开关电容积分器的原理与仿真

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开关电容电路，使用开关不断切换电容的充电和放电状态，来模拟电阻的作用。等效电阻值，可以由开关频率来设定，用于滤波器中，可以方便的调节滤波器的截止频率。如下图所示的电路，当电容连接到Vin时，电容充电，电容上的电荷量为Q=Vin*C。当电容连接到地的时候，电容对地放电，平均电流Ieq=Q/Ts=Vin*C*fs，所以：

Req=Vin/Ieq=Vin/(Vin*C*fs)=1/(C*fs)

注意，开关频率必须远远小于充放电的时间常数，这样才能保证以上的等效计算成立。

来一个应用仿真电路看看：

使用开关电容最大的好处，就是不改变电路结构和响应特性的情况下，只需要调整开关频率就可以改变等效电阻值，进而可以改变滤波器的截止频率。

改变电容的放电方向，还可以形成负阻：

Req=Vin/Ieq=Vin/(-Vin*C*fs)=-1/(C*fs)

这样，反相放大电路就可以变为同相放大电路：

开关电容电路本身类似于数字采样系统，必须满足奈奎斯特采样定理，即输入信号中不能包含高于或等于fs/2的成分，否则会混叠到0~fs/2的频带，因此需要在开关电源滤波器之前增加抗混叠滤波器。

开关电容积分器的原理与仿真

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