高线性度CMOS开关电容低通滤波器设计

"一种高线性度CMOS开关电容滤波器，主要应用于低频场合，采用0.6um工艺设计，实现了2阶Bessel低通滤波器，具有小尺寸（500umx500um）和高线性度（-82dB THD）的特点。" 在电子工程领域，CMOS（互补金属氧化物半导体）开关电容滤波器是一种重要的模拟信号处理元件，尤其适用于低频信号的滤波操作。开关电容滤波器基于奈奎斯特采样理论，通过控制CMOS开关的开关状态，利用电容来模拟可变电阻，从而实现滤波功能。与传统的有源RC滤波器相比，开关电容滤波器在集成度、功耗以及温度稳定性等方面具有优势。 本文由管磊撰写，他是一位电路设计工程师，专注于电源管理芯片。文中提出了一种创新的方法，即在多反馈（MFB）滤波器结构基础上，通过简单的电阻等效方法设计开关电容滤波器。这种方法简化了设计过程，同时保证了滤波器的性能。 在0.6um CMOS工艺下，该设计成功构建了一个2阶Bessel低通滤波器。Bessel滤波器以其平坦的群时延特性而闻名，适合需要保持信号波形不失真的应用。该滤波器的尺寸仅为500umx500um，表明其具有高度的集成性和空间效率。此外，其线性度达到了-82dB，这意味着在输出信号中，谐波失真非常低，确保了高质量的滤波效果。 开关电容滤波器的线性度是衡量其性能的关键指标之一，高线性度意味着滤波器对输入信号的响应更接近理想状态，减少了非线性失真。在低频应用中，这种高线性度尤为重要，因为它能够有效抑制不需要的频率成分，提高信号的纯净度。 这篇论文探讨了一种新的CMOS开关电容滤波器设计技术，它不仅在低频领域表现出色，而且在小型化和线性度方面达到了优秀的平衡。这种设计对于便携式电子设备、无线通信和音频处理等领域有着广泛的应用潜力。