān)切換速度的限制,開關(guān)電容濾波器工作頻率不高,最適含音頻范圍,常用于通信、語(yǔ)音及測(cè)控系統(tǒng)中緩變信號(hào)的處理。
2.TLC14集成開關(guān)電容濾波器
圖5-51為TLC14內(nèi)部功能框圖。TLC14低通濾波器的截止頻率fc取決于其時(shí)鐘頻率fClock,兩者之比為1:100,而時(shí)鐘頻率fClock取決于l、2引腳外接的R、C的值,即
當(dāng)VCC= VCC+-VCC-=lO(V)時(shí),有fClock=(1.69RC)-l。若截止頻率fc=3.4kHz,則fClock=lOOfc=340(kHz),所以RC=(1.69fClock)-1=1.7×10-6。取R=5.7kΩ,則C=298pF,可以取C=330pF。
1.集成濾波器原理
常用的集成濾波器主要包括有源RC濾波器和開關(guān)電容濾波器兩種。有源RC濾波器有單片集成,也有混合工藝制作的模塊電路。而開關(guān)電容濾波器是一種新型的大規(guī)模集成電路,它是數(shù)/模結(jié)合的產(chǎn)物,其主要特點(diǎn)是用開關(guān)和電容代替電阻。
圖5-50 (a)為一階RC有源低通濾波器,其傳遞函數(shù)為
A(S)=Rf/R1·1/1+SRfC (5-46)
若用圖5-50 (b)的等效電路替代圖5-50 (a),則有
A(S)=-C1/C2·1/1+S*C/C2f (5-47)
即用開關(guān)電容來(lái)代替電阻,開關(guān)電容等效電阻為R=(fC)-1
式中,f為時(shí)鐘頻率。因此在該濾波電路中,時(shí)間常數(shù)RC可用C/C2f來(lái)代替,放大倍數(shù)由Cl/C2確定?梢娫陂_關(guān)電容濾波器中,濾波參數(shù)取決于時(shí)鐘頻率廠和電容比C1/C2。而目前電容比的精度可高達(dá)0.01%,故在時(shí)鐘頻率遠(yuǎn)高于信號(hào)頻率時(shí),利用開關(guān)電容濾波器可做到高精度、高穩(wěn)定度,并可實(shí)現(xiàn)程控。
由上述分析可知,開關(guān)電容濾波器實(shí)質(zhì)上是個(gè)采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng),由于受控制開關(guān)切換速度的限制,開關(guān)電容濾波器工作頻率不高,最適含音頻范圍,常用于通信、語(yǔ)音及測(cè)控系統(tǒng)中緩變信號(hào)的處理。
2.TLC14集成開關(guān)電容濾波器
圖5-51為TLC14內(nèi)部功能框圖。TLC14低通濾波器的截止頻率fc取決于其時(shí)鐘頻率fClock,兩者之比為1:100,而時(shí)鐘頻率fClock取決于l、2引腳外接的R、C的值,即
當(dāng)VCC= VCC+-VCC-=lO(V)時(shí),有fClock=(1.69RC)-l。若截止頻率fc=3.4kHz,則fClock=lOOfc=340(kHz),所以RC=(1.69fClock)-1=1.7×10-6。取R=5.7kΩ,則C=298pF,可以取C=330pF。
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