1 有源濾波器廣泛應(yīng)用于數(shù)字信號(hào)處理、通信、自動(dòng)控制領(lǐng)域，但設(shè)計(jì)可變寬頻帶有源濾波器則比較困難。利用單片機(jī)控制參數(shù)可編程的雙二階通用開關(guān)電容有源濾波器，設(shè)置有源濾波器的中心頻率f0,品質(zhì)因數(shù)Q及有源濾波器的工作方式。
　　2 開關(guān)電容有源濾波器工作原理
　　開關(guān)電容有源濾波器的基本原理是在電路兩節(jié)點(diǎn)之間接具有高速開關(guān)的電容器，等效于兩節(jié)點(diǎn)之間連接一只電阻。圖1（a）是一個(gè)有源RC積分器，圖1（b）是采用一只接地電容C1和CMOS開關(guān)T1、T2替代輸入電阻R1.圖1（c）是不重疊的兩相時(shí)鐘脈沖，用于驅(qū)動(dòng)T1、T2、時(shí)鐘頻率fCLK高于信號(hào)頻率。當(dāng)φ1為高電平時(shí)，T1導(dǎo)通（視短路）而T2截止（視開路），此時(shí)C1與輸人信號(hào)V1相連并充電（如圖1（d）所示），即有電荷qc1=ClV1.當(dāng)φ2為高電平時(shí)，T1截止而T2導(dǎo)通，此時(shí)C1與輸入信號(hào)V1斷開而接至運(yùn)算放大器的輸入端，C1放電，充電電荷qc1傳輸至C2.每一時(shí)鐘周期TC內(nèi)，從信號(hào)源提取的電荷qc1=C1V1提供至積分電容器C2.因此，在節(jié)點(diǎn)1、2之間流過的平均電流為iav=C1V1/TC。若TC足夠短，可近似認(rèn)為這一過程是連續(xù)的，因而可在兩節(jié)點(diǎn)間定義一只等效電阻Req,即Req=VI/iav和Req=TC/C1。這樣可得到等效積分器時(shí)間常數(shù)τ，即τ=C2Req=TcC2/C1.顯然，濾波器頻率響應(yīng)的時(shí)間常數(shù)τ取決時(shí)鐘周期TC和電容比值C2/C1,而與電容的無關(guān)，集成電路工藝制作小容量電容易于實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電容比值恒定時(shí)，改變時(shí)鐘頻率，就可改變?yōu)V波器的截止頻率，即開關(guān)電容濾波器的基本工作原理。