开关电容滤波器(SCF)的选型及研究开发
可见,通过对α2和α5同步编程控制实现中心频率ω0的调节。在时钟频率不变的情况下,α6=ω0T/Q不变,保证ω0/Q不变,从而保证ωb和GD不变。这正是所需要的结构。然而在该设计的滤波器中,Q值并不低,可能导致α6=ω0T/Q会很小,接近于0.01,这又对电容散布带来不好的影响。
于是再对高Q结构进行分析,看是否更适合本文中滤波器中心频率编程的要求。为得到良好的动态范围,选取α2=α5。

这里需要说明的是,图l所示的低Q值开关电容二阶带通滤波器用到了两个运放,其输出端口分别为V1(z)和Vout(z)。其中V1(z)对应低通滤波特性(如图2下方曲线),Vout(z)对应带通滤波特性(如图2上方曲线),其增益峰值都在滤波器的中心频率ω0处获得。为了在滤波器内部得到最大的动态范围,需要在中心频率ω0处V1(z)和Vout(z)相等,分别求得V1(z)和Vout(z)对应于Vin(z)的传输函数,并计算函数对应于中心频率ω0处的取值。计算方法很简单,将s=jω0分别代入传输函数V1(z)和Vout(z)即可。不难发现,在中心频率ω0处,当且仅当α2=α5时,有V1(z)=Vout(z)。图2和图3分别通过仿真分别给出了α2=α5时与α2≠α5时两个运放的输出端的频率幅值响应。仿真结果也很好验证了低Q结构更适合该滤波器设计要求。

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