开关电容滤波器(SCF-Switched Capacitor Filters)

这种滤波器是由开关电容网络构成的滤波器，是一种模拟滤波器的新器件。

⑴ 开关电容滤波器的基本电路

开关电容网络的基本结构与原理：电路两个节点间接有带高速开关的电容器，在开关的作用下，其效果相当于两个节点间连接的电阻。基本电路有下面两种：

对并联型电路，当开关接向1时，向C充电，充电电荷为；当开关接向2时，C向放电； 此时C上的电荷变化为，假定开关的频率很高，且，所以可以认为电容C的充放电是连续的，其电流也为连续 ，此时的平均电流为：

这电流与下图中的电流相等，因此，以很高的频率在和之间开关电容时，其两端相当于一只等效电阻Req，。

对串联型开关电容电路，当S接向1时，C被短路；当S接向2时，电容充电存贮电荷，所以，开关S在一周内，其平均电流及电路的作用效果与并联型电路完全相同，同样可以等效成一只电阻。在实际的电路中，开关由MOS管承担。所以，其基本的开关电容网络电路为：

⑵ 开关电容网络组成反相积分器

用串联型开关电容网络组成的反相积分器电路如图所示：

该电路的积分时间常数为：

由于时间常数决定于两电容比值，及开关频率，而电容值又可以精确控制，因此，时间常数可以精确控制。

2. 一阶低通开关电容滤波器(LPSCF)

用并联型开关电容网络组成的一阶低通开关电容滤波器如图所示：

电路的频率特性表达式为：

其中通带截止频率为：

而，

所以

最后可得：，电路的通带增益为：

从上面分析可知，它的通带增益和通带截止频率都与两只电容的比值有关。由于集成制造工艺水平的进步，增益和截止频率都能做得十分的精确和稳定。只要改变开关频率，就能方便地改变滤波频率。所以应用非常广泛。