开关电容

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Switched capacitor technique,开关电容技术,什么是开关电容技术？,开关电容的本质：用合成的电阻代替物理电阻,开关电容电路（SC）是由受时钟信号( )控制的开关（switch）和电容器（capacitor）组成的电路。,开关电容电路图,（利用电荷的存储和转移来实现对信号的各种处理功能。,实际应用中多与放大器（preamplification）等组合起来，以实现电信号的产生、变换与处理）,开关（switch）,Switch：采用MOS工艺，尺寸小、功耗低、工艺过程简单，易于大规模集成（integration）。,工作状态由方波信号来控制。,开关电容，由两个开关平行的接在一个电容上。,开关电容等效电阻的优点是在集成电路中用很小的面积得到很高的电阻值。,工作电路图,在降噪中应用原理,热噪声,通过提高R的值来减少噪声,说明：R这个值并不是假想的，而是真实存在的。在一个慢信号的作用下，可以作为输入,电阻,被真,实地,测量。,Johnson noise,断路时（off-state），voltage noise可被忽略,通路时(on-state)Voltage noise,除了热噪声之外，还会产生电压噪声（voltage noise,）,为使voltage noise相对于整个噪声可以被忽略，要求,一般情况下这个条件是满足的,，所以电压噪声可以被忽略。,散粒噪声，为了与热噪声的表达式一致，可以表示为,可以看出，为了获得较小的噪声，我们需要更小的开关工作频率。,example,对于开关电容，switch本身带有电容,typically，选取 ，以忽略switch本身的电容对电路的影响,C=2pF,的值小，噪声小； 的值大，噪声大,说明：在低频下，噪声被抑制的非常好，当频率上升到MHZ，噪声将会变得非常大。,开关电容技术在电子线路中的应用,一般情况下，开关电容电阻常应用于电子线路中的前置放大电路中。,实例分析,上面的例子说明：通过设计不同的开关电容电路可以实现对信号的整形和过滤。,综上所诉，开关电容应用于光电检测领域，一方面可以降低噪声，另一方面可以实现滤波整形。,