1、开关电容滤波器 MF10 的应用姓 名： 张文英指导老师： 孙传友班 级： 仪器 024 班内 容 摘 要MF10 是 MOS 开 关 电 容 有 源 滤 波 器 。 电 路 通 过 改 变 反 馈 方 式 可 实 现 带 通 ，全 通 ，高 通 ，低 通 ，带 阻 5 种 滤 波 器 的 功 能 ，改 变 外 接 电 阻 的 阻 值 可以 改 变 滤 波 器 的 增 益 及 品 质 因 数 Q 值 ，改 变 外 部 时 钟 可 以 改 变 中 心 频 率 w0 。由 于 它 具 有 使 用 简 单 ，体 积 小 ，功 耗 低 ，精 度 高 ，稳 定 性 好 等 优 点 ，因 而 它 得 到
2、了 广 泛 的 应 用 。开关电容滤波器 MF10 的应用一:MF10 的简述MF10 为 MOS 开关电容有源滤波器，它由 2 个独立的滤波器模块组成。这 2 个 滤波器模块可以单独使用，构成一个一阶或二阶的滤波器电路；这 2 个模块也可级联构成四阶滤波器电路。MF10 集带通，全通，高通，低通，带阻 5 种滤波器于一体，它对外部的唯一要求是滤波器所需的电阻。二：MF10 的框图三：MF10 的引脚及其功能简介特殊引脚的说明：1 引脚 6（S A/B）:当 SA/B 接 VA ，滤波器求和端之一接模拟地 AGND，当 SA/B 接 VA+ ，滤波器求和端之一接低通（LP A 或 LPB）输出
3、端。2 引脚 12（50/100）：用于设定时钟频率 fCLK 与滤波频率 f0 的比例。当 12 脚接高电平时，f CLK / f0 =50 ；当 12 脚接低地时，f CLK / f0 =100 。四：MF10 的应用举例MF10 由模拟信号通道和时钟控制电路 2 大部分组成，模拟信号通道由运算放大器，加减电路和 2 级积分电路组成。每级积分电路的传输函数均为 w0 / s ，其中 w0 =2f 0 ，f 0 由时钟频率 fCLK 决定。（1）MF10 构成 2 阶带通和低通如图，输入信号直接从 S1A 和 S1B 端引入，6 脚接 VA+ ，列该电路各引脚电压的方程V（BPA）2 / R
4、2 +V（BPA）1 =0（V （BPA）2 Vi VLPA）w 0 / s = V（BPA）1V（BPA）1 w0 / s = VLPA由以上 3 式可得带通 1 V（BPA）1 / Vi = （w 0 s）/（s 2 +R2/R3 w0 s +w02）带通 2 V（BPA）2 / Vi =（R 2/R3 w0 s）/ （s 2 +R2/R3 w0 s +w02）低通 VLPA / Vi = （w 02）/（s 2 +R2/R3 w0 s +w02）其中带通 1，带通 2，低通的通带增益 K0 分别为 R3 /R2 ，1 ，1。带通 1，带通 2 的品质因数 Q 值分别是 R3 /R2 ，R
5、 3 /R2 。（2）MF10 构成 2 阶高通，低通和带通如图，输入信号从滤波器的加法运放的反相输入端引入，3(18)脚为 VHPA(VHPB) ，6 脚接 VA ，列该电路各引脚电压的方程VIN /R1 + VHP /R2 + VBP /R3 + VLP /R4 = 0(VHP 0 0 ) w0/s = VBP由以上 2 式可得高通 VHPA /VIN = （R 2/R1s2）/(s 2+R2/R3 w0 s +R2/R4 w02) 带通 VBPA /VIN = （R 2/R1 w0 s）/(s 2+R2/R3 w0 s +R2/R4 w02)低通 VLPA /VIN = （R 2/R1
6、w02）/(s 2+R2/R3 w0 s +R2/R4 w02)其中高通，带通，低通的通带增益 K0 分别为 R2/R1 ，R 3/R1 ，R 2/R1 。高通，带通，低通的固有频率 w0=(R2/R4)1/2w0 带通的品质频率因数 Q (R 2/R4)1/2R3/R2 （3）MF10 构成 2 阶带阻，带通和低通输入信号从滤波器的加法运放的反相输入端引入，6 脚接 VA+ ，列该电路各引脚电压的方程VIN / R1 + VNA / R2 + VBPA / R3 = 0VNA = s/ w0 VBPA + w0 / s VBPAVLPA = w0 / s VBPA由以上 2 式可得带通 VB
7、PA / VIN = （R 2/R1 w0 s）/（ s2 +R3/R2 w0 s +w02）低通 VLPA / VIN = （R 2/R1 w02）/ （ s2 +R3/R2 w0 s +w02）带阻 VNA / VIN = （R 2/R1 w02 + R2/R1s2）/（ s2 +R3/R2 w0 s +w02）其中带通，低通，带阻的通带增益 K0 分别为 R2/R1 ，R 3/R1 ，R 2/R1 。（4）MF10 构成 4 阶低通滤波 R 3R 2435212 01 71 81 61 9R 2 R 3 1 5。V V i输入信号 SIA 端（即第 5 脚）引入，6 脚接 VA+ ，列该电路各引脚电压的方程（以下方程中下标表示第几引脚）V3 /R2 + w0 / sV2 /R3 = 0s/ w0V2 = V3 VIN w0 / s V2V18 / R2 + s/ w0V0/R3 = 0s2/ w02 V0 = V18 V0 w0/ s V2由以上 4 式可得V0 / VIN = 1/（s 2 +R2/R3 w0 s +w02） （s 2 +R2 /R3 w0 s +w02）阻尼系数 D1 =（R 2/R3 w0）/（2 w 0）= R 2/（2R 3）阻尼系数 D2 =（R 2 /R3 w0）/（2 w 0）= R 2 /（2R 3）
