切換式電容濾波器自動化設計系統

Abstract

濾波器在電子的領域經常使用到, 傳統的被動濾波器(Passive Filter)和RC主動濾波 器(RC Active Filter)由於體積非常龐大, 所以不太適合於IC的制作, 正因為如此, 遂有切換式電容濾波器的發明。基本上, 它是利用一些取樣(Sampling)的觀念及技巧 來達成我們要的功能, 類似的觀念也被大量地使用在Transversal Filters,移位暫存 器(Shift Register)及A/D Converter 上。 SC電路只使用一些開關(switch)及電容, 便可完全模擬電阻及電感的功用, 為什么我 們不用電感及電阻呢? 因為電阻很占面積, 電感有很多像“低頻很lossy”,“低頻應 用時很佔體積”, “易受輻射影響”, “非線性效應”等一類的缺點, 使得在做IC時 產生很大的困擾。SC電路將傳統時間常數(time constant) 由絕對(absolute)的型式 變為相對的型式(relative ratio type),這樣可大大提高精確度及減少晶片面積。 切換式電容濾波器(Switched-Capacitor Filter) 在通訊及信號處理的領域裡佔有相 當重要的地位。傳統上設計SCF 都是由人來設計, 這將非常耗費時間, 尤其在系統開 發的過程中, 有時侯SCF 只是其中一小部份, 且系統設計師并不精擅SCF 的設計, 這 時候若藉助CAD Tool來輔助設計, 便可使整個流程較為順暢, 整體來說,CAD輔助設計 SCF 是一種較經濟的方式。 此程式是用C 語言所寫, 可在PC上直接使用, 但至少需有640K以上的RAM 和SWITCAP 軟體。此程式大致上可分為三部份: 輸入部份,遞迴(iteration)部份, 輸出部份。使 用者所要的規格直接由螢光幕上輸入, 采用交談式(interactive) 的方式輸入。