基于SCF及CPLD的程控濾波電路設(shè)計(jì)
0引言
在測控、通訊以及信號處理等領(lǐng)域,存在著頻率在較寬范圍內(nèi)變化的信號,對這樣的信號進(jìn)行濾波,需要濾波器能靈活變換通帶。由RC網(wǎng)絡(luò)與運(yùn)算放大器構(gòu)成的RC有源濾波器對固定通帶內(nèi)的信號進(jìn)行濾波能取得好的效果,但其截止頻率一般需由外部元件調(diào)節(jié),在信號頻率變化較大,需要靈活變換通帶時(shí),其截止頻率精度和通帶調(diào)節(jié)方式均難以滿足實(shí)際需要。以MOS開關(guān)、電容器和運(yùn)算放大器為核心的單片集成器件SCF,以其對截止頻率的精確控制,頻率響應(yīng)特性可大范圍調(diào)節(jié),編程控制簡單,有效解決了模擬濾波器的通帶調(diào)節(jié)問題,在濾波電路設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用。
1 SCF基本原理
SCF原理的基礎(chǔ)是開關(guān)電容與電阻的等效:在電容兩端開關(guān)控制下,電容被充放電,電荷的轉(zhuǎn)移過程產(chǎn)生脈沖電流,可以計(jì)算其平均值。當(dāng)開關(guān)頻率足夠快時(shí),該電流等效于流過電阻的電流,可看作是電阻被開關(guān)電容取代??梢宰C明,電阻R可表示為開關(guān)電容Ck與開關(guān)切換周期T的比值:
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