开关电容电路设计与应用

"Switched Capacitor Circuit Design (by P.E. Allen)" 开关电容电路设计是模拟集成电路领域的一个重要主题，由P.E. Allen提供的这份资料深入探讨了这一技术。开关电容电路在数字和模拟混合信号系统中扮演着关键角色，尤其是在低功耗和高精度应用中。以下是对该主题的详细阐述： 9.0-引言 这部分介绍了开关电容电路在整个模拟电路设计中的位置，通常与简单的CMOS和BiCMOS运算放大器、高性能OTA、数模转换器、模拟系统以及CMOS建模和子电路等相关联。 9.1-开关电容电路 开关电容电路利用电容作为储能元件，并通过开关来转移电荷，从而实现信号处理功能。这种电路的主要优点在于它们可以模拟传统的电阻和电感，但不涉及实际的电阻器和电感器，这使得它们在集成度和电源效率方面具有优势。 9.2-开关电容放大器 开关电容放大器是一种特殊类型的运算放大器，它使用开关电容网络来处理输入信号，输出经过放大或处理后的信号。这些放大器在噪声性能、增益稳定性和电源抑制比等方面有独特的特点。 9.3-开关电容积分器 开关电容积分器是开关电容电路中的基本构建块，用于执行积分操作。通过控制开关的开关序列，电容器可以累积或消减输入信号的电荷，从而实现积分功能。 9.4-两相开关电容电路的z域模型和仿真 这部分讲解了如何在z域（频域的离散表示）中建立两相开关电容电路的模型，这对于理解和分析这些电路的行为至关重要。同时，通过仿真工具，可以预测电路的性能，优化设计参数。 9.5-一阶开关电容电路 一阶开关电容电路包含一个电容和一个或多个开关，可以用于实现滤波器的低通或高通特性。这些电路结构简单，但仍然能提供良好的频率响应。 9.6-二阶开关电容电路 二阶开关电容电路增加了电路的复杂性，允许更复杂的滤波器设计，如带阻或带通滤波。这些电路能够提供更陡峭的滚降率和更精确的频率选择性。 9.7-开关电容滤波器 开关电容滤波器是开关电容电路的一种重要应用，广泛用于信号处理系统中。它们可以在有限的芯片面积内实现多阶滤波功能，且对温度和电源电压的变化有较好的稳定性。 9.8-总结 本章综述了开关电容电路设计的基本原理、关键组件和典型应用，强调了这些技术在现代模拟集成电路设计中的重要性。 开关电容电路设计是一个深奥且实用的领域，涵盖了从基本概念到高级滤波器设计的广泛内容。通过P.E. Allen的这份材料，读者可以深入理解开关电容电路的工作原理，并掌握设计和分析这些电路的关键技巧。