新型交換電容式微分器及其在交換電容式濾波器設計上之應用

Abstract

本論文提出數種新型交換電容式微分器積體電路（以下簡稱微分器）和以這些微分器 為基礎的濾波器積體電路，並加以分析。由微分器的雜訊分析得知它在較低頻的區域 有良好的雜訊疫免能力，而其高頻雜訊又被取樣操作所抑制而不會蓋過微分器的輸出 訊號。這些新且簡單的微八器架構對雜散電容具有免疫力，且其〞歸零〞取樣效應可 導致最大的輸出電壓範圍；也可使其對電壓源變化、運算放大器的抵補電壓和脈波透 授電壓誤差具有非常低的靈敏度。此外，其製造技術及操作脈波皆與一般切換電容式 積分器積體電路相容。因此切換電容式微分器可做為積分器的互補電路，且在許多有 趣的新應用領域方可行性很高，又提供了許多切換電容式電路的不同特性。 將微分器單獨使用或者與積分器併者用，我們一共發展了三種二階式濾波器。其設計 方法，設計方程式、元件的靈敏度和元件的靈敏度與分佈度乘積都予以闡明。由性能 評估得知，每一種二階濾波器均有其獨特性能。因此，我們建立了設計指導原則，以 供選擇二階濾波器來設計高階濾波器，而能達到所需的功能或最佳化功能。