fc 工作时,使 C1 在 u1 和 u2 的两个电压节点之间交替换接,那么 C1 在 u1、u2 之间传递
的电荷可形成平均电流

I=fcC1(u1-u2)，相当于图 1a 的 u1 和 u2 之间接入了一个等效

电阻

,其值为 1/fcC1。这样，图 1a 的开关电容电路就可等效于一阶有源低通滤波器(图

1b)，其传递函数为

H(jω)= j (fc/ω) (C1/C2);

式中

ω=2πf。从上式可见，开关电容滤波器的传递特性取决于比值 C1/C2 和开关

频率

fc。事实上，图 1b 是一个积分电路，因此，开关电容滤波器可用于模拟滤波器

的相应电路，以实现

LC 滤波器、有源滤波器等的特性。

设计

 　设计开关电容滤波器的方法，大致可归结为两大类。一类以模拟连续滤

波器为基础，通过一定的变换关系把连续系统的网络函数变换为对应的离散时间系
统网络函数，以便直接在离散时间域内精确设计。这时可把网络函数分解为低阶函数
然后用开关电容电路模块通过级联或反馈结构实现。另一类是以

LC 梯形滤波器为原

型用信号流图法或阻抗模拟法以开关电容电路取代

LC 电路中的各支路或电阻、电感，

元件之间有一一对应关系。

跳耦型开关电容滤

波器

 　有源滤波器跳耦

电路的实现，是基于对
无源

LC 梯形滤波器的

模拟。这时跳耦电路的各
支路分别对应于无源滤
波器原型各支路，且其
导纳都是以积分函数形
式出现的。

 开关电容滤

波器　　如果将跳耦电
路各支路的积分函数用
差分输入的开关电容积
分器

(图 2)实现，并计入

端接负载的影响，就可以得到和五阶

LC 低通滤波电路(图 3a)相对应的开关电容滤波

器电路

(图 3b)，而且仍然保持原型无源 LC 滤波器的低灵敏度特性。开关电容积分器

在每个时钟周期对输入信号取样一次，为了避免输出信号产生附加相移

,严重影响滤

波响应

,必须如图 3b 那样，使相邻积分器的开关向相反的方向投掷。 开关电容滤波器

 

电压反向开关型开关电容滤波器

 　也是用 LC 滤波器为原型电路，但用开关电容等

效元件替换模拟元件。电路工作时要求用

“电压反向开关”控制电容网络中的电荷流动，

使等效元件内部开关动作时元件所构成的环路中没有电荷流动。