滤波器,是一种已经有相当历史的电路类型,经过漫长的历史,时至今日,已经出现了很多种关于滤波器的理论,很多经典的电路结构。它们各有各的优点,适用于各种不同的领域。在本文中,我们将着重介绍一种开关电容理论,以及以这种理论为基础建立起来的滤波器电路结构—开关电容滤波器(Switched-Capacitor Filters—SCF)。除此之外,本文还会介绍开关电容理论分析的基本数学方法,经典的开关电容电路结构,尤为重要的是,我们将研究开关电容滤波器在音频频谱显示芯片中的应用。 音频处理是信号处理的一个重要领域,本课题的目的是设计一块用于音频处理的滤波器芯片。为了解决设计中遇到的一些关键性问题,我们选择了开关电容理论作为设计的理论工具。该芯片的主要功能是对音频带(0～20khz)进行滤波,分割成几个子频带,然后检出每个子频带上的最大幅值。设计中对于滤波器的精度提出了很高的要求,并且要考虑到单个滤波器可以进行通频带的变换,这些都是我们在设计中选择开关电容理论的重要原因。 该芯片参加了由上海集成电路中心(ICC)组织的多项目晶元(MPW)计划,在无锡上华半导体有限公司流片,采用上华5V0.6um混合CMOS工艺(准双阱、双层多晶硅、双层金属)。于2005年8月份第一次流片,芯片面积约为4平方毫米,并且进行了封装和测试。