開關電容濾波器MF10的應用

1、開關電容濾波器MF10的應用 姓 名： 張文英 指導老師： 孫傳友 班 級： 儀器024班內 容 摘 要MF10是MOS開 關 電 容 有 源 濾 波 器 。 電 路 通 過 改 變 反 饋 方 式 可 實 現 帶 通 ，全 通 ，高 通 ，低 通 ，帶 阻 5 種 濾 波 器 的 功 能 ，改 變 外 接 電 阻 的 阻 值 可以 改 變 濾 波 器 的 增 益 及 品 質 因 數 Q 值 ，改 變 外 部 時 鐘 可 以 改 變 中 心 頻 率 w0 。由 于 它 具 有 使 用 簡 單 ，體 積 小 ，功 耗 低 ，精 度 高 ，穩(wěn) 定 性 好 等 優(yōu) 點 ，因 而 它 得 到 了 廣

2、泛 的 應 用 。開關電容濾波器MF10的應用 一:MF10的簡述 MF10為MOS開關電容有源濾波器，它由2個獨立的濾波器模塊組成。這2個 濾波器模塊可以單獨使用，構成一個一階或二階的濾波器電路；這2個模塊也可級聯構成四階濾波器電路。MF10集帶通，全通，高通，低通，帶阻5種濾波器于一體，它對外部的唯一要求是濾波器所需的電阻。二：MF10的框圖三：MF10的引腳及其功能簡介特殊引腳的說明：1 引腳6（SA/B）:當SA/B接VA ，濾波器求和端之一接模擬地AGND，當SA/B接VA+ ，濾波器求和端之一接低通（LPA或LPB）輸出端。2 引腳12（50/100）：用于設定時鐘頻率fCLK與濾

3、波頻率f0的比例。當12腳接高電平時，fCLK / f0 =50 ；當12腳接低地時，fCLK / f0 =100 。四：MF10的應用舉例 MF10由模擬信號通道和時鐘控制電路2大部分組成，模擬信號通道由運算放大器，加減電路和2級積分電路組成。每級積分電路的傳輸函數均為w0 / s ，其中w0 =2f0 ，f0 由時鐘頻率fCLK 決定。（1）MF10構成2階帶通和低通如圖，輸入信號直接從S1A和S1B端引入，6腳接VA+ ，列該電路各引腳電壓的方程V（BPA）2 / R2 +V（BPA）1 =0（V（BPA）2 Vi VLPA）w0 / s = V（BPA）1V（BPA）1 w0 / s

4、= VLPA由以上3式可得帶通1 V（BPA）1 / Vi = （w0 s）/（s2 +R2/R3 w0 s +w02）帶通2 V（BPA）2/ Vi =（R2/R3 w0 s）/（s2 +R2/R3 w0 s +w02）低通 VLPA / Vi = （w02）/（s2 +R2/R3 w0 s +w02）其中帶通1，帶通2，低通的通帶增益K0分別為 R3 /R2 ，1 ，1。帶通1，帶通2的品質因數Q值分別是R3 /R2 ，R3 /R2 。（2）MF10構成2階高通，低通和帶通如圖，輸入信號從濾波器的加法運放的反相輸入端引入，3(18)腳為VHPA(VHPB) ，6腳接VA ，列該電路各引腳電

5、壓的方程VIN /R1 + VHP /R2 + VBP /R3 + VLP /R4 = 0(VHP 0 0 ) w0/s = VBP由以上2式可得高通 VHPA /VIN = （R2/R1s2）/(s2+R2/R3 w0 s +R2/R4 w02) 帶通 VBPA /VIN = （R2/R1 w0 s）/(s2+R2/R3 w0 s +R2/R4 w02)低通 VLPA /VIN = （R2/R1 w02）/(s2+R2/R3 w0 s +R2/R4 w02)其中高通，帶通，低通的通帶增益K0分別為 R2/R1 ，R3/R1 ，R2/R1 。高通，帶通，低通的固有頻率w0=(R2/R4)1/2

6、w0 帶通的品質頻率因數Q (R2/R4)1/2R3/R2 （3）MF10構成2階帶阻，帶通和低通輸入信號從濾波器的加法運放的反相輸入端引入，6腳接VA+ ，列該電路各引腳電壓的方程VIN / R1 + VNA / R2 + VBPA / R3 = 0VNA = s/ w0 VBPA + w0 / s VBPAVLPA = w0 / s VBPA由以上2式可得帶通 VBPA / VIN = （R2/R1 w0 s）/（ s2 +R3/R2 w0 s +w02） 低通 VLPA / VIN = （R2/R1 w02）/（ s2 +R3/R2 w0 s +w02） 帶阻 VNA / VIN = （R2/R1 w02 + R2/R1s2）/（ s2 +R3/R2 w0 s +w02）其中帶通，低通，帶阻的通帶增益K0分別為 R2/R1 ，R3/R1 ，R2/R1 。（4）MF10構成4階低通濾波輸入信號SIA端（即第5腳）引入，6腳接VA+ ，列該電路各引腳電壓的方程（以下方程中下標表示第幾引腳）V3 /R2 + w0 / sV2 /R3 = 0s/ w0V2 = V3 VIN w0 / s V2V18 / R2 + s/ w0V0/R3 = 0s2/ w02 V0 = V18 V0 w0/ s V2由以上4式可得V0 / VIN = 1/（s2 +R