采用開關(guān)電容實(shí)現(xiàn)模擬領(lǐng)域內(nèi)的可編程設(shè)計(jì)

　　PSoC的開關(guān)電容

　　賽普拉斯的可編程片上系統(tǒng)（PSoC）器件使用開關(guān)電容電路來實(shí)現(xiàn)可編程模擬功能。在PSoC中，模擬開關(guān)電容塊圍繞軌到軌輸入輸出、低偏置和低噪聲運(yùn)算放大器而構(gòu)建。大多數(shù)模擬電路在輸入和反饋路徑中都包括一些電容和電阻。如果上述組件的值及其連接到運(yùn)算放大器的方式可以編程，那么我們就能讓其根據(jù)我們的需要發(fā)揮作用，也就是說可以讓其發(fā)揮反相放大器、非反相放大器、過濾器、積分器等不同作用。以下是PSoC中可用的一般性開關(guān)電容電路的方框圖：

　　該模塊包含二進(jìn)制加權(quán)開關(guān)電容陣列，使用戶能實(shí)現(xiàn)電容加權(quán)的可編程性。在圖2中，控制字段BSW可讓BCap作為開關(guān)電容或電容。可編程的BCap開關(guān)電容連接到運(yùn)算放大器的總和節(jié)點(diǎn)。AnalogBus（模擬總線）開關(guān)將運(yùn)算放大器的輸出與模擬緩沖相連接。CompBus（比較器總線）開關(guān)將比較器與數(shù)字塊相連接。輸入多路復(fù)用器能從外部輸入、某些其他模擬塊輸出和內(nèi)部參考等輸入源中進(jìn)行選擇?？刂婆渲玫目刂萍拇嫫饕灿胁煌x擇。由于寄存器位控制所有事項(xiàng)，因此我們即便在運(yùn)行時(shí)也能改變功能。這樣，同樣的塊就能根據(jù)用戶的應(yīng)用需要而發(fā)揮不同的作用。

　　反相放大器實(shí)施方案示例

　　以下是用普通開關(guān)電容電路實(shí)施反相放大器的示例，如圖3所示：

　　圖3： 用普通開關(guān)電容電路實(shí)施反相放大器的示例。

　　本放大器包括運(yùn)算放大器、輸入電容（CA）、反饋電容（CF）和五個(gè)開關(guān)。

　　本電路工作分為兩個(gè)不同的階段——采集階段和電荷轉(zhuǎn)移。

　　在采集階段，電路如下所示：

　　圖3（a）：采集階段的電路圖。

　　在本階段，電容的所有電荷接地，唯一的例外在于，CF上由于輸入偏置電壓緣故有些電荷。CA的輸入側(cè)設(shè)為接地，CF的輸出側(cè)也設(shè)為接地。不過由于電荷方向在采集中不同，因此在電荷轉(zhuǎn)移階段消除了偏置效應(yīng)。由于采集階段自動(dòng)進(jìn)行上述檢測，因此又稱作“自動(dòng)歸零”調(diào)整。