[发明专利]一种高速反应型低通滤波器、滤波电路及控制方法

说明书

本发明公开了一种高速反应型低通滤波器，其包括有运放U1和依次串联的开关Φb1、开关Φa1、开关Φb2、开关Φa2、开关Φb3和开关Φa3，所述开关Φb1的前端作为所述低通滤波器的输入端，所述开关Φb1的后端通过电容C1接地，所述开关Φa1的后端通过电容C2接地，所述开关Φb2的后端通过电容C3接地，所述开关Φb3的后端通过电容C4接地，所述开关Φa3的后端连接于所述运放U1的同相端，所述开关Φa2的后端通过电容C5连接于所述运放U1相的输出端，所述运放的U1的输出端和反相端相互连接后作为所述低通滤波器的输出端。本发明在不降低通道切换速度的条件下，降低低通滤波的角频率，进而降低噪音对讯号不良影响。

技术领域

本发明涉及低通滤波器，尤其涉及一种高速反应型低通滤波器、滤波电路及控制方法。

背景技术

滤波器广泛被用在讯号处理电路中，在模拟讯号处理和通讯领域，滤波器被用于过滤噪声，在通讯领域用于把不同频段分开以及处理，尤其是在无线通讯方面，讯号都是和载波被混频器混合之后发射出去，而接收方把讯号通过滤波器，把载波讯号过滤以提前有用的讯息。通常，一节滤波器是20dB/decade，而三接滤波器也就60dB/decade，所以角频率和提起讯号的频率一定要有十倍的差距。但是，当角频率太低输出讯号将会反应很缓慢。而且，在触控芯片不同的通道将不停的切换，低通滤波将会要求输出需要很长的等待时间，这将使芯片的速度很慢，从而降低了芯片的性能。由于电源噪声和LCD屏噪声都是很低频，所以一般低通滤波器是无法达到这么低频还有足够的反应。

现有低通滤波器电路结构请参见图1至图3，在很多传感器的模拟前端，滤波器被用来过滤高频噪音，比如射频噪音、电源噪音和其他的系统所产生的噪音。但是，很多噪音比如电源噪音等都是低频的噪音，需要很低频的角频率的低频滤波器。实际应用中，低通滤波器可以有很多种，最简单的是RC低通滤波器，但是，这种滤波器的性能很差，角频率的下滑很慢，只有20dB/decade。为了提高角频率的下滑度，高阶级的滤波器因此被采用，比如2阶级、3阶级甚至更高阶级，请参见图3，高阶级的滤波器是采用电阻电容网路，而这些滤波器的角频率都可以用重数学多项式数学方程式得来的。但是，这种被动式滤波器的带载能力相当差，难以满足应用需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种在不降低通道切换速度的条件下，降低低通滤波的角频率，进而降低噪音对讯号不良影响的高速反应型低通滤波器、滤波电路及控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种高速反应型低通滤波器，其包括有运放U1和依次串联的开关Φb1、开关Φa1、开关Φb2、开关Φa2、开关Φb3和开关Φa3，所述开关Φb1的前端作为所述低通滤波器的输入端，所述开关Φb1的后端通过电容C1接地，所述开关Φa1的后端通过电容C2接地，所述开关Φb2的后端通过电容C3接地，所述开关Φb3的后端通过电容C4接地，所述开关Φa3的后端连接于所述运放U1的同相端，所述开关Φa2的后端通过电容C5连接于所述运放U1相的输出端，所述运放的U1的输出端和反相端相互连接后作为所述低通滤波器的输出端。

优选地，所述开关Φb1、开关Φa1、开关Φb2、开关Φa2、开关Φb3和开关Φa3 均为程控开关。

一种滤波电路，其包括有逆向放大器、低通滤波器和模数转换器，所述逆向放大器的输入端连接于电容触摸屏，所述逆向放大器的输出端连接于所述低通滤波器，所述低通滤波器的输出端连接于所述模数转换器，所述低通滤波器是权利要求1或2所述的低通滤波器。

优选地，所述逆向放大器与所述低通滤波器之间串接有整流器。