什么是開關電容器(Switched Capacitor)？
開關電容器是一種電子元件，或者更準確地說，是一種電子電路或模塊，通常由一個電容器和兩個開關組成，用于模擬集成電路（IC）中的其他元件。電阻器是最常被模擬的元件之一；電阻器往往太大且不準確，無法納入其中微型集成電路。開關...
開關電容器是一種電子元件，或者更準確地說，是一種電子電路或模塊，通常由一個電容器和兩個開關組成，用于模擬集成電路（IC）中的其他元件。電阻器是最常被模擬的元件之一；電阻器往往太大且不準確，無法納入其中微型集成電路。開關電容模塊通常用于離散時間信號處理和語音頻率濾波應用中。這些功能是由電路的獨特特性實現的，在這些電路中，電荷交替地進出電容器。
電阻器是一種電子元件能夠降低電路電壓和電流的元件，而電容器是一種可以儲存電荷的元件，開關電容器電路在任何特定應用中模擬電阻的能力對電子工業來說是非常偶然的，因為它允許在更小的封裝中生產更復雜的集成電路在集成電路領域，由于它們的物理尺寸和在不同的生產過程中遇到的電阻值的差異，特別有問題。另一方面，開關電容器模塊中使用的電容器和金屬氧化物半導體（MOS）開關，作為集成電路的另一個優點是，集成電路和電容器的集成度非常高，允許電路設計師在有源濾波器應用中加入一定程度的頻率調諧這種調諧是通過改變電路的時鐘頻率或開關速度來實現的。當我們考慮用一個10 pF的小電容器以100 kHz的時鐘頻率切換時，可以看到開關電容器模塊節省空間特性的實際值在這種應用中，整個電路的尺寸將是采用電容模塊的電路的好幾倍。例如，額定值為100Hz的低通開關電容濾波器需要16MΩ的電阻，這顯然是用普通電阻無法實現的。可編程模擬IC技術的進步如果沒有使用開關電容器模塊所帶來的好處，在過去的十幾年里是不可能實現的，多極濾波器和模數轉換器技術的重大改進也不可能實現，考慮到物理體積、非線性，這些特點使得開關電容器成為自晶體管問世以來最重要的電子元件之一。
電阻器是一種電子元件能夠降低電路電壓和電流的元件，而電容器是一種可以儲存電荷的元件，開關電容器電路在任何特定應用中模擬電阻的能力對電子工業來說是非常偶然的，因為它允許在更小的封裝中生產更復雜的集成電路在集成電路領域，由于它們的物理尺寸和在不同的生產過程中遇到的電阻值的差異，特別有問題。另一方面，開關電容器模塊中使用的電容器和金屬氧化物半導體（MOS）開關，作為集成電路的另一個優點是，集成電路和電容器的集成度非常高，允許電路設計師在有源濾波器應用中加入一定程度的頻率調諧這種調諧是通過改變電路的時鐘頻率或開關速度來實現的。當我們考慮用一個10 pF的小電容器以100 kHz的時鐘頻率切換時，可以看到開關電容器模塊節省空間特性的實際值在這種應用中，整個電路的尺寸將是采用電容模塊的電路的好幾倍。例如，額定值為100Hz的低通開關電容濾波器需要16MΩ的電阻，這顯然是用普通電阻無法實現的。可編程模擬IC技術的進步如果沒有使用開關電容器模塊所帶來的好處，在過去的十幾年里是不可能實現的，多極濾波器和模數轉換器技術的重大改進也不可能實現，考慮到物理體積、非線性，這些特點使得開關電容器成為自晶體管問世以來最重要的電子元件之一。
- 發表于 2020-09-06 10:30
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