單通路頻移切換電容帶通瀘波系統

Abstract

有限長度脈衝響應(FIR) 切換電容(SC)decimator 及interpolator電路在單通路頻移 切換電容濾波器系統(SPFT)中占有相當重要的地位。直接型式(direct form) 的多相 位架構具有快速及準確的優點, 但此架構會受到寄生電容的影響。此外, 對長脈衝響 應的應用而言, 此架構會導致電路相當複雜, 而不適於積體電路制作。為解決這些問 題, 我們首先改進直接型式的架構, 使其不受寄生電容的影響。接著, 我們提出一種 以切換電容微分器及反相器為基礎的新式架構。實際設計的結果證實此種新式架構可 有效改進直接型式的架構在長脈衝響應時的缺點, 而獲得較簡單且適於積體電路制作 的電路。此外, 此新架構產生的電路亦保有切換電容微分器的所有優點。 單通路頻移切換電容濾波器系統利用傳統切換電容濾波器的頻移特性來作窄頻寬帶通 濾波器。由於係利用較低Q 值的帶通濾波器來完成較高Q 值的帶通濾波器, 故所需的 電容值分布不會很大, 較節省面積且適於積體電路制作。此外, 由於只有單一通路, 故沒有N-通路濾波器的不對稱問題, 可以降低雜訊。在此, 我們利用一相對頻寬2.4% , 增益0dB,中心頻率4 仟赫玆的帶通濾波器來完成一相對頻寬的0.48%,增益0dB,中心 頻率20仟赫玆的帶通濾波器。模擬結果證實此系統可大量降低所需的電容值分布, 節 省大量面積, 且其雜訊亦很小。