开关电容滤波器MF10的应用.doc

开关电容滤波器MF10的应用 姓 名： 张文英 指导老师： 孙传友 班 级： 仪器024班内 容 摘 要MF10是MOS开 关 电 容 有 源 滤 波 器 。 电 路 通 过 改 变 反 馈 方 式 可 实 现 带 通 ，全 通 ，高 通 ，低 通 ，带 阻 5 种 滤 波 器 的 功 能 ，改 变 外 接 电 阻 的 阻 值 可以 改 变 滤 波 器 的 增 益 及 品 质 因 数 Q 值 ，改 变 外 部 时 钟 可 以 改 变 中 心 频 率 w0 。由 于 它 具 有 使 用 简 单 ，体 积 小 ，功 耗 低 ，精 度 高 ，稳 定 性 好 等 优 点 ，因 而 它 得 到 了 广 泛 的 应 用 。开关电容滤波器MF10的应用 一:MF10的简述 MF10为MOS开关电容有源滤波器，它由2个独立的滤波器模块组成。这2个 滤波器模块可以单独使用，构成一个一阶或二阶的滤波器电路；这2个模块也可级联构成四阶滤波器电路。MF10集带通，全通，高通，低通，带阻5种滤波器于一体，它对外部的唯一要求是滤波器所需的电阻。二：MF10的框图三：MF10的引脚及其功能简介特殊引脚的说明：1 引脚6（SA/B）:当SA/B接VA ，滤波器求和端之一接模拟地AGND，当SA/B接VA+ ，滤波器求和端之一接低通（LPA或LPB）输出端。2 引脚12（50/100）：用于设定时钟频率fCLK与滤波频率f0的比例。当12脚接高电平时，fCLK / f0 =50 ；当12脚接低地时，fCLK / f0 =100 。四：MF10的应用举例 MF10由模拟信号通道和时钟控制电路2大部分组成，模拟信号通道由运算放大器，加减电路和2级积分电路组成。每级积分电路的传输函数均为w0 / s ，其中w0 =2f0 ，f0 由时钟频率fCLK 决定。（1）MF10构成2阶带通和低通如图，输入信号直接从S1A和S1B端引入，6脚接VA+ ，列该电路各引脚电压的方程V（BPA）2 / R2 +V（BPA）1 =0（V（BPA）2 Vi VLPA）w0 / s = V（BPA）1V（BPA）1 w0 / s = VLPA由以上3式可得带通1 V（BPA）1 / Vi = （w0 s）/（s2 +R2/R3 w0 s +w02）带通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）其中带通1，带通2，低通的通带增益K0分别为 R3 /R2 ，1 ，1。带通1，带通2的品质因数Q值分别是R3 /R2 ，R3 /R2 。（2）MF10构成2阶高通，低通和带通如图，输入信号从滤波器的加法运放的反相输入端引入，3(18)脚为VHPA(VHPB) ，6脚接VA ，列该电路各引脚电压的方程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) 带通 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，带通，低通的通带增益K0分别为 R2/R1 ，R3/R1 ，R2/R1 。高通，带通，低通的固有频率w0=(R2/R4)1/2w0 带通的品质频率因数Q (R2/R4)1/2R3/R2 （3）MF10构成2阶带阻，带通和低通输入信号从滤波器的加法运放的反相输入端引入，6脚接VA+ ，列该电路各引脚电压的方程VIN / R1 + VNA / R2 + VBPA / R3 = 0VNA = s/ w0 VBPA + w0 / s VBPAVLPA = w0 / s VBPA由以上2式可得带通 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） 带阻 VNA / VIN = （R2/R1 w02 + R2/R1s2）/（ s2 +R3/R2 w0 s +w02）其中带通，低通，带阻的通带增益K0分别为 R2/R1 ，R3/R1 ，R2/R1 。（4）MF10构成4阶低通滤波输入信号SIA端（即第5脚）引入，6脚接VA+ ，列该电路各引脚电压的方程（以下方程中下标表示第几引脚）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