。1)噪 聲 一個(gè)復(fù)雜的開(kāi)關(guān)電容濾波器芯片中包含許多電容。為了使這些電容器的絕對(duì)值最小,以便保證較小的芯片面積,內(nèi)部用到的電阻與大多數(shù)CM0S集成電路中所用的相比阻值更大。因而,開(kāi)關(guān)電容濾波器的輸出噪聲比傳統(tǒng)的有源濾波器要高。開(kāi)關(guān)電容濾波器產(chǎn)生的噪聲有兩種類型:時(shí)鐘饋通和熱噪聲。開(kāi)關(guān)電容濾波器的時(shí)鐘通常是工作頻率的50或l0O倍,因此在輸出端它能很容易地被簡(jiǎn)單RC濾波器濾除。熱噪聲位于信號(hào)帶內(nèi),一般比工作信號(hào)強(qiáng)度低80dB上。針對(duì)最大信噪比進(jìn)行優(yōu)化的增益分配可將熱噪聲最小化。同時(shí)還需要對(duì)印制電路板的版圖和去耦方案進(jìn)行仔細(xì)設(shè)計(jì)。CMOS開(kāi)關(guān)造成的對(duì)片上電容的電荷注人,以及較高的內(nèi)部阻抗造成開(kāi)關(guān)電容濾波器的直流失調(diào)比有源濾波器要高。然而,一些容性耦合結(jié)構(gòu)可用來(lái)消除這個(gè)問(wèn)題。
。2)頻率限制 開(kāi)關(guān)電容濾波器有一個(gè)受限的性能參數(shù),即中心頻率與Q值的乘積。換句活說(shuō),越高的中心頻率,可實(shí)現(xiàn)的Q值越低。對(duì)較低的Q值,傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)屯容濾波器可工作在上限為200 kHz左右的頻率范圍內(nèi)。采用較新的亞微米技術(shù)后,工作范圍已經(jīng)被延展到幾MHz.
由于我們處理的是抽樣系統(tǒng),因此會(huì)發(fā)生混疊效應(yīng)。如果輸入信號(hào)的頻率高于Fs/2,頻譜將發(fā)生混疊:其中fs是內(nèi)部采樣頻率(一般為截止頻率的50或100倍)。如果混疊的頻率分量的幅度相當(dāng)大,則將造成感興趣的信號(hào)不可用。有時(shí)可用輸人端的RC網(wǎng)絡(luò)來(lái)避免這一現(xiàn)象,尤其是輸人信號(hào)為渚波成分豐富的矩形脈沖的情況。
1 類型選擇
這里所設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)電容濾波器是應(yīng)用于電力線信號(hào)傳輸,傳輸信號(hào)頻率為57.6±16、76.8±16和115.2±16 kHz,所以需要將電力線上的低頻噪聲(包括電力線上50 Hz的電源信號(hào))濾除,同時(shí)還需要濾除各種不可知的高頻噪聲。這樣帶通濾波器成為最佳選擇。