Circuito condensatore commutato
I circuiti a condensatore commutato o circuiti SC (English Switched-Capacitor) consentono l'emulazione di una resistenza con una capacità associata a transistor MOS usati come interruttori.
I circuiti a condensatori commutati presentano alcuni vantaggi rispetto ai resistori:
- consentono di ottenere una resistenza variabile in funzione della frequenza di clock . Ciò consente di produrre filtri la cui frequenza di taglio è una funzione della frequenza di clock.
- occupano un'area più piccola di quella che occuperebbe la resistenza integrata equivalente.
- in generale (questo dipende dalla tecnologia utilizzata), la precisione dei condensatori integrati è maggiore di quella delle resistenze. Questo punto è importante quando si crea un filtro.
Storico
È nel 1972 che David L. Fried (in) ha proposto un circuito del genere che consente di rimuovere i resistori e di sostituirli con circuiti con capacità commutate. Il primo filtro integrato che utilizza questa innovazione è stato utilizzato Nel 1977.
Principio dei circuiti a condensatori commutati
Gli interruttori S1 e S2 sono controllati da due orologi Phi1 e Phi2. Questi due interruttori sono complementari, vale a dire quando l'interruttore S1 è aperto, l'interruttore S2 è chiuso e quando l'interruttore S2 è aperto, l'interruttore S1 è chiuso. Si può considerare che le tensioni Vin (t) e Vout (t) sono costanti durante un periodo di clock perché queste tensioni variano poco. Il carico della capacità durante la fase di attività dell'orologio Phi1 è e il carico della capacità durante la fase di attività dell'orologio Phi2 è . Durante un periodo, il trasferimento del carico corrisponde all'ingresso all'uscita. Che equivale a una corrente media . La resistenza equivalente tra l'ingresso e l'uscita è quindi:
Applicazioni
I circuiti a condensatori commutati vengono utilizzati principalmente per la realizzazione di filtri, vengono utilizzati anche per l'integrazione basata su AOP o digitalizzazione ( conversione da analogico a digitale ).