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图2-1中给出了Opamp-RC滤波器的示意图,这是一个有损耗积分器,通 过一个Opamp作为负反馈,使得运放输入端虚地。积分器的输入vn为电压信 号,通过电阻转变为电流信号,然后对电容进行积分,在输出端又以电压形式 出现。Opamp-RC滤波器的优点在于它对寄生电容的不敏感,因为输出端v。上 的寄生电容是由电压驱动的,而运放输入端又是虚地的。Opamp-RC滤波器通 常由多个积分器串联而成,也就是说Opamp之后需要驱动电阻负载,因此需要 其具备一定的驱动能力。 图2-1 Opamp-RC滤波器示意图 Opamp-RC滤波器的截止频率由其RC常数所决定。在工艺角的极限情况 时,电容最大会发生±20%的偏差,而电阻的偏差会更大一些。也就是说,滤波 器的RC常数可能会发生最大±50%的偏差。为了保证芯片的可靠性,需要校准 电路来校正频率误差。对于由Bi-quad级联而成的滤波器来说,通常只需要校正 其截止频率就可以了,但是如果滤波器的零级点配对比较敏感,且滤波器阶数 较高时,可能还需要校正Q值。滤波器RC常数的校正可以通过校正电阻,也 可以通过校正电容。单从面积上来考虑的话,校正串联的电阻和并联的电容将 是比较好的方法。但是,由于串联电阻上会有寄生的电容,使得滤波器的频率 特性受影响。所以通常采用校正并联的电容阵列来获取精确的截止频率。电容 阵列的控制通常采用MOS开关管,其源端连接至Opamp的虚地端,以最小化 电压摆幅,从而获得良好的线性度性能,但是会在Opamp的虚地端引入寄生电 容,导致相位滞后[5]。同时,MOS开关管的使用将产生寄生电阻,并且会引入 左半平面的零点,如图2-2所示。可以推导如下: H(s)=-(1/SC)+Rm=_1+SRaC (2.1) SRC 1 W2=- (2.2) RC >7 图 2-1 中给出了 Opamp-RC 滤波器的示意图,这是一个有损耗积分器,通 过一个 Opamp 作为负反馈,使得运放输入端虚地。积分器的输入 vin 为电压信 号,通过电阻转变为电流信号,然后对电容进行积分,在输出端又以电压形式 出现。Opamp-RC 滤波器的优点在于它对寄生电容的不敏感,因为输出端 vo上 的寄生电容是由电压驱动的,而运放输入端又是虚地的。Opamp-RC 滤波器通 常由多个积分器串联而成,也就是说 Opamp 之后需要驱动电阻负载,因此需要 其具备一定的驱动能力。 vo C vin R 图 2-1 Opamp-RC 滤波器示意图 Opamp-RC 滤波器的截止频率由其 RC 常数所决定。在工艺角的极限情况 时,电容最大会发生±20%的偏差,而电阻的偏差会更大一些。也就是说,滤波 器的 RC 常数可能会发生最大±50%的偏差。为了保证芯片的可靠性,需要校准 电路来校正频率误差。对于由 Bi-quad 级联而成的滤波器来说,通常只需要校正 其截止频率就可以了,但是如果滤波器的零级点配对比较敏感,且滤波器阶数 较高时,可能还需要校正 Q 值。滤波器 RC 常数的校正可以通过校正电阻,也 可以通过校正电容。单从面积上来考虑的话,校正串联的电阻和并联的电容将 是比较好的方法。但是,由于串联电阻上会有寄生的电容,使得滤波器的频率 特性受影响。所以通常采用校正并联的电容阵列来获取精确的截止频率。电容 阵列的控制通常采用 MOS 开关管,其源端连接至 Opamp 的虚地端,以最小化 电压摆幅,从而获得良好的线性度性能,但是会在 Opamp 的虚地端引入寄生电 容,导致相位滞后[5]。同时,MOS 开关管的使用将产生寄生电阻,并且会引入 左半平面的零点,如图 2-2 所示。可以推导如下: + + =− =− on on (1/ ) 1 ( ) sC R sR C H s R sRC (2.1) on 1 ωZ R C = − (2.2)
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