开关电容滤波器技术的应用设计方案分析

开关电容滤波器技术允许使用片外或片内时钟调整滤波器截止频率，时钟频率是截止频率的倍数。这个本来非常方便的特性，却总是被这类滤波器的“采样数据”的本质弄得不方便。即这种技术总需要一个时钟，一个在纯模拟电路中的数字部分。如果电路中没有时钟，则必须设计一个专门的时钟产生电路；如果电路中有时钟，那么它必须被调整来提供截止频率的整倍数，例如截止频率的100倍。通常，这个时钟要从电路板的数字部分引入到模拟部分，使布线变得棘手。

当今，完全集成的开关电容低通滤波器已经大量出现。其中大多数需要外部时钟，原因是所选择的滤波器没有集成时钟，或者内部时钟的精度不够。这些滤波器的截止频率一般远小于100KHz。

RC有源滤波器个有动态范围宽，并且可提供比单片形状电容滤波器高得多的截止

频率。RC有源滤波器让要由分立元件构成：运放、电阻和电容。随着高速运放的出现，几MHz甚至更高频率的截止频率都是可以获得的。滤波器曲线和截止频率取决于构成滤波器的分立无源元件的选取。

LTC公司的新型RC有源单片滤波器（LTC1562、LTC1562-2和LTC156-X）集成了运放、精密电容和一电阻，为截止频率小于300KHz的应用提供了一种体积小巧的解决方案。对截止频率、滤波器类型和滤波曲线可编程设定。内部电容可调整得很精确。另外，系统设计者使用新版滤波器设计软件FilterCAD3.0，可对上述IC很方便地设计出简单或复杂的滤波器函数。

完全集成一个分立元件RC有源滤波器意味着要集成所有的有源和无源元件，因此滤波器就变得无法调整。不过值得一提的是，用于某些高速应用的可调单片模拟滤波器已经出现，只不过动态范围小一些。其中可调的元件为跨导体（transocnductors）或MOSFET，它们取代了有源滤波器中传统的电阻。

对于滤波器截止频率固定的应用场合，单片模拟滤波器的截止频率可以预先设定。这能具有分立元件RC有源滤波器的大部分优点，并且却掉了笨重的、有时甚至难于获得的外部无源元件。而且，如果信号通路是差分的，分立元件构成的差分RC有源滤波器的设计变得复杂，于是采用完全集成的滤波器方案就十分理想了。

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