基于SCF及CPLD的程控濾波電路設計

0引言

在測控、通訊以及信號處理等領(lǐng)域，存在著(zhù)頻率在較寬范圍內變化的信號，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 )與運算放大器構成的RC有源濾波器對固定通帶內的信號進(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節，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節方式均難以滿(mǎn)足實(shí)際需要。以MOS開(kāi)關(guān)、電容器和運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，頻率響應特性可大范圍調節，編程控制簡(jiǎn)單，有效解決了模擬濾波器的通帶調節問(wèn)題，在濾波電路設計中得到廣泛應用。

1 SCF基本原理

SCF原理的基礎是開(kāi)關(guān)電容與電阻的等效：在電容兩端開(kāi)關(guān)控制下，電容被充放電，電荷的轉移過(guò)程產(chǎn)生脈沖電流，可以計算其平均值。當開(kāi)關(guān)頻率足夠快時(shí)，該電流等效于流過(guò)電阻的電流，可看作是電阻被開(kāi)關(guān)電容取代?？梢宰C明，電阻R可表示為開(kāi)關(guān)電容Ck與開(kāi)關(guān)切換周期T的比值：