濾波器技術簡要回顧

開關電容濾波器技術允許使用片外或片內時鐘調整濾波器截止頻率，時鐘頻率是截止頻率的倍數(shù)。這個本來非常方便的特性，卻總是被這類濾波器的“采樣數(shù)據”的本質弄得不方便。即這種技術總需要一個時鐘,一個在純模擬電路中的數(shù)字部分。如果電路中沒有時鐘，則必須設計一個專門的時鐘產生電路；如果電路中有時鐘，那么它必須被調整來提供截止頻率的整倍數(shù)，例如截止頻率的100倍。通常，這個時鐘要從電路板的數(shù)字部分引入到模擬部分，使布線變得棘手。

當今，完全集成的開關電容低通濾波器已經大量出現(xiàn)。其中大多數(shù)需要外部時鐘，原因是所選擇的濾波器沒有集成時鐘，或者內部時鐘的精度不夠。這些濾波器的截止頻率一般遠小于100KHz。

RC有源濾波器具有動態(tài)范圍寬，并且可提供比單片開關電容濾波器高得多的截止頻率。RC有源濾波器主要由分立元件構成：運放、電阻和電容。隨著高速運放的出現(xiàn)，幾MHz甚至更高頻率的截止頻率都是可以獲得的。濾波器曲線和截止頻率取決于構成濾波器的分立無源元件的選取。

LTC公司的新型RC有源單片濾波器(LTC1562、LTC1562-2和LTC1563-X)集成了運放、精密電容和一些電阻，為截止頻率小于300KHz的應用提供了一種體積小巧的解決方案。對截止頻率、濾波器類型和濾波曲線可編程設定。內部電容可調整得很精確，因而濾波效果比分立元件要精確。另外，系統(tǒng)設計者使用新版濾波器設計軟件FilterCAD3.0，可對上述IC很方便地設計出簡單或復雜的濾波器函數(shù)。

完全集成一個分立元件RC有源濾波器意味著要集成所有的有源和無源元件，因此濾波器就變得無法調整。不過值得一提的是，用于某些高速應用的可調單片模擬濾波器已經出現(xiàn)，只不過動態(tài)范圍小一些。其中可調的元件為跨導體（transconductors)或MOSFET，它們取代了有源濾波器中傳統(tǒng)的電阻。

對于濾波器截止頻率固定的應用場合，單片模擬濾波器的截止頻率可以預先設定。它能具有分立元件RC有源濾波器的大部分優(yōu)點，并且去掉了笨重的、有時甚至難于獲得的外部無源元件。而且，如果信號通路是差分的，分立元件構成的差分RC有源濾波器的設計變得復雜，于是采用完全集成的濾波器方案就十分理想了。■ (郝曉莉譯)