采用開關電容實現模擬領域內的可編程設計

　　PSoC的開關電容

　　賽普拉斯的可編程片上系統（PSoC）器件使用開關電容電路來實現可編程模擬功能。在PSoC中，模擬開關電容塊圍繞軌到軌輸入輸出、低偏置和低噪聲運算放大器而構建。大多數模擬電路在輸入和反饋路徑中都包括一些電容和電阻。如果上述組件的值及其連接到運算放大器的方式可以編程，那么我們就能讓其根據我們的需要發揮作用，也就是說可以讓其發揮反相放大器、非反相放大器、過濾器、積分器等不同作用。以下是PSoC中可用的一般性開關電容電路的方框圖：

　　該模塊包含二進制加權開關電容陣列，使用戶能實現電容加權的可編程性。在圖2中，控制字段BSW可讓BCap作為開關電容或電容。可編程的BCap開關電容連接到運算放大器的總和節點。AnalogBus（模擬總線）開關將運算放大器的輸出與模擬緩沖相連接。CompBus（比較器總線）開關將比較器與數字塊相連接。輸入多路復用器能從外部輸入、某些其他模擬塊輸出和內部參考等輸入源中進行選擇。控制配置的控制寄存器也有不同選擇。由于寄存器位控制所有事項，因此我們即便在運行時也能改變功能。這樣，同樣的塊就能根據用戶的應用需要而發揮不同的作用。

　　反相放大器實施方案示例

　　以下是用普通開關電容電路實施反相放大器的示例，如圖3所示：

　　圖3： 用普通開關電容電路實施反相放大器的示例。

　　本放大器包括運算放大器、輸入電容（CA）、反饋電容（CF）和五個開關。

　　本電路工作分為兩個不同的階段——采集階段和電荷轉移。

　　在采集階段，電路如下所示：

　　圖3（a）：采集階段的電路圖。

　　在本階段，電容的所有電荷接地，唯一的例外在于，CF上由于輸入偏置電壓緣故有些電荷。CA的輸入側設為接地，CF的輸出側也設為接地。不過由于電荷方向在采集中不同，因此在電荷轉移階段消除了偏置效應。由于采集階段自動進行上述檢測，因此又稱作“自動歸零”調整。