开关电容滤波器的优化设计

本文介绍一种开关电容滤波器(下称SC滤波器)的优化设计方法。这种方法选择双二次两阶SC滤波器(Biquads)为基本电路块(Building Block),而所需阶数的SC滤波器由若干基本电路块级联而成。(若所需阶数为奇数,则可再加一级一阶滤波器。)用这一方法所设计的SC滤波器既满足所要求的传递函数,又能使电容元件在集成电路芯片上所占的面积最小。这一设计方法所选的目标函数不是设计可调参数的显式解析函数,因此采用“平行拟共轭方向”的优化算法来获得目标函数的极小,因为该算法不需要计算目标函数的导函数,而只需计算目标函数本身。     

消去开关刀节点的开关电容电路分析法

本文介绍一种旨在减少电路变量的线性开关电容电路(简称SC电路)的分析方法。这种方法借消去所谓开关刀节点(Pivot nodes)而使电路变量数显著减少。与文[1]中的方法相比,该法所减少的电路变量的个数为SC电路中单刀双掷开关的个数。为在计算机上自动形成消去开关刀节点后的电路的时域方程,在描述SC电路时,将采用以下4种电路元件模型:1.一般电容(它的两个极板永久地与某两节点相连);2.开关电容(它的一个或两个极板通过开关与电路中某些节点相连);3.独立电压源(表示电路的激励信号);4.电压控制电压源(表示运算放大器)。用本文所介绍的方法所导出的SC电路的时域方程与以节点电压为变量的时域方程具有完全相同的形式,但方程的变量数却显著地减少,从而使电路分析所需的计算时间明显减少。文中介绍的方法不仅适用于SC电路的时域分析、频域分析,而且结合文献[2]的基本思想还能方便地实现灵敏度分析。