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Saviez-vous comment les filtres à condensateur commuté subvertissent la conception des circuits traditionnels ?
Avec le développement rapide de la technologie électronique, les filtres à condensateur commuté (SCF) remplacent progressivement la conception traditionnelle des filtres à résistance-condensateur. Cette nouvelle technologie de filtrage a non seulement suscité des discussions constantes dans le domaine professionnel, mais a également modifié les règles de base de la conception des circuits, permettant aux concepteurs électroniques d'économiser des coûts et de l'espace sans affecter les performances.
Le cœur de la technologie des condensateurs commutés réside dans sa capacité à déplacer la charge en réponse à la commutation d'un interrupteur, ce qui la rend plus efficace que jamais dans les circuits traditionnels.
Qu'est-ce qu'un filtre à condensateur commuté ?
Les filtres à condensateurs commutés sont des circuits électroniques composés de condensateurs et de commutateurs. Il utilise des signaux d'horloge qui ne se chevauchent pas pour contrôler l'ouverture et la fermeture des interrupteurs afin d'obtenir différentes fonctions de filtrage basées sur le rapport entre la fréquence et la valeur de capacité. La beauté de cette conception est qu'elle ne nécessite pas de résistances précises mais repose sur des valeurs de capacité relatives et une fréquence de commutation, ce qui la rend particulièrement adaptée aux applications de circuits intégrés.
Avantages de la technologie des condensateurs commutés
Traditionnellement, de nombreux filtres électroniques reposaient sur des résistances et des condensateurs de précision, mais à mesure que la technologie des circuits intégrés progresse, cela devient de plus en plus difficile. Dans les filtres à condensateurs commutés, les concepteurs peuvent tirer parti d'une large gamme de capacités sans se soucier de la précision des résistances. De cette façon, le filtre à condensateur commuté a :
- Processus de fabrication plus simple
- Zone de silicium occupée réduite
- Valeur de résistance pouvant être ajustée à tout moment
Étant donné que les filtres à condensateurs commutés peuvent remplacer efficacement les résistances dans les circuits traditionnels, ils sont largement utilisés dans les convertisseurs numérique-analogique (DAC) et analogique-numérique (ADC).
Comment un condensateur commuté simule-t-il une résistance ?
Les circuits à condensateurs commutés peuvent simuler le comportement d'une résistance en transférant la charge d'une extrémité à l'autre à une fréquence de commutation spécifiée. La clé de cette simulation est le calcul de sa résistance équivalente, qui peut être exprimée en termes de capacité et de fréquence. Par rapport aux résistances traditionnelles, cette simulation peut être ajustée dynamiquement, ce qui la rend idéale pour les scénarios d'application nécessitant des changements.
Plage d'application des filtres à condensateurs commutés
Les filtres à condensateurs commutés ont une large gamme d'applications, y compris, sans s'y limiter :
- Convertisseurs de données : tels que DAC et ADC
- Traitement du signal : tel que le codec à modulation par impulsions codées (PCM)
- Divers filtres électroniques
Conclusion
Enfin, le concept de filtres à condensateurs commutés ne constitue pas seulement une nouvelle conception fonctionnelle, mais également un changement philosophique. À l'ère numérique d'aujourd'hui, avec la diversification des besoins en équipements électroniques, quels types de conceptions de circuits innovantes apparaîtront à l'avenir ?
