MOS开关电容滤波器

自从1915年分别由G.Campbell和K.Wagner首先引入滤波器概念以来,滤波器已广泛渗入到电子技术的各个领域.今天,可以说任何一个电子系统或设备,不使用滤波器就无法进行工作.在六十年代,随着低价格高性能运算放大器的问世,要求滤波器小型化的呼声日高,并出现了以有源滤波器取代无源滤波器的趋势.但在仅仅几年之前,超小型单片集成化的滤波器仍只是一种空想.现在这类人们期望已久的集成滤波器已经问世,这就是MOS-SCF(Switched-Capacitor Filter).开关电容滤波器,它是在七十年代末期应用开关电容电路的理论和MOS集成工艺技术制成的新产品.而对SCF的理论探讨和论述则成了自1978年以来国际电路理论界最感兴趣的课题之一,迄今不衰.SCF仅由MOS电容、MOS开关和MOS运算放大器组成,且其工作特性仅取决于电容比.     

开关电容网络及其应用

一、开关电容网络的构成和它产生的背景开关电容网络是由MOS电容、开关和运算放大器组成的集成化网络,简称SC网络。它是通过开关的动作和电容储存电荷的功能,在运算放大器的配合下,进行信号传递和处理的电路。这种电路能够完成多种模拟电路的功能,还能用MOS工艺与数字电路共片生产,组成单片模拟数字信号处理器件。它是电路向高精度、大规模集成化方向发展的产物。开关电容网络开始是为研究高精度、高密度集成滤波器而研制的,而后又被推广到其它     

开关电容网络概述

在电子技术领域里,MOS集成电路技术是随着新的理论和制造工艺的不断出现而迅速向前发展的.本世纪七十年代以来,国际上开始出现了开关电容(简称为SC)网络分析的一种新的理论,与此同时MOS工艺技术也有了重要突破,从而卓有成效地使集成电路的集成度大大提高了.SC网络的许多性能也逐渐为人们所认识、掌握,应用范围与日俱增,迄今为止种种新颖而先进的研究课题仍不断涌现,其发展趋势引人注目.所谓SC网络就是由大量周期动作的MOS开关、MOS电容和MOS运算放大器组成的网络.目前已能运用MOS工艺技术比较方便地制造出上述SC网络     

开关电容电路的设计与实验研究

本文介绍开关电容滤波器的设计与低通滤波器的实验研究。 开关电容滤器(Switched-capacitor filter)是由MOS开关、MOS电容和MOS运放构成的一种大规模集成电路滤波器。与RLC滤波器或RC有源滤波器相比,SCF不仅容易实现单片集成而且具有当时钟频率一定时,其特性取决于电容值之比,对电容值又不作苛求这样的特点。随着MOS工艺的发展,电容比值可以做得相当精确,同时可在芯片中做些与滤波器特性有关的电容阵列,就能通过外部的控制端来选择不同的电容之比值,以改变滤波器的特性来实现程控。另外,在芯片中也可制作用来产生驱动MOS开关的时钟信号的电路以方便用户。然而,SCF与无源滤波器相比,也还有一些缺点,主要是运用频率较低(因为MOS运放的运用频率不太高);再则由于时钟频率必须远高于信号最高频率,而在芯片中不易制作很高时钟频率的电路。所以目前SCF主要应用于音频领域。     

开关电容滤波器的电路与使用

一、概述模拟滤波器的小型化一直是各种通信系统发展中的一个重要问题。六十年代,低成本高性能单片运算放大器的发展,导致了以有源RC滤波器来代替无源RLC滤波器。但在硅片上制作电阻和电容元件时,其精确性及温度稳定性都比较差,因此RC有源滤波器难以用单片硅片实现。随着金属-氧化物半导体(MOS)集成电路技术的发展,近年来出现了MOS开关电容(SC)滤波器,它由MOS电路的开关、电容器和运算放大器构成。用时钟信号控制开关和电     

开关电容有源滤波器

集成运算放大器最主要应用领域之一是RC有源滤波器.它在通信、仪表等模拟信号处理方面得到广泛的应用.特别是现代通信设备都向小型化发展,单片集成组件则是先决条件.RC有源滤波器,由于电阻R要占据较大面积的芯片,为集成电路的高密度性带来困难.随着MOS集成电路工艺的不断完善,证明了开关电容网络实现精密的单元模拟滤波的可能性.开关电容滤波器已引起人们广泛的注意.因为实     

MOSFET-C连续时间滤波器原理与进展

MOSFET-C连续时间滤波器,是近十年来崛起的新型滤波器,其电路结构与传统的RC有源滤波器雷同,但MOS集成运放中所有电阻R均以MOSFET特性起始段的线性压控电阻取代,因此整个电路只含MOS管和电容器C,便于单片集成。“连续时间”一词,用来强调所处理的信号未经采样的原始模拟性质。它的出现,改变了有源滤波器在与集成化开关电容(SC)滤波器和数字滤波器竞争中陷入困境的局面.从而开辟了连续时间有源滤波器全集成化的新时代。     

双二次开关电容滤波器的设计与样片试制

本文就单片集成双二次开关电容滤波器所涉及的关键环节基本组态、模拟优化和集成设计进行了分析探讨。阐述了实验集成SCF的版图布局和工艺设置的主要依据及实践。已经采用先进的MOS工艺,试制了通带波纹系数±0.2 dB,低功耗的单片开关电容滤波器。     

具有混合反馈的高Q和/或高f_s开关电容带通滤波器

本文提出了一种减少电容分布和总电容的高Q和/或高f_s开关电容(SC)带通滤波器。在传统的双二次SC滤波器结构中,引入部分正反馈并改变前馈网络可使总电容和电容分布得到大幅度的减少。举例说明了二阶高Q(=50)SC带通滤波器设计,并比较了不同滤波器结构的性能参数。     

MOS模拟集成电路的噪声分析和低噪声设计

本文论述了MOS器件的噪声和电路噪声的分析方法,提出了MOS模拟集成电路的低噪声设计原则,对开关电容网络中的1/f噪声和抽样过程所产生的混叠噪声作了较详细的说明,并以MOS运算放大器单元电路,开关电容积分电路为例作了噪声分析与低噪声设计,最后介绍了实验单元电路及其实测结果.     

MOS模拟集成电路的噪声分析和低噪声设计

本文论述了MOS器件的噪声和电路噪声的分析方法,提出了MOS模拟集成电路的低噪声设计原则.对开关电容网络中的1/f噪声和抽样过程所产生的混叠噪声作了较详细的说明,并以MOS运算放大器单元电路、开关电容积分电路为例作了噪声分析与低噪声设计.最后介绍了实验单元电路及其实测结果.     

自对准MOS工艺

现今由于使高封装密度的MOS电路实现了大规模集成,但它的开关速度仍较低,其限制因素主要是MOS晶体管栅与漏之间的电容。这种电容可以用硅栅或离子注入源、漏区的自对准方法来降低。一种新的称之为“自对准厚氧化物”工艺(Self-Aligned Thick-Oxide,简称SATO)的自对准栅方法则可更灵活和更可靠。它更多的采用和标准MOS器件一样的工艺,但却允许在片子上作两层或者三层互连,并允许广泛选用栅绝缘材料及栅电极材料。它能够按标准MOS电路所使用的同样掩模来加工,从而提高了速度。在标准MOS电路中,栅与漏重叠的典型值大约是5微米,而由于加工过程中掩模的误对准则往往可能重叠10微米之多。虽然5或10微米并不算限大,可是重叠面积     

开关电容滤波器

开关电容滤波器是近年来新开发的一种MOS大规模集成电路。本文概述了开关电容滤波器的基本理论,解析方法,电路构成以及实现IC化时的实际问题。     

智能功率和高压集成电路及相关MOS技术

本文阐述了MOS高压和功率集成电路的现状。在前言部分叙述了这些集成结构的发展,回顾了与分立器件相比的一些主要优点,提出了一些关于集成方法的问题。对于用MOS技术制作并用作集成电路功率开关的各种器件结构进行了评述。考虑了最近开发的两大电路系列:(1)智能功率技术,它包括与控制电路和保护电路集成在一起的单个或多个纵向(共漏)功率开关;(2)高压集成电路,其功率器件是横向的,电流能力较低,其控制电路(CMOS或双极)具有较高的集成密度。提出了设计智能功率开关的一些主要功能问题。对于主要的晶体管单元结构,特别是限热电路和稳偏网络,作了详细介绍。可以看出,在电气波动和与工艺有关的参数变化方面及非稳定因素方面,所涉及的模拟电路都可做到非常稳定。     

自跟踪开关电容带通滤波器

开关电容滤波器 SCF,克服了由分立元件组成的RC 有源滤波器体积大、对元件精度要求高、难调节等缺点。因 SCF 的制造工艺与通常 MOS 工艺相容,故它可直接与数字电路接口。SCF 被广泛应用在通信电路领域。在通信设备中,各种带通滤波器对通频带和中心频率要求各不相同,采用自跟踪开关电容带通滤波器(SCBPF)可解决上述问题。     

开关电阻对SC放大器速度的影响和优化方法

在开关电容(SC)放大器中,由于MOS开关导通电阻的存在,会对其建立速度产生影响.首先使用跨导运算放大器的一阶线性模型推导了包含开关导通电阻的开关电容放大器的闭环传输函数,通过分析极点和零点的分布,研究了放大器中不同位置开关的导通电阻对阶跃响应的影响.进而提出了一种MOS开关的优化设计方法来缩短放大器阶跃响应的建立时间.最后使用电路仿真工具验证了该方法的有效性.     

基于单片机控制的程控有源滤波器电路

集成开关电容有源滤波器具有良好的幅频特性,改变其开关频率,就可方便地改变滤波器的工作频率。利用单片机灵活控制特点,实现对集成开关电容滤波器的工作频率、品质因数Q和工作方式的程控。     

CMOS开关电容滤波器电路

随着双层多晶硅硅栅CMOS工艺的成熟,使得集成电路的集成度迅速提高,现在已能在一块单片上,将一些MOS电容开关、运算放大器等器件一起构成开关电容滤波器.从而克服了有源,无源滤波器体积大、精度差、稳定性差及调整不方便等缺点.开关电容滤波器实质上是一种脉冲采样数据滤波器,也就是说它是一种工作在离散域中的模拟滤波器,将连续信号作离散化处理. 本文着重介绍5G6514,5G6515,5G6516,5G6517开关电容滤波器集成电路的特性和应用.     

开关电容双二次滤波器发展综述

本文综述了开关电容（SC）双二次滤波器的发展，评价了这些电路的性能，比较了它们的优缺点。最后简要介绍了SC滤波器电容面积效益的设计技术。     

采用负反馈结构设计的高性能MOS开关

采样保持电路是高速高精度模/数转换器的重要组成部分。采样保持电路中的MOS开关的性能会影响到整个系统的信噪比(SNR)和信号噪声及失真比(SNDR)等各项指标。本文设计的负反馈结构,实现了MOS开关的导通电阻和输入信号无关,同时还采用了电容充放电技术,极大程度上减小了开关在采样过程中对信号的影响。