高階線性相位開關(guān)電容濾波器設(shè)計(jì).pdf

1、開關(guān)電容濾波器從20世紀(jì)70年代開始在我國出現(xiàn),近年來開關(guān)電容濾波器作為一種具有集成優(yōu)勢的濾波器,在集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域中占據(jù)著重要的位置,開始廣泛應(yīng)用在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中。本文針對(duì)MEMS中心的速變參數(shù)變換器中高階低通濾波器的項(xiàng)目要求,設(shè)計(jì)一種滿足線性相位的開關(guān)電容濾波器,這種濾波器幾乎可以橫跨整個(gè)通頻帶的群延遲,因此在通頻帶上最大程度上保持了被過濾的信號(hào)波形。
　　在選擇了能夠達(dá)到線性相位的貝塞爾型開關(guān)電容濾波器之后,通過MATLAB

2、軟件仿真確定了所設(shè)計(jì)的濾波器的階數(shù)以及傳遞函數(shù),并計(jì)算出極點(diǎn)位置。為了達(dá)到更好的線性相位,采用了十階濾波器進(jìn)行設(shè)計(jì)。在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的過程中,提出了將高階濾波器設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為若干個(gè)二階濾波器分別進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法。利用經(jīng)典的二階雙四結(jié)構(gòu)開關(guān)電容電路針對(duì)該二階濾波器進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　在開關(guān)電容濾波器的設(shè)計(jì)中,比較重要的一部分是開關(guān)和時(shí)鐘的設(shè)計(jì),本文提出了一種可以減小溝道電荷效應(yīng)和時(shí)鐘饋通效應(yīng)的六管CMOS開關(guān),并提出了一種使用反相器和與非門電路

3、的兩相不交疊時(shí)鐘。在對(duì)本文所設(shè)計(jì)的開關(guān)電容電路進(jìn)行電容值的計(jì)算時(shí),采用了歸一化的方法,并達(dá)到了通過改變外部電容而改變截止頻率的目的。在進(jìn)行開關(guān)電容電路中的運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)中,本文選用了經(jīng)典的折疊式共源共柵結(jié)構(gòu),并加入了電容補(bǔ)償。
　　在完成了以上工作后,使用Cadence仿真軟件對(duì)所設(shè)計(jì)電路進(jìn)行仿真,采用了針對(duì)頻域的仿真方法PSS仿真和PAC仿真,結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的電路正常工作,帶內(nèi)不平度達(dá)到±0.00067dB,2倍截止頻率衰減達(dá)