[发明专利]一种二阶多功能开关电容滤波器

权利要求书

1.一种二阶多功能开关电容滤波器，包含LOW、HIGH、BAND、CLK、IN五个输入引脚和OUT一个输出引脚，其中，LOW、HIGH、BAND用来控制滤波器的状态，CLK为时钟信号，IN为输入信号，OUT为输出信号，其特征在于包含四个电路结构相同的电阻-电容切换电路，一个开路-电容切换电路，一个逻辑控制电路，一个运算放大器放大电路和一个低通滤波电路；

所述电阻-电容切换电路有四个输入端口CLK1、CLK2、IN、RC和一个输出端口OUT，其中，CLK1、CLK2为相位相反的时钟信号，IN为输入信号，OUT为输出信号，RC为控制信号，高电平时电路表现为电容，低电平时电路表现为电阻，四个电阻-电容切换电路的输入端CLK1与CLK2各自相连，并接外部输入时钟，所述第一个电阻-电容切换电路的输入端IN接外部输入信号，输出端OUT与第二、第三个电阻-电容切换电路以及开路-电容切换电路的输入端IN相连，所述第二个电阻-电容切换电路的输出端OUT和运算放大器放大电路的输出端相连，所述第三个电阻-电容切换电路的输出端OUT和运算放大器放大电路的输入端相连，所述第四个电阻-电容切换电路的输入端IN和第三个电阻-电容切换电路的输出端OUT相连，输出端OUT接地；

所述开路-电容切换电路有两个输入端口OC、IN和一个输出端口OUT，其中，IN为输入信号，OUT为输出信号，OC为控制信号，高电平时电路表现为电容，低电平时电路表现为开路，输入端OC接逻辑控制电路带通端口，输入端IN接第一个电阻-电容切换电路的输出端OUT，输出端OUT接地；

所述逻辑控制电路有低通(LOW)、高通(HIGH)、带通(BAND)三个外部控制端口和时钟信号输入端口CLK，当低通端接高电平，高通和带通端接低电平时，滤波电路表现为低通状态，当高通端接高电平，低通和带通端接低电平时，滤波电路表现为高通状态，当带通端接高电平，低通和高通端接低电平时，滤波电路表现为带通状态，控制电路中，将低通端和第二个电阻-电容切换电路以及第四个电阻-电容切换电路的RC端相连，并且在经过一个反相器后和第三个电阻-电容切换电路的RC端相连，将高通端与第一个电阻-电容切换电路的RC端相连，带通端和开路-电容切换电路的OC端相连，将CLK端与四个电阻-电容切换电路的CLK1端相连，并且在经过一个反相器之后和四个电阻-电容切换电路的CLK2端相连；

所述运算放大器放大电路输入端与第三个电阻-电容切换电路的输出端OUT相连，输出端与低通滤波电路输入端相连；

所述低通滤波电路输入端与运算放大器放大电路输出端相连，输出端作为最终输出。

2.根据权利要求1所述的一种二阶多功能开关电容滤波器，其特征在于，所述电阻-电容切换电路由九个开关，两个电容和一个反相器构成，其中，反相器用来对输入RC信号进行反转，以控制开关的开合，四个开关S1、S2、S3、S4受时钟信号CLK1、CLK2控制和电容构成开关电容结构以代替电阻，另外四个开关S5、S6、S7、S8受RC信号控制，S5、S6分别与S1、S2并联，S7、S8与S3、S4分别串联，以此实现开关电容结构与普通电容结构之间的切换，最后一个受RC信号控制的开关S9和电容用来实现开关电容结构和普通电容结构切换时，电容大小的切换。

3.根据权利要求1所述的一种二阶多功能开关电容滤波器，其特征在于，所述开路-电容切换电路由一个开关，一个反相器和一个电容构成，反相器形成两相不交叠时钟分别连接开关正负端口控制开关通断，藉由开关的通断控制整个电路表现为开路还是电容。

4.根据权利要求1所述的一种二阶多功能开关电容滤波器，其特征在于，所述运算放大器放大电路由运算放大器和两个电阻构成，所述运算放大器的正向输入端接运算放大器放大电路输入端，输出端接运算放大器放大电路的输出端，所述第一个电阻一端接运算放大器反向输入端，一端接地，第二个电阻一端接运算放大器反向输入端，一端接运算放大器输出端。