十四階開關(guān)電容帶通濾波器的研究與設(shè)計.pdf

1、本課題對帶通開關(guān)電容濾波器工作原理進(jìn)行介紹，深入分析了影響開關(guān)電容濾波器性能的非理想因素，然后設(shè)計了由八階切比雪夫高通濾波器和六階橢圓低通濾波器組成的帶通濾波器。在Matlab中對濾波器進(jìn)行系統(tǒng)級設(shè)計，確定濾波器的結(jié)構(gòu)、傳遞函數(shù)以及各級系數(shù)?；跒V波器系統(tǒng)，為了有效的減小濾波器的共模噪聲并提高輸出擺幅，濾波器在晶體管級設(shè)計時采用全差分電路，采用csmc0.5um工藝在Cadence環(huán)境下對電路進(jìn)行了晶體管級仿真，完成濾波器的版圖設(shè)計后對

2、版圖進(jìn)行了后仿真。最后對濾波器的芯片進(jìn)行了測試，并分析測試結(jié)果。
　　在對濾波器中非理想因素分析過程中，采樣開關(guān)的導(dǎo)通電阻會存在熱噪聲，會增加濾波器通帶內(nèi)的噪聲，其次濾波器系統(tǒng)中電容的不匹配會造成傳遞函數(shù)的發(fā)生偏差，進(jìn)而影響濾波器性能如通帶紋波，阻帶衰減速率等性能，最后由于此電路中最基本的結(jié)構(gòu)為開關(guān)電容積分器，積分器中的運(yùn)放有限增益、帶寬和轉(zhuǎn)換速率會影響積分器的精度影響系統(tǒng)性能。
　　在系統(tǒng)級設(shè)計過程中，為了保證較快的阻帶衰

3、減速度，此帶通濾波器采用八階切比雪夫高通濾波器和六階橢圓低通濾波器的組合，完成濾波器傳遞函數(shù)的設(shè)計后確定各級的系數(shù)，然后采用csmc0.5um工藝，對整體電路在Cadence下仿真，得到晶體管級仿真結(jié)果：通帶增益約為93dB，阻帶衰減速度大于78dB/2倍頻。本課題還完成了的濾波器版圖，并進(jìn)行了后仿真，后仿真結(jié)果得到通帶的增益約為84.2dB。對芯片進(jìn)行測試，測試結(jié)果顯示濾波器在通帶頻率低于130kHz時通帶范圍受到低通和高通濾波器時鐘