KR0174708B1 - Active Filter with Switched Capacitor - Google Patents

Active Filter with Switched Capacitor Download PDF

Info

Publication number
KR0174708B1
KR0174708B1 KR1019960007130A KR19960007130A KR0174708B1 KR 0174708 B1 KR0174708 B1 KR 0174708B1 KR 1019960007130 A KR1019960007130 A KR 1019960007130A KR 19960007130 A KR19960007130 A KR 19960007130A KR 0174708 B1 KR0174708 B1 KR 0174708B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charge
capacitor
connection point
analog switch
signal
Prior art date
Application number
KR1019960007130A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR970068148A (en
Inventor
양정길
Original Assignee
김광호
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김광호, 삼성전자주식회사 filed Critical 김광호
Priority to KR1019960007130A priority Critical patent/KR0174708B1/en
Publication of KR970068148A publication Critical patent/KR970068148A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR0174708B1 publication Critical patent/KR0174708B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00Networks using active elements
    • H03H11/02Multiple-port networks
    • H03H11/04Frequency selective two-port networks
    • H03H11/12Frequency selective two-port networks using amplifiers with feedback
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/0248Filters characterised by a particular frequency response or filtering method
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H19/00Networks using time-varying elements, e.g. N-path filters
    • H03H19/004Switched capacitor networks

Abstract

본 발명은 액티브 필터에 관한 것으로서, 구체적으로는 스위치드 커패시터구조를 갖는 저역통과필터에 관한 것으로, 반전입력단이 접지되어 있는 연산증폭기와, 입력단과 이 연산증폭기의 비반전입력단사이에 제1커패시터를 갖는 스위치드 커패시터로 이루어진 저항부와, 상기 연산증폭기의 상기 비반전입력단과 출력단사이에 연결된 제2커패시터를 갖고, 서로 교호적으로 온되고 그리고 온타이밍이 서로 중첩되지 않은 제1, 2제어신호에 의해서 상기 스위치드 커패시터에서 상기 입력단을 통하여 입력되는 입력신호Vin에 대해 전하량증가분 ΔQin2=C11*ΔVin(tn)(여기서 t=tn에서 제2제어신호가 ON인 상태 그리고 C11은 제1커패시터의 용량)이 주기적으로 출력되는 구조를 갖고, 그리고 상기 저항부의 일단에 접속되어 있고, 주기적으로 ΔQin1*1/2의 전하량증가분(여기서, 상기 ΔQin1은 2*C11*ΔVin(tn-1))을 갖는 신호를 출력하는 제1전하량발생부와; 상기 제1전하량발생부와 상기 입력단사이에 접속되어 있고, 주기적으로 상기 제1전하량발생부에서 출력되는 전하량증가분과는 반대의 극성을 갖는 ΔQin1*1/2의 전하량증가분을 갖는 신호를 접지로 출력하여 상기 제1전하발생부와의 접속점A에서 발생되는 기생커패시턴스를 제거하는 제1기생커패시턴스제거부와; 상기 스위치드 커패시터와 상기 제1전하량발생부의 접속점 CN1과 상기 출력단사이에 접속되어 있고, 주기적으로 ΔQout1*1/2의 전하량증가분(여기서, 상기 ΔQout1은 2*C17*ΔVout(tn-1))을 갖는 신호를 출력하는 제2전하량발생부와; 상기 제2전하량발생부와 상기 출력단사이에 접속되어 있고, 주기적으로 상기 제2전하량발생부에서 출력되는 전하량과는 반대의 극성을 갖는 ΔQout1*1/2의 전하량증가분을 갖는 신호를 접지로 출력하여 상기 제2전하량발생부와의 접속점 B에서 발생되는 기생커패시턴스를 제거하는 제2기생커패시턴스제거부를 포함하여, 상기 제1, 2전하량발생부와 상기 제1커패시턴스에서 발생되는 전하량을 갖는 신호가 상기 제2커패시터를 통하여 상기 출력단으로 전달된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active filter, and more particularly, to a low pass filter having a switched capacitor structure, the operational amplifier having a grounded inverting input stage and a first capacitor between the input stage and the non-inverting input stage of the operational amplifier. The first and second control signals having a resistor unit consisting of a switched capacitor and a second capacitor connected between the non-inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier, which are alternately turned on and do not overlap each other. The amount of charge increase ΔQin2 = C11 * ΔVin (t n ) (where t = t n is the second control signal is ON and C11 is the capacitance of the first capacitor) with respect to the input signal Vin input through the input terminal in the switched capacitor. It has a structure that is output periodically, and is connected to one end of the resistance section, and the charge amount increases ΔQin1 * 1/2 periodically A first charge generation unit for outputting a signal having a minute (wherein ΔQin1 is 2 * C11 * ΔVin (t n-1 )); A signal having a charge amount increase of? Qin1 * 1/2 connected to the first charge amount generation unit and the input terminal and having a polarity opposite to the charge amount increase output from the first charge amount generation unit periodically is outputted to ground. A first parasitic capacitance removing unit for removing parasitic capacitance generated at the connection point A with the first charge generating unit; It is connected between the switched capacitor CN1 and the output terminal CN1 of the first charge generation portion and the output terminal, and periodically increases the charge amount increment of ΔQout1 * 1/2 (where ΔQout1 is 2 * C17 * ΔVout (t n -1)). A second charge amount generation unit for outputting a signal having; A signal having a charge amount increment of? Qout1 * 1/2 connected to the second charge amount generation section and the output terminal periodically having a polarity opposite to the charge amount output from the second charge generation section, is outputted to ground; And a second parasitic capacitance removing unit for removing the parasitic capacitance generated at the connection point B with the second charge generation unit, wherein the signal having the amount of charge generated in the first and second charge generation units and the first capacitance It is delivered to the output terminal through two capacitors.

Description

스위치드 커패시터를 갖는 액티브 필터Active Filter with Switched Capacitor

제1도는 종래의 액티브 스위치드 커패시터 필터의 구조를 보여주고 있는 회로도.1 is a circuit diagram showing the structure of a conventional active switched capacitor filter.

제2도는 제1도의 아날로그스위치의 개폐를 제어하는 신호들의 타이밍을 보여주고 있는 파형도.2 is a waveform diagram showing the timing of signals for controlling the opening and closing of the analog switch of FIG.

제3a도와 제3b도는 제2도의 제어신호들에 따른 제1도의 커패시터의 충방전을 보여주고 있는 회로도.3A and 3B are circuit diagrams showing charge and discharge of the capacitor of FIG. 1 according to the control signals of FIG.

제4도는 본 발명의 실시예에 따른 액티브 스위치드 커패시터 필터의 구조를 보여주고 있는 회로도.4 is a circuit diagram showing the structure of an active switched capacitor filter according to an embodiment of the present invention.

제5a도와 제5b도는 제2도의 제어신호들에 따른 제4도의 액티브 스위치드 커패시터 필터에 있는 커패시터의 충방전을 보여주고 있는 회로도.5A and 5B are circuit diagrams showing charge and discharge of a capacitor in the active switched capacitor filter of FIG. 4 according to the control signals of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

SC : 스위치드 커패시터 OP : 연산증폭기SC: Switched Capacitor OP: Operational Amplifier

AS11-AS17,AS21-AS25 : 아날로그 스위치AS11-AS17, AS21-AS25: Analog Switches

C11-C17 : 커패시터 110,120 : 전하량발생부C11-C17: Capacitor 110,120: Charge generation part

210,220 : 기생커패시턴스제거부 Φ1,Φ2 : 제어신호210,220: Parasitic capacitance removing unit Φ1, Φ2: Control signal

[산업상의 이용분야][Industrial use]

본 발명은 액티브 필터(an active filter)에 관한 것으로서, 구체적으로는 스위치드 커패시터구조(switched capacitor structure)를 갖는 저역통과필터(a low pass filter)에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an active filter, and more particularly to a low pass filter having a switched capacitor structure.

[종래의 기술 및 그의 문제점][Conventional Technology and His Problems]

전자회로분야에 커패시터와 인덕터 및 저항을 이용하는 RLC 필터 등의 수동필터(passive filters)가 많이 구현되어 사용되어 왔다. 그러나 최근들어 반도체기술이 발달함에 따라 집적화된 액티브 필터, 특히 연산증폭기를 이용하는 액티브 RC 필터들이 개발되어, 입력신호에 대한 특정대역의 주파수 등을 여과하여 출력되게 하는 전자회로에 많이 적용되었다.Many passive filters such as RLC filters using capacitors, inductors, and resistors have been implemented in the electronic circuit field. However, in recent years, with the development of semiconductor technology, integrated active filters, especially active RC filters using operational amplifiers, have been developed and applied to electronic circuits for filtering and outputting a specific band frequency for an input signal.

특히, 음성대역신호(audio band signal)를 처리하는 액티브 필터의 경우에, RC시정수(time constant)가 커져야 된다. 따라서 RC시정수를 크게 하려면, 그 RC시정수를 결정하는 저항이나 커패시터의 값이 커져야 하기 때문에, 액티브 필터의 집적도향상에 장애가 되고 있다.In particular, in the case of an active filter that processes an audio band signal, the RC time constant must be large. Therefore, in order to increase the RC time constant, the value of the resistor or capacitor that determines the RC time constant must be large, which impedes an increase in the integration degree of the active filter.

또한 반도체제조에 있어서, 저항과 커패시터를 형성하는 공정들이 서로 상이하고, 또한 각각의 공정오차가 약 10 내지 20%의 범위내에서 이루어지기 때문에, 각 액티브 필터의 특성이 크게 달라질 수 있다.Further, in semiconductor manufacturing, since the processes for forming the resistor and the capacitor are different from each other, and each process error is within the range of about 10 to 20%, the characteristics of each active filter can be greatly changed.

이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 액티브필터의 구성요소중 저항을 이용하지 않고 그리고 커패시터를 충방전되게 하여 저항으로서 기능하게 하는 스위치드 커패시터(switched capacitor)를 구비한 액티브 SCF(switched capacitor filter)가 개발되었다.In order to solve these problems, an active switched capacitor filter (SCF) has been developed that uses a switched capacitor that does not use a resistor of the active filter and allows the capacitor to charge and discharge to function as a resistor.

이러한 액티브 SCF는 저항소자를 구성요소로 사용하는 액티브 RC 필터와는 달리 제조될 수 있다. 즉, 액티브 SCF의 제조공정에 있어서, 저항으로서 기능하는 스위치드 커패시터를 동일한 커패시터형성공정에 의해 제조할 수 있다. 그 결과, 액티브의 SCF의 제조공정에서는 저항과 커패시터를 형성하여 RC필터를 제조할 때 발생될 수 있는 공정오차를 크게 줄일 수 있고, 또한 그 필터의 특성이 커패시터의 비로 결정되기 때문에 칩면적을 줄일 수 있다.Such an active SCF can be manufactured differently from an active RC filter using a resistor as a component. That is, in the manufacturing process of an active SCF, a switched capacitor which functions as a resistor can be manufactured by the same capacitor formation process. As a result, in the manufacturing process of an active SCF, a process error that can occur when manufacturing an RC filter by forming a resistor and a capacitor can be greatly reduced, and the chip area is reduced because the characteristics of the filter are determined by the ratio of capacitors. Can be.

이러한 액티브 SCF는 연속신호(continuous signal domain)을 표본신호영역(sampled signal domain)으로 맵핑하는 방법에 따라 Euler, Bilinear 그리고 LD(lossless discrete)방식의 SCF로 크게 구분된다.Such active SCFs are broadly classified into Euler, Bilinear, and LD (lossless discrete) SCFs according to a method of mapping a continuous signal domain into a sampled signal domain.

공지된 바와 같이, Euler 방식의 SCF는 기본적인 액티브 SCF로서 용이하게 제조할 수 있지만 처리할 수 있는 신호대역이 좁다는 단점을 가지고 있고, 반면에 Bilinear 방식의 SCF는 처리할 수 있는 신호대역이 상기 Euler 방식의 SCF보다 넓다는 장점을 가지고 있으나 기생커패시턴스에 민감하다는 단점을 가지고 있었다.As is known, the Euler type SCF can be easily manufactured as a basic active SCF, but has a disadvantage in that the signal band that can be processed is narrow, whereas the Bilinear type SCF can handle the Euler type SCF. It has the advantage of being wider than the SCF method but has the disadvantage of being sensitive to parasitic capacitance.

이러한 Bilinear 방식의 SCF의 회로도가 제1도에 도시되어 있다.A circuit diagram of such a bilinear SCF is shown in FIG.

제1도를 참고하면, 종래의 액티브 SCF는 커패시터(C1,C2)와, nMOST로 구성된 아날로그 스위치(AS1-AS4)및 연산증폭기(OP)로 구성되어 있다. 상기 커패시터(C1)와 상기 아날로그 스위치(AS1-AS4)는 스위치드 커패시터(SC)를 구성한다. 상기 아날로그 스위치(AS1-AS4)중 제1,4아날로그 스위치(AS1,AS4)는 제2도에 도시된 신호(Φ1)의 제어에 의해 주기적으로 개폐(open and close)되고, 그리고 제2,3아날로그 스위치(AS2,AS3)는 제2도에 도시된 신호(Φ2)의 제어에 의해 주기적으로 개폐된다.Referring to FIG. 1, a conventional active SCF includes capacitors C1 and C2, an analog switch AS1 to AS4 composed of nMOSTs, and an operational amplifier OP. The capacitor C1 and the analog switches AS1 to AS4 constitute a switched capacitor SC. The first and fourth analog switches AS1 and AS4 of the analog switches AS1 to AS4 are periodically opened and closed under the control of the signal .phi.1 shown in FIG. The analog switches AS2 and AS3 are opened and closed periodically by the control of the signal .phi.2 shown in FIG.

먼저, 제3a도에 도시된 바와 같이, 상기 제어신호(Φ1)에 의해 상기 아날로그 스위치(AS1,AS4)가 온(ON)되고 그리고 상기 아날로그 스위치(AS2,AS3)가 오프(OFF)되면, 입력신호(Vin)는 아날로그 스위치(AS1)와 커패시터(C1) 및 아날로그 스위치(AS4)를 통하여 접지로 흐른다. 이때, 상기 아날로그 스위치(AS1,AS4)가 순간적으로 오프되면, 즉 제2도에서 도시된 바와 같이 제어신호(Φ1,Φ2)가 모두 오프되는 시점에서, 상기 입력신호(Vin)이 전하는 상기 커패시터(C1)에 충전된다.First, as shown in FIG. 3A, when the analog switches AS1 and AS4 are turned on by the control signal .phi.1 and the analog switches AS2 and AS3 are turned off, the input signal is input. The signal Vin flows to ground through the analog switch AS1, the capacitor C1, and the analog switch AS4. At this time, when the analog switches AS1 and AS4 are momentarily turned off, that is, when the control signals .phi.1 and .phi.2 are both turned off as shown in FIG. Is charged to C1).

이어, 제3b도에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 제어신호(Φ2)에 의해 상기 아날로그 스위치(AS2,AS3)가 온(ON)되고 그리고 상기 아날로그 스위치(AS1,AS4)가 오프(OFF)되면, 상기 커패시터(C1)의 극성은 순간적으로 반전되어서 상기 커패시터(C1)에 충전되었던 입력신호(Vin)의 전하는 상기 아날로그 스위치(AS2)를 통하여 연산증폭기(OP)의 반전단자로 방전되고 그리고 이와동시에 커패시터(C2)를 거쳐서 상기 연산증폭기(OP)의 출력단으로 방전된다.Subsequently, as shown in FIG. 3B, when the analog switches AS2 and AS3 are turned on by the control signal .phi.2 and the analog switches AS1 and AS4 are turned off. The polarity of the capacitor C1 is inverted momentarily so that the charge of the input signal Vin charged to the capacitor C1 is discharged to the inverting terminal of the operational amplifier OP through the analog switch AS2 and at the same time the capacitor It is discharged to the output terminal of the operational amplifier OP via (C2).

이러한 구조를 갖는 액티브 SCF에 있어서, 상기 아날로그 스위치의 소오스/드레인의 접합과 금속리이드에서 기생커패시턴스가 발생되는데, 본 발명에서는 상기 소오스/드레인의 접합에서 발생되는 기생커패시턴스를 제거할 수 있는 회로구조를 제공한다.In an active SCF having such a structure, parasitic capacitance is generated at the junction of the source / drain and the metal lead of the analog switch. In the present invention, a circuit structure capable of removing the parasitic capacitance generated at the junction of the source / drain is provided. to provide.

상술한 구조를 갖는 필터에 있어서, 상기 아날로그 스위치(AS1,AS3)에서와 같이 소오스가 로우 임피이던스 노드(low impedance node)인 필터의 입출력단 Vin에 연결되면, 그 로우 임피이던스 노드는 일반적으로 접지에 쇼트되는 것으로 간주되기 때문에 상기 소오스와 접합에서 발생되는 기생커패시턴스는 접지되어 필터회로의 특성에 아무런 영향을 미치지 않는다. 또한 연산증폭기(OP)의 반전입력단자에 연결되는 아날로그 스위치(AS2)의 드레인은 가상 접지(virtual ground)이므로 그 드레인과 접합에서 발생하는 기생커패시턴스도 필터회로에 어떠한 영향도 미치지 않는다.In the filter having the above-described structure, when the source is connected to the input / output terminal Vin of the filter which is a low impedance node as in the analog switches AS1 and AS3, the low impedance node is generally shorted to ground. Since the parasitic capacitance generated at the source and the junction is grounded, it has no effect on the characteristics of the filter circuit. In addition, since the drain of the analog switch AS2 connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP is virtual ground, the parasitic capacitance generated at the drain and the junction does not affect the filter circuit.

그러나, 상술한 구조를 갖는 종래의 액티브 SCF에 있어서, 상기 커패시터(C1)에 공통적으로 접속된 상기 아날로그 스위치(AS1,AS2)의 접속점(ND)에서는 접합과 소오스사이에서 발생하는 기생커패시턴스(Cjs) 또한 접합과 드레인사이에서 발생하는 기생커패시턴스(Cjd)가 비선형적으로 발생하여 필터회로에 영향을 미치기 때문에, 이러한 비선형적인 기생커패시턴스(Cp)에 기인하여 소망하는 필터의 특성을 가질 수 없는 문제점이 있었다.However, in the conventional active SCF having the above-described structure, the parasitic capacitance Cjs generated between the junction and the source at the connection point ND of the analog switches AS1 and AS2 commonly connected to the capacitor C1. In addition, since the parasitic capacitance (Cjd) generated between the junction and the drain occurs nonlinearly and affects the filter circuit, there is a problem in that the nonlinear parasitic capacitance (Cp) cannot have desired filter characteristics. .

[발명의 목적][Purpose of invention]

따라서, 본 발명의 목적은 처리할 수 있는 신호대역이 넓고 그리고 비선형적인 기생커패시턴스에 의해서 영향을 받지 않는 액티브 필터를 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an active filter which is wide in the signal band which can be processed and which is not affected by nonlinear parasitic capacitance.

[발명의 구성][Configuration of Invention]

본 발명의 특징에 의하면, 상기 액티브 필터는, 반전입력단이 접지되어 있는 연산증폭기와, 상기 필터의 입력단과 이 연산증폭기의 비반전입력단사이에 제1커패시터를 갖는 스위치드 커패시터로 이루어진 저항부와, 상기 연산증폭기의 상기 비반전입력단과 출력단사이에 연결된 제2커패시터를 갖고, 서로 교호적으로 온되고 그리고 온타이밍이 서로 중첩되지 않은 제1,2제어신호에 의해서 상기 스위치드 커패시터에서 상기 입력단을 통하여 입력되는 입력신호Vin에 대해 전하량증가분 ΔQin2=C11*ΔVin(tn)(여기서, t=tn에서 제2제어신호가 ON인 상태 그리고 C11은 제1커패시터의 용량)이 주기적으로 출력되는 구조를 갖고, 그리고 상기 저항부의 일단에 접속되어 있고, 주기적으로 ΔQin1*1/2의 전하량증가분(여기서, 상기 ΔQin1은 2*C11*ΔVin(tn-1))을 갖는 신호를 출력하는 제1전하량발생부와; 상기 제1전하량발생부와 상기 입력단사이에 접속되어 있고, 주기적으로 상기 제1전하량발생부에서 출력되는 전하량증가분과는 반대의 극성을 갖는 ΔQin1*1/2의 전하량증가분을 갖는 신호를 접지로 출력하여 상기 제1전하발생부와의 접속점A에서 발생되는 기생커패시턴스를 제거하는 제1기생커패시턴스제거부와; 상기 스위치드 커패시터와 상기 제1전하량발생부의 접속점 CN1과 상기 출력단사이에 접속되어 있고, 주기적으로 ΔQout1*1/2의 전하량증가분(여기서, 상기 ΔQout1은 2*C17*ΔVout(tn-1))을 갖는 신호를 출력하는 제2전하량발생부와; 상기 제2전하량발생부와 상기 출력단사이에 접속되어 있고, 주기적으로 상기 제2전하량발생부에서 출력되는 전하량과는 반대의 극성을 갖는 ΔQout1*1/2의 전하량증가분을 갖는 신호를 접지로 출력하여 상기 제2전하량발생부와의 접속점 B에서 발생되는 기생커패시턴스를 제거하는 제2기생커패시턴스제거부를 포함하여, 상기 제1, 2전하량발생부와 상기 제1커패시턴스에서 발생되는 전하량을 갖는 신호가 상기 제2커패시터를 통하여 상기 출력단으로 전달되는 것을 특징으로 한다.According to a feature of the invention, the active filter comprises: an operational amplifier having an inverting input terminal grounded, a resistor comprising a switched capacitor having a first capacitor between an input terminal of the filter and a non-inverting input terminal of the operational amplifier, Input through the input stage at the switched capacitor by first and second control signals having a second capacitor connected between the non-inverting input stage and the output stage of the operational amplifier and alternately turned on and non-overlapping on each other; The charge increase ΔQin2 = C11 * ΔVin (t n ) (wherein the second control signal is ON at t = t n and C11 is the capacity of the first capacitor) is periodically output to the input signal Vin, and the resistor is connected to one end of, and periodically ΔQin1 * 1/2 incremental charge amount (here, the ΔQin1 is 2 * C11 * ΔVin (t n -1)) of a signal having the output A first charge generation unit for outputting; A signal having a charge amount increase of? Qin1 * 1/2 connected to the first charge amount generation unit and the input terminal and having a polarity opposite to the charge amount increase output from the first charge amount generation unit periodically is outputted to ground. A first parasitic capacitance removing unit for removing parasitic capacitance generated at the connection point A with the first charge generating unit; It is connected between the switched capacitor CN1 and the output terminal CN1 of the first charge generation portion and the output terminal, and periodically increases the charge amount increment of ΔQout1 * 1/2 (where ΔQout1 is 2 * C17 * ΔVout (t n-1 )). A second charge amount generation unit for outputting a signal having; A signal having a charge amount increment of? Qout1 * 1/2 connected to the second charge amount generation section and the output terminal periodically having a polarity opposite to the charge amount output from the second charge generation section, is outputted to ground; And a second parasitic capacitance removing unit for removing the parasitic capacitance generated at the connection point B with the second charge generation unit, wherein the signal having the amount of charge generated in the first and second charge generation units and the first capacitance It is characterized in that it is transmitted to the output terminal through the two capacitors.

이 실시예에 있어서, 상기 제1전하량발생부는 상기 접속점들(CN1,A) 사이에 직렬로 접속되어 있는 제1아날로그 스위치 및 제3커패시터와, 이 제1아날로그 스위치와 상기 제3커패시터의 접속점과 접지사이에 접속되어 있는 제2아날로그 스위치를 갖고, 상기 제1아날로그 스위치는 상기 제2제어신호에 의해 개폐되고 그리고 상기 제2아날로그 스위치는 상기 제1제어신호에 의해 개폐된다.In this embodiment, the first charge amount generation unit includes a first analog switch and a third capacitor connected in series between the connection points CN1 and A, and a connection point between the first analog switch and the third capacitor. A second analog switch is connected between grounds, the first analog switch is opened and closed by the second control signal, and the second analog switch is opened and closed by the first control signal.

이 실시예에 있어서, 상기 제1기생커패시턴스제거부는 상기 입력단과 상기 접속점 A사이에 접속되어 있고 그리고 상기 제1제어신호에 의해 개폐되는 제3아날로그 스위치와, 상기 접속점 A과 상기 접지사이에 접속되어 있는 제4커패시터를 포함한다.In this embodiment, the first parasitic capacitance removing unit is connected between the input terminal and the connection point A and is connected between the connection point A and the ground, the third analog switch being opened and closed by the first control signal. A fourth capacitor.

이 실시예에 있어서, 상기 제2전하량발생부는 상기 접속점 B과 상기 접속점 CN1사이에서 주기적으로 ΔQout1*1/2의 전하량증가분을 갖는 신호를 출력하는 제1전하량출력수단과, 상기 접속점 CN1과 상기 출력단사이에서 주기적으로 ΔQout2의 전하량증가분을 갖는 신호를 출력하는 제2전하량출력수단을 포함한다.In this embodiment, the second charge amount generation section includes first charge amount output means for outputting a signal having a charge amount increase of? Qout1 * 1/2 periodically between the connection point B and the connection point CN1, and the connection point CN1 and the output terminal. And second charge amount output means for outputting a signal having a charge amount increment of? Qout2 periodically therebetween.

이 실시예에 있어서, 상기 제1전하량출력수단은 상기 접속점 B과 상기 접속점 CN1사이에 직렬로 접속된 제5커패시터 및 제4아날로그 스위치와, 상기 제5커패시터와 상기 제4아날로그 스위치의 접속점과 접지사이에 접속되어 있는 제5아날로그 스위치를 포함하고, 상기 제5아날로그 스위치는 상기 제1제어신호에 의해 개폐된다.In this embodiment, the first charge quantity output means includes a fifth capacitor and a fourth analog switch connected in series between the connection point B and the connection point CN1, a connection point of the fifth capacitor and the fourth analog switch, and ground. And a fifth analog switch connected therebetween, wherein the fifth analog switch is opened and closed by the first control signal.

이 실시예에 있어서, 상기 제2전하량출력수단은 상기 접속점과 상기 출력단사이에 직렬로 접속되어 있는 제6커패시터 및 제6아날로그 스위치와, 이 제6커패시터와 상기 제6아날로그 스위치의 접속점과 접지사이에 접속되어 있는 제7아날로그 스위치를 포함하고, 상기 제6아날로그 스위치는 상기 제2제어신호에 의해 개폐되고 그리고 상기 제7아날로그 스위치는 상기 제1제어신호에 의해 개폐된다.In this embodiment, the second charge quantity output means includes a sixth capacitor and a sixth analog switch connected in series between the connection point and the output terminal, and a connection point between the sixth capacitor and the sixth analog switch and ground. And a seventh analog switch connected to the sixth analog switch, the sixth analog switch is opened and closed by the second control signal, and the seventh analog switch is opened and closed by the first control signal.

이 실시예에 있어서, 상기 제2커패시턴스제거부는 상기 접속점 B과 상기 출력단사이에 접속되어 있는 제8아날로그 스위치와 상기 접속점 B과 접지사이에 접속되어 있는 제7커패시터를 포함하고, 상기 제8아날로그 스위치는 상기 제1제어신호에 의해 개폐된다.In this embodiment, the second capacitance removing unit includes an eighth analog switch connected between the connection point B and the output terminal and a seventh capacitor connected between the connection point B and ground, and the eighth analog switch Is opened and closed by the first control signal.

[작용][Action]

상기 액티브 필터에 의하면, 상기 제1, 2전하량발생부와의 각 접속점 A, B에서, 즉 아날로그 스위치를 구성하는 nMOST의 소오스/드레인과 접합과의 사이에서 발생되는 기생커패시턴스들이 주기적으로 접지되게 한다.According to the active filter, parasitic capacitances generated at connection points A and B with the first and second charge generation units, i.e., between the source / drain and the junction of the nMOST constituting the analog switch are periodically grounded. .

[실시예]EXAMPLE

이하 본 발명의 실시예를 첨부도면 제4도 내지 제5도에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 5.

제4도를 참고하면, 본 발명의 신규한 액티브 필터는, 서로 교호적으로 온되고 그리고 온타이밍이 서로 중첩되지 않은 제1, 2제어신호에 의해서, 제1, 2전하량발생부(110,120)에서 주기적으로 각각 ΔQin1*1/2의 전하량증가분(여기서, 상기 ΔQin1은 2*C11*ΔVin(tn-1))과 ΔQout1*1/2의 전하량증가분(여기서, 상기 ΔQout1은 2*C17*ΔVout(tn-1))을 출력하고, 그리고 주기적으로 상기 제1, 2전하량발생부(110,120)와는 반대의 극성을 갖는 ΔQin1*1/2의 전하량증가분과 ΔQout1*1/2의 전하량증가분이 각각 접지되게 하여 상기 제1, 2전하량발생부(110,120)와의 각 접속점(A,B)에서 발생되는 기생커패시턴스들이 주기적으로 제거되게 하는 구성을 갖는다.Referring to FIG. 4, the novel active filters of the present invention are controlled by the first and second charge generation units 110 and 120 by first and second control signals that are alternately turned on and do not overlap each other. Periodically, each charge increase of ΔQin1 * 1/2 (wherein ΔQin1 is 2 * C11 * ΔVin (t n-1 )) and a charge increase of ΔQout1 * 1/2 (wherein ΔQout1 is 2 * C17 * ΔVout ( t n-1 )), and periodically the charge amount increase of ΔQin1 * 1/2 and the charge amount increase of ΔQout1 * 1/2 having polarities opposite to the first and second charge generation units 110 and 120 are grounded, respectively. The parasitic capacitances generated at the connection points A and B with the first and second charge generation units 110 and 120 are periodically removed.

다시 제4도에 의거하면, 본 발명의 액티브 필터는 입력단을 통하여 인가되는 입력신호(Vin)가 저항으로 기능하는 스위치드 커패시터(SC)로 제공되고, 이 스위치드 커패시터(SC)를 통하여 제공되는 전하량은 비반전단자가 접지된 연산증폭기(OP)의 반전단자로 인가되며, 상기 연산증폭기(OP)의 반전단자와 출력단사이에는 부궤환입력용 커패시터(C12)가 접속되어 있는 통상적인 구성을 포함한다. 상기 스위치드 커패시터(SC)는 일반적인 구조로서 4개의 아날로그 스위치(AS11,AS12,AS21,AS22)와 하나의 커패시터(C11)로 구성되어 있고, 상기 아날로그 스위치(AS21,AS22)는 제2도에 도시된 제어신호Φ2에 의해 개폐되고, 그리고 상기 아날로그 스위치(AS11,AS12)는 제2도에 도시된 제어신호Φ1에 의해 개폐된다. 상기 제어신호Φ1과 Φ2의 하이레벨이 제2도에 도시된 바와 같이 일주기(T)내에서 서로 중첩되지 않게 되어 있다. 이러한 제어신호Φ1과 Φ2에 의해 주기적으로 작동하는 상기 스위치드 커패시터(SC)에서는 상기 커패시터(C11)를 통하여 ΔQin2=C11*ΔVin(tn)의 전하량증가분을 갖는 신호를 출력한다. 이 전하량증가분을 갖는 신호는 상기 제어신호Φ2가 온상태에서 턴온되는 아날로그 스위치(AS22)를 통하여 상기 연산증폭기(OP)의 반전단자에 입력된다.4, the active filter of the present invention is provided to the switched capacitor (SC) in which the input signal (Vin) applied through the input terminal functions as a resistance, and the amount of charge provided through the switched capacitor (SC) is The non-inverting terminal is applied to the inverting terminal of the grounded operational amplifier OP, and includes a conventional configuration in which a negative feedback input capacitor C12 is connected between the inverting terminal of the operational amplifier OP and the output terminal. The switched capacitor SC has a general structure and is composed of four analog switches AS11, AS12, AS21, and AS22 and one capacitor C11, and the analog switches AS21 and AS22 are shown in FIG. It is opened and closed by the control signal .phi.2, and the analog switches AS11 and AS12 are opened and closed by the control signal .phi.1 shown in FIG. The high levels of the control signals .phi.1 and .phi.2 do not overlap each other in one cycle T as shown in FIG. The switched capacitor SC periodically operated by the control signals .phi.1 and .phi.2 outputs a signal having an increase in the charge amount of? Qin2 = C11 *? Vin (t n ) through the capacitor C11. The signal having this increase amount is input to the inverting terminal of the operational amplifier OP through the analog switch AS22 turned on when the control signal .phi.2 is turned on.

한편, 상기 스위치드 커패시터(SC)의 입력단 및 상기 커패시터(C11)와 상기 아날로그 스위치(AS22)의 접속점사이에 제1기생커패시턴스제거부(210)와 제1전하량발생부(110)가 직렬로 접속되어 있다.Meanwhile, a first parasitic capacitance removing unit 210 and a first charge generating unit 110 are connected in series between an input terminal of the switched capacitor SC and a connection point of the capacitor C11 and the analog switch AS22. have.

상기 제1전하량발생부(110)는 상기 제1기생커패시턴스제거부(210)와의 접속점(A)과 접속점(CN1)사이에 설치되어 주기적으로 ΔQin1*1/2의 전하량증가분을 갖는 신호를 출력하고, 그들 접속점(A,CN1)사이에 제어신호Φ2에 의해 개폐되는 아날로그 스위치(AS23)와 커패시터(C14)가 직렬로 접속되어 있고, 그리고 상기 아날로그 스위치(AS23)와 커패시터(C14)의 접속점과 접지사이에 제어신호Φ1에 의해 개폐되는 아날로그 스위치(AS14)가 접속되어 있는 구조를 갖는다. 상기 접속점(CN1)은 상기 스위치드 커패시터(SC)의 커패시터(C11)와 아날로그 스위치(AS22)의 접속점이다.The first charge generation unit 110 is installed between the connection point (A) and the connection point CN1 with the first parasitic capacitance removing unit 210 and outputs a signal having a charge amount increment of ΔQin1 * 1/2 periodically The analog switch AS23 and the capacitor C14, which are opened and closed by the control signal .phi.2, are connected in series between the connection points A and CN1, and the connection point and ground of the analog switch AS23 and the capacitor C14 are grounded. The analog switch AS14, which is opened and closed by the control signal .phi.1, is connected therebetween. The connection point CN1 is a connection point of the capacitor C11 of the switched capacitor SC and the analog switch AS22.

또한 상기 제1기생커패시턴스제거부(210)에 있어서는 상기 스위치드 커패시터(SC)의 입력단과 상기 접속점(A)사이에 접속되어 있어서 상기 제1전하량발생부(110)에서 출력되는 신호와 반대의 극성을 갖는 동일한 전하량증가분을 갖는 신호를 출력하고, 그들 접속점(A,Vin)사이에 제어신호Φ1에 의해 개폐되는 아날로그 스위치(AS13)가 접속되어 있고 그리고 상기 접속점(A)과 접지사이에 커패시터(C13)가 접속되어 있다.In addition, the first parasitic capacitance removing unit 210 is connected between the input terminal of the switched capacitor (SC) and the connection point (A) to have a polarity opposite to the signal output from the first charge generation unit (110). An analog switch AS13, which outputs a signal having the same amount of charge increase, and is opened and closed by the control signal .phi.1 between these connection points A and Vin, is connected, and a capacitor C13 is connected between the connection point A and the ground. Is connected.

이 실시예에서는 상기 커패시터(C13,C14)는 각각 상기 커패시터(C11)의 용량의 두배의 용량을 갖고 있다.In this embodiment, the capacitors C13 and C14 each have twice the capacity of the capacitor C11.

한편 제2전하량발생부(120)와 제2기생커패시턴스제거부(220)는 상기 접속점(CN1)과 연산증폭기(OP)의 출력단(Vin)사이에 접속되어 있고, 상기 제2전하량발생부(120)는 대별하여 접속점(B)과 상기 접속점(CN1)사이에서 주기적으로 ΔQout1*1/2의 전하량증가분을 갖는 신호를 출력하는 제1전하량출력부와 상기 접속점(CN1)과 상기 출력단(Vin)사이에서 주기적으로 ΔQout2의 전하량증가분을 갖는 신호를 출력하는 제2전하량출력수단을 구비하고 있다.On the other hand, the second charge generation unit 120 and the second parasitic capacitance removing unit 220 are connected between the connection point CN1 and the output terminal Vin of the operational amplifier OP, and the second charge generation unit 120 ) Is divided into a first charge output unit for outputting a signal having a charge quantity increase of? Qout1 * 1/2 periodically between the connection point B and the connection point CN1, and between the connection point CN1 and the output terminal Vin. Has a second charge output means for periodically outputting a signal having a charge increase of? Qout2.

상기 제1전하량출력부는 상기 접속점(CN1)과 접속점(B)사이에 커패시터(C15)와 제어신호Φ2에 의해 개폐되는 아날로그 스위치(AS24)와 직렬로 접속되어 있고 그리고 그들의 접속점과 접지사이에 제어신호Φ1에 의해 개폐되는 아날로그 스위치(AS15)가 접속되어 있는 구성을 갖는다. 상기 제2전하량출력부는 상기 접속점(CN1)과 상기 출력단(Vout)사이에 커패시터(C17)와 제어신호Φ2에 의해 개폐되는 아날로그 스위치(AS25)가 직렬로 접속되어 있고 그리고 그들사이의 접속점과 접지사이에 제어신호Φ1에 의해 개폐되는 아날로그 스위치(AS17)가 접속되어 있는 구성을 갖는다.The first charge quantity output part is connected in series with the analog switch AS24, which is opened and closed between the connection point CN1 and the connection point B by the capacitor C15 and the control signal .phi.2, and a control signal between their connection point and ground. It has a structure to which the analog switch AS15 which is opened and closed by phi 1 is connected. The second charge output unit has an analog switch (AS25) connected in series between the connection point (CN1) and the output terminal (Vout) by the capacitor (C17) and the control signal Φ 2 in series and between the connection point and the ground between them Is connected to the analog switch AS17 which is opened and closed by the control signal .phi.1.

또한 상기 제2커패시턴스제거부(220)는 상기 접속점(B)과 상기 출력단(Vout)사이에 제어신호Φ1에 의해 제어되는 아날로그 스위치(AS16)가 접속되어 있고, 그리고 상기 접속점(B)과 접지사이에 커패시터(C16)가 접속되어 있는 구성을 갖는다.In addition, the second capacitance removing unit 220 is connected between the connection point (B) and the output terminal (Vout), the analog switch AS16 controlled by the control signal Φ 1, and between the connection point (B) and ground Has a configuration in which a capacitor C16 is connected.

상술한 구성을 갖는 액티브 필터의 작동을 제5a도와 제5b도에 의거하여 설명한다.The operation of the active filter having the above-described configuration will be described based on FIG. 5A and FIG. 5B.

제5a도는 제2도에 도시된 제어신호Φ1이 온될 때 제4도의 액티브 필터의 커패시터들이 충방전되는 상태를 보여주고 있는 회로도이고, 제5b도는 제2도에 도시된 제어신호Φ2가 온될 때 제4도의 액티브 필터의 커패시터들이 충방전되는 상태를 보여주고 있는 회로도이다.FIG. 5A is a circuit diagram showing a state in which the capacitors of the active filter of FIG. 4 are charged and discharged when the control signal .phi.1 shown in FIG. 2 is on. FIG. 5b is a diagram showing the state when the control signal .phi.2 shown in FIG. 4 is a circuit diagram showing charge and discharge of capacitors of an active filter of 4 degrees.

먼저, 제어신호Φ1가 t=tn-1에서 온되면(제2도를 참조), 본 발명의 액티브 필터는 제5a도와 같이 작동된다. 즉, 상기 제어신호Φ1이 온일 때 제어신호Φ2는 오프되기 때문에, 아날로그 스위치(AS11-AS17)는 턴온되고 그리고 아날로그 스위치(AS21-AS25)는 턴오프된다. 이때 제5a도에 도시된 바와 같이 커패시터(C11,C14,C15,C17)는 접지되어서 그 커패시터들에 충전된 전하들이 접지로 방전된다.First, when the control signal .phi.1 is turned on at t = t n-1 (see FIG. 2), the active filter of the present invention is operated as in FIG. 5a. That is, since the control signal .phi.2 is off when the control signal .phi.1 is on, the analog switches AS11-AS17 are turned on and the analog switches AS21-AS25 are turned off. At this time, as shown in FIG. 5A, the capacitors C11, C14, C15, and C17 are grounded, and the charges charged in the capacitors are discharged to the ground.

이때, 상기 제1, 2기생커패시턴스제거부(210,220)에 각각 포함되어 있는 상기 커패시터(C13,C16)에서는 다음식과 같이 전하량이 발생된다.In this case, the amount of charge is generated in the capacitors C13 and C16 included in the first and second parasitic capacitance removing units 210 and 220, respectively.

ΔQin1 = 2 * C11 * ΔVin(tn-1) - - - (식1)ΔQin1 = 2 * C11 * ΔVin (t n-1 )---(Equation 1)

ΔQout1 = 2 * C17 * ΔVout(tn-1) - - - (식2)ΔQout1 = 2 * C17 * ΔVout (t n-1 )---(Equation 2)

여기서, ΔQin1은 상기 커패시터(C13)의 전하량증가분이고, C11은 상기 커패시터(C11)의 커패시턴스이며, Vin은 상기 스위치드 커패시터(SC)의 입력전압이며, C17은 상기 커패시터(C17)의 커패시턴스이고 그리고 Vout은 상기 연산증폭기(OP)의 출력전압이다.Where ΔQin1 is the increase in charge of the capacitor C13, C11 is the capacitance of the capacitor C11, Vin is the input voltage of the switched capacitor SC, C17 is the capacitance of the capacitor C17 and Vout Is the output voltage of the operational amplifier OP.

한편 상기 제어신호Φ2가 t=tn에서 온되면(제2도를 참조), 본 발명의 액티브 필터는 제5b도와 같이 작동된다. 즉, 상기 제어신호Φ2이 온일 때 제어신호Φ1은 오프되기 때문에, 아날로그 스위치(AS21-AS25)는 턴온되고 그리고 아날로그 스위치(AS11-AS17)는 턴오프된다. 이때, 제5b도에 도시된 바와 같이, 상기 스위치드 커패시터(SC)의 커패시터(C11)와 상기 제2전하량출력부의 커패시터(C17)에서는 다음식과 같이 전하량이 발생된다.On the other hand, when the control signal .phi.2 is turned on at t = t n (see FIG. 2), the active filter of the present invention operates as shown in FIG. 5b. That is, since the control signal .phi.1 is off when the control signal .phi.2 is on, the analog switches AS21-AS25 are turned on and the analog switches AS11-AS17 are turned off. At this time, as shown in Figure 5b, the amount of charge is generated in the capacitor (C11) of the switched capacitor (SC) and the capacitor (C17) of the second charge output unit as shown in the following equation.

ΔQin2 = C11 * ΔVin(tn) - - - (식3)ΔQin2 = C11 * ΔVin (t n )---(Equation 3)

ΔQout2 = C17 * ΔVout(tn) - - - (식4)ΔQout2 = C17 * ΔVout (t n )---(Equation 4)

여기서, ΔQin2와 ΔQout2는 각각 상기 커패시터(C11)와 (C17)의 전하량증가분이고, C11은 상기 커패시터(C11)의 커패시턴스이며, Vin은 상기 스위치드 커패시터(SC)의 입력전압이며, ΔQout2는 상기 커패시터(C17)의 전하량증가분이고, C17은 상기 커패시터(C17)의 커패시턴스이며, 그리고 ΔVout은 상기 연산증폭기(OP)의 출력전압이다.Here, ΔQin2 and ΔQout2 are the charge increase of the capacitors C11 and C17, respectively, C11 is the capacitance of the capacitor C11, Vin is the input voltage of the switched capacitor SC, and ΔQout2 is the capacitor ( The increase in charge amount of C17), C17 is the capacitance of the capacitor C17, and ΔVout is the output voltage of the operational amplifier OP.

또한 상기 제1전하량발생부(110)의 커패시터(C14)와 상기 제2전하량발생부(120)의 커패시터(C15)에서는, 전압분배의 법칙에 의해서, 상기 식(1)과 식(2)로부터 ΔQin1과 ΔQout1의 전하량이 발생된다. 그 결과, 상기 제1전하량발생부(110)와 상기 제2전하량발생부(120)에서는 다음식과 같이 전하량을 발생한다.In the capacitor C14 of the first charge generation unit 110 and the capacitor C15 of the second charge generation unit 120, according to the law of voltage division, the equations (1) and (2) are used. The amount of charges ΔQin1 and ΔQout1 is generated. As a result, the first charge generation unit 110 and the second charge generation unit 120 generates a charge amount as follows.

ΔQin = ΔQin1 / 2 + ΔQin2 - - - (식5)ΔQin = ΔQin1 / 2 + ΔQin2---(Equation 5)

ΔQout = ΔQout1 / 2 + ΔQout2 - - - (식6)ΔQout = ΔQout1 / 2 + ΔQout2---(Equation 6)

여기서, ΔQin은 상기 제1전하량발생부(110)에서 발생되는 전하량증가분을 갖는 신호이고, 그리고 ΔQout은 상기 제2전하량발생부(120)에서 발생되는 전하량증가분을 갖는 신호이다.Here, ΔQin is a signal having an increase amount of charge generated in the first charge generation unit 110, and ΔQout is a signal having an increase amount of charge generated in the second charge generation unit 120.

또한 상기 제1기생커패시턴스제거부(210)의 커패시터(C13)에서는 상기 제1전하량발생부(110)에서 출력되는 전하량증가분(ΔQin)과 동일한 크기와 반대의 극성을 갖는 전하량증가분이 접지로 흐르게 된다. 그 결과, 주기적으로 상기 제1기생커패시턴스제거부(210)의 아날로그 스위치(AS13)와 상기 제1전하량발생부(110)의 아날로그 스위치(AS23)사이에서 발생되는 기생커패시턴스(접속점 A에서 발생되는 기생커패시턴스), 즉 접합과 소오스간의 기생커패시턴스 및 접합과 드레인간의 기생커패시턴스가 접지되기 때문에, 본 발명의 액티브 필터는 그러한 기생커패시턴스에 영향을 받지 않는다.In addition, in the capacitor C13 of the first parasitic capacitance removing unit 210, an increase in charge amount having a polarity opposite to the same magnitude as that of the increase amount ΔQin output from the first charge generation unit 110 flows to ground. . As a result, the parasitic capacitance (parasitic generated at the connection point A) periodically generated between the analog switch AS13 of the first parasitic capacitance removing unit 210 and the analog switch AS23 of the first charge generation unit 110. Capacitance), i.e., the parasitic capacitance between the junction and the source and the parasitic capacitance between the junction and the drain, are grounded, so that the active filter of the present invention is not affected by such parasitic capacitance.

게다가, 상기 제1기생커패시턴스제거부(220)의 커패시터(C16)에서는 상기 제1전하량발생부(120)의 제1전하량출력부에서 출력되는 전하량증가분(ΔQout1/2)과 동일한 크기의 반대의 극성을 갖는 전하량증가분이 접지로 흐르게 된다. 그 결과, 주기적으로 상기 제2기생커패시턴스제거부(220)의 아날로그 스위치(AS16)와 상기 제1전하량출력부의 아날로그 스위치(AS24)사이에서 발생되는 기생커패시턴스(접속점 B에서 발생되는 기생커패시턴스), 즉 접합과 소오스간의 기생커패시턴스 및 접합과 드레인간의 기생커패시턴스가 접지되기 때문에, 본 발명의 액티브 필터는 그러한 기생커패시턴스에 영향을 받지 않는다.In addition, in the capacitor C16 of the first parasitic capacitance removing unit 220, the opposite polarity of the same magnitude as that of the charge increase ΔQout1 / 2 output from the first charge output unit of the first charge generation unit 120 is obtained. An increase in charge with a flows to ground. As a result, the parasitic capacitance (parasitic capacitance generated at the connection point B) periodically generated between the analog switch AS16 of the second parasitic capacitance removing unit 220 and the analog switch AS24 of the first charge output unit, that is, Since the parasitic capacitance between the junction and the source and the parasitic capacitance between the junction and the drain are grounded, the active filter of the present invention is not affected by such parasitic capacitance.

상기 제2전하량발생부(120)에서 출력되는 신호(ΔQout)중 ΔQout1/2는 상기 제1전하량출력부의 커패시터(C15)에서 출력되고 그리고 ΔQout은 상기 제2전하량출력부의 커패시터(C17)에서 출력된다.Among the signals ΔQout output from the second charge generation unit 120, ΔQout1 / 2 is output from the capacitor C15 of the first charge output unit and ΔQout is output from the capacitor C17 of the second charge output unit. .

이와같이 상기 제1, 2전하량발생부(110,120)에서 출력되는 전하량은 상기 스위치드 커패시터(SC)의 아날로그 스위치(AS22)와 궤환용 커패시터(C12)를 통하여 출력단(Vout)으로 전달된다. 이때, Z-변환을 사용하여 전달함수를 구하면 다음의 식(7)이 구해진다.As such, the amount of charge output from the first and second charge generation units 110 and 120 is transferred to the output terminal Vout through the analog switch AS22 and the feedback capacitor C12 of the switched capacitor SC. At this time, if the transfer function is obtained using the Z-transformation, the following equation (7) is obtained.

상술한 바와 같이, 본 발명의 액티브 필터에 의하면, 상기 스위치드 커패시터(SC)와 상기 제1전하량발생부(110) 및 상기 제1기생커패시턴스제거부(210)로 이루어지는 입력블록에서 발생되는 전하량(ΔQin=ΔQin1/2+ΔQin2)과, 상기 제2전하량발생부(120)와 상기 제2기생커패시턴스제거부(220)로 이루어지는 출력블럭(또는 궤환블록)에서 발생되는 전하량(ΔQout=ΔQout1/2+ΔQout2)에 의해서 이득(gain)이 결정되고, 또한 상기 커패시터(C12)와 상기 제2전하량발생부(120) 및 제2기생커패시턴스제거부(220)에서 발생하는 전하량에 의해서 컷오프 주파수(a cutoff frequency)가 결정된다.As described above, according to the active filter of the present invention, the amount of charge ΔQin generated in the input block including the switched capacitor SC, the first charge generation unit 110 and the first parasitic capacitance removing unit 210 = ΔQin1 / 2 + ΔQin2), and the amount of charge generated in the output block (or feedback block) consisting of the second charge generation unit 120 and the second parasitic capacitance removing unit 220 (ΔQout = ΔQout1 / 2 + ΔQout2) The gain is determined by the A and the cutoff frequency is determined by the amount of charge generated in the capacitor C12, the second charge generation unit 120, and the second parasitic capacitance removing unit 220. Is determined.

또한 본 발명의 액티브 필터에 의하면, 아날로그 스위치들 사이의 접속점에서 발생될 수 있는 접합과 소오스간의 기생커패시턴스와, 접합과 드레인간의 기생커패시턴스가 제거될 수 있기 때문에, 그러한 기생커패시턴스의 영향을 받지 않는 우수한 액티브 필터의 특성을 얻을 수 있다.In addition, according to the active filter of the present invention, since the parasitic capacitance between the junction and the source, and the parasitic capacitance between the junction and the drain, which can be generated at the connection point between the analog switches, can be eliminated, the parasitic capacitance is excellent. The characteristics of the active filter can be obtained.

게다가, 본 발명의 액티브 필터는 Bilinear방식의 필터구조로 구성되어 있기 때문에, 신호대역이 넓은 특성을 갖는다.In addition, since the active filter of the present invention is composed of a bilinear filter structure, the signal band has a wide characteristic.

Claims (7)

반전입력단이 접지되어 있는 연산증폭기(OP)와, 입력단과 이 연산증폭기(OP)의 비반전입력단사이에 제1커패시터(C11)를 갖는 스위치드 커패시터(SC)로 이루어진 저항부와, 상기 연산증폭기(OP)의 상기 비반전입력단과 출력단사이에 연결된 제2커패시터(C12)를 갖고, 서로 교호적으로 온되고 그리고 온타이밍이 서로 중첩되지 않은 제1, 2제어신호에 의해서 상기 스위치드 커패시터(SC)에서 상기 입력단을 통하여 입력되는 입력신호(Vin)에 대해 전하량증가분 ΔQin2=C11*ΔVin(tn)(여기서 t=tn에서 제2제어신호가 ON인 상태)이 주기적으로 출력되는 액티브 필터에 있어서, 상기 저항부의 일단에 접속되어 있고, 주기적으로 ΔQin1*1/2의 전하량증가분(여기서, 상기 ΔQin은 2*C11*ΔVin(tn-1))을 갖는 신호를 출력하는 제1전하량발생부(110)와; 상기 제1전하량발생부(110)와 상기 입력단사이에 접속되어 있고, 주기적으로 상기 제1전하량발생부(110)에서 출력되는 전하량증가분과는 반대의 극성을 갖는 ΔQin1*1/2의 전하량증가분을 갖는 신호를 접지로 출력하여 상기 제1전하발생부(110)와의 접속점(A)에서 발생되는 기생커패시턴스를 제거하는 제1기생커패시턴스제거부(210)와; 상기 스위치드 커패시터(SC)와 상기 제1전하량발생부(110)의 접속점(CN1)과 상기 출력단사이에 접속되어 있고, 주기적으로 ΔQout1*1/2의 전하량증가분(여기서, 상기 ΔQout1은 2*C17*ΔVout(tn-1))을 갖는 신호를 출력하는 제2전하량발생부(120)와; 상기 제2전하량발생부(120)와 상기 출력단사이에 접속되어 있고, 주기적으로 상기 제2전하량발생부(120)에서 출력되는 전하량과는 반대의 극성을 갖는 ΔQout1*1/2의 전하량증가분을 갖는 신호를 접지로 출력하여 상기 제2전하량발생부(120)와의 접속점(B)에서 발생되는 기생커패시턴스를 제거하는 제2기생커패시턴스제거부(220)를 포함하여, 상기 제1, 2전하량발생부와 상기 제1커패시턴스(C11)에서 발생되는 전하량을 갖는 신호가 상기 제2커패시터(C12)를 통하여 상기 출력단으로 전달되는 것을 특징으로 하는 액티브 필터.A resistor unit comprising an operational amplifier OP having an inverted input terminal grounded, a switched capacitor SC having a first capacitor C11 between the input terminal and the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP, and the operational amplifier OP. In the switched capacitor (SC) by first and second control signals having a second capacitor (C12) connected between the non-inverting input terminal and the output terminal of OP), which are alternately turned on and do not overlap each other. In an active filter in which the charge amount increase ΔQin2 = C11 * ΔVin (t n ) (where t = t n is ON) is periodically output to the input signal Vin input through the input terminal. A first charge generation unit 110 connected to one end of the resistor unit and periodically outputting a signal having a charge increase of ΔQin1 * 1/2 (wherein ΔQin is 2 * C11 * ΔVin (t n-1 )) )Wow; The charge amount increase of ΔQin1 * 1/2 which is connected between the first charge amount generation unit 110 and the input terminal and has a polarity opposite to the charge amount increase output from the first charge amount generation unit 110 periodically A first parasitic capacitance removing unit 210 for outputting a signal to ground to remove parasitic capacitance generated at the connection point A with the first charge generating unit 110; It is connected between the connection point CN1 of the switched capacitor SC and the first charge generation unit 110 and the output terminal, and periodically increases the charge amount of ΔQout1 * 1/2 (wherein ΔQout1 is 2 * C17 * A second charge generation unit 120 for outputting a signal having? Vout (t n-1 ); It is connected between the second charge generation unit 120 and the output terminal, and has a charge amount increment of ΔQout1 * 1/2 having a polarity opposite to the charge amount periodically output from the second charge generation unit 120. And a second parasitic capacitance removing unit 220 for outputting a signal to ground to remove the parasitic capacitance generated at the connection point B with the second charge generation unit 120. Active signal, characterized in that the signal having the amount of charge generated in the first capacitance (C11) is transmitted to the output terminal through the second capacitor (C12). 제1항에 있어서, 상기 제1전하량발생부(110)는 상기 접속점들(CN1,A)사이에 직렬로 접속되어 있는 제1아날로그 스위치(AS23) 및 제3커패시터(C14)와, 이 아날로그 스위치(AS23)와 상기 제3커패시터(C14)의 접속점과 접지사이에 접속되어 있는 제2아날로그 스위치(AS14)를 포함하고, 상기 제1아날로그 스위치(AS23)는 상기 제2제어신호에 의해 개폐되고 그리고 상기 제2아날로그 스위치(AS14)는 상기 제1제어신호에 의해 개폐되는 것을 특징으로 하는 액티브 필터.The first charge generating unit 110 and the first analog switch AS23 and the third capacitor C14 connected in series between the connection points CN1 and A, and the analog switch. And a second analog switch AS14 connected between the connection point of the AS23 and the third capacitor C14 and the ground, wherein the first analog switch AS23 is opened and closed by the second control signal, and And the second analog switch AS14 is opened and closed by the first control signal. 제1항에 있어서, 상기 제1기생커패시턴스제거부(210)는 상기 입력단과 상기 접속점(A)사이에 접속되어 있고 그리고 상기 제1제어신호에 의해 개폐되는 제3아날로그 스위치(AS13)와, 상기 접속점(A)과 상기 접지사이에 접속되어 있는 제4커패시터(C13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 필터.The third analog switch AS13 of claim 1, wherein the first parasitic capacitance removing unit 210 is connected between the input terminal and the connection point A and is opened and closed by the first control signal. And a fourth capacitor (C13) connected between the connection point (A) and the ground. 제1항에 있어서, 상기 제2전하량발생부(120)는 상기 접속점(B)과 상기 접속점(CN1)사이에서 주기적으로 ΔQout1*1/2의 전하량증가분을 갖는 신호를 출력하는 제1전하량출력수단과, 상기 접속점(CN1)과 상기 출력단사이에서 주기적으로 ΔQout2의 전하량증가분을 갖는 신호를 출력하는 제2전하량출력수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 필터.The method of claim 1, wherein the second charge generation unit 120 is a first charge output unit for outputting a signal having a charge increase of ΔQout1 * 1/2 periodically between the connection point (B) and the connection point (CN1) And second charge quantity output means for outputting a signal having a charge quantity increment of? Qout2 periodically between the connection point CN1 and the output terminal. 제4항에 있어서, 상기 제1전하량출력수단은 상기 접속점(B)과 상기 접속점(CN1)사이에 직렬로 접속된 제5커패시터(C15) 및 제아날로그 스위치(AS24)와, 상기 제5커패시터(C15)와 상기 제4아날로그 스위치(AS24)의 접속점과 접지사이에 접속되어 있는 제5아날로그 스위치(AS15)를 포함하고, 상기 제5아날로그 스위치(AS15)는 상기 제1제어신호에 의해 개폐되는 것을 특징으로 하는 액티브 필터.The method of claim 4, wherein the first charge output means comprises a fifth capacitor (C15) and a analog switch (AS24) connected in series between the connection point (B) and the connection point (CN1), and the fifth capacitor ( C15) and a fifth analog switch AS15 connected between the connection point of the fourth analog switch AS24 and the ground, wherein the fifth analog switch AS15 is opened and closed by the first control signal. The active filter characterized by the above. 제4항에 있어서, 상기 제2전하량출력수단은 상기 접속점(CN1)과 상기 출력단사이에 직렬로 접속되어 있는 제6커패시터(C17) 및 제6아날로그 스위치(AS25)와, 이 제6커패시터(C17)와 상기 제6아날로그 스위치(AS25)의 접속점과 접지사이에 접속되어 있는 제7아날로그 스위치(AS17)를 포함하고, 상기 제6아날로그 스위치(AS25)는 상기 제2제어신호에 의해 개폐되고 그리고 상기 제7아날로그 스위치(AS17)는 상기 제1제어신호에 의해 개폐되는 것을 특징으로 하는 액티브 필터.5. The second charge output unit according to claim 4, wherein the second charge output unit comprises a sixth capacitor C17 and a sixth analog switch AS25 connected in series between the connection point CN1 and the output terminal, and the sixth capacitor C17. ) And a seventh analog switch AS17 connected between a connection point of the sixth analog switch AS25 and a ground, wherein the sixth analog switch AS25 is opened and closed by the second control signal and the The seventh analog switch AS17 is opened and closed by the first control signal. 제1항에 있어서, 상기 제2커패시턴스제거부(220)는 상기 접속점(B)과 상기 출력단사이에 접속되어 있는 제8아날로그 스위치(AS16)와 상기 접속점(B)과 접지사이에 접속되어 있는 제7커패시터(C16)를 포함하고, 상기 제8아날로그 스위치(AS16)는 상기 제1제어신호에 의해 개폐되는 것을 특징으로 하는 액티브 필터.The second capacitance removing unit 220 is connected to an eighth analog switch AS16 connected between the connection point B and the output terminal, and is connected between the connection point B and the ground. And an eight capacitor (C16), wherein the eighth analog switch (AS16) is opened and closed by the first control signal.
KR1019960007130A 1996-03-16 1996-03-16 Active Filter with Switched Capacitor KR0174708B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960007130A KR0174708B1 (en) 1996-03-16 1996-03-16 Active Filter with Switched Capacitor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960007130A KR0174708B1 (en) 1996-03-16 1996-03-16 Active Filter with Switched Capacitor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR970068148A KR970068148A (en) 1997-10-13
KR0174708B1 true KR0174708B1 (en) 1999-04-01

Family

ID=19453255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960007130A KR0174708B1 (en) 1996-03-16 1996-03-16 Active Filter with Switched Capacitor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR0174708B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR970068148A (en) 1997-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4835482A (en) Semiconductor integrated circuit forming a switched capacitor filter
US5187390A (en) Input sampling switch charge conservation
US5391999A (en) Glitchless switched-capacitor biquad low pass filter
US4496858A (en) Frequency to voltage converter
EP0340439B1 (en) Switched capacitor amplifier circuit
US8279023B2 (en) Filter circuit and communication device
EP0712203A1 (en) Programmable capacitor array and method of programming
US5764100A (en) Filter
US4653017A (en) Decimating filter
US4306197A (en) Switched-capacitor elliptic filter
KR0174708B1 (en) Active Filter with Switched Capacitor
US4354250A (en) Switched-capacitor source resistor simulation circuit
US6791400B2 (en) Frequency-tuning loop used in the transconductor-capacitor filter
CA1162996A (en) Switched-capacitor floating-inductor simulation circuit
US6404262B1 (en) Switched capacitor integrator using unity gain buffers
KR900001811B1 (en) Switched capacitor circuit
US6809580B2 (en) Switched capacitor filter circuit and method of fabricating the same
US5617054A (en) Switched capacitor voltage error compensating circuit
JPS58124317A (en) Primary high pass filter
JPH0993086A (en) Switched capacitor circuit and signal processing circuit using the same
JPH08506948A (en) Signal processing circuit with switched transconductor
US4513265A (en) 3-Phase switched capacitor circuit having an inductive characteristic
JPH0671194B2 (en) Switched Capacitor Filter
KR910010065B1 (en) Voltage amp circuit
JP2004007529A (en) Switched capacitor filter circuit and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20051007

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee