專利名稱：可集成的電源濾波器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種濾波器，特別是涉及一種可集成的電源濾波器。
背景技術：
電子產(chǎn)品的尺寸隨著可集成電路的發(fā)展越做越小，故而電子產(chǎn)品對電源輸出的電壓的穩(wěn)定性要求越來越高，特別低，在微麥克風領域中，電源所提供的偏置電壓直接影響微麥克風的工作穩(wěn)定性，因此，需要在微麥克風電源輸出端提供一個濾波電路。目前，常用的濾波電路為RC電路，其中，電阻的阻值為百兆以上量級，這對于尺寸越來越小的集成電路來說，百兆級別的電阻所占用的尺寸很難符合集成電路中的濾波器的尺寸要求。為了解決集成電路的尺寸，可集成的濾波器還采用了二極管和電容來構成的尺寸較小的濾波電路，然而，由于二極管器件本身存在噪聲，因此，每一個包含二極管的濾波電路的濾波效果受到 二極管器件的影響，無法確保批量生產(chǎn)出來的濾波器都符合要求。因此，需要對現(xiàn)有的可集成的電源濾波器進行改進，以便提供可靠性高、穩(wěn)定性好的電源濾波器。

實用新型內容鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種可集成的電源濾波器，以便提供可靠性高、穩(wěn)定性好的電源濾波器。為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種可集成的電源濾波器，其包括至少一個與電源輸出端連接的阻抗單元，其中，所述阻抗單元包括一個按預設頻率開/閉的開關、和至少一個受所述開關控制充電的第一電容；通過所述開關與所述阻抗單元連接的第二電容；相鄰的所述開關交替開/閉。優(yōu)選地，所述阻抗單元包括一個按預設頻率開/閉的開關和多個受所述開關控制充電的串聯(lián)/并聯(lián)的第一電容。優(yōu)選地，所述阻抗單元為多個，且逐個連接至所述電源輸出端。優(yōu)選地，所述阻抗單元為多個、且逐個連接至所述電源輸出端，其中，每一個所述阻抗單元包括一個按預設頻率開/閉的開關和一個受所述開關控制充電的第一電容。優(yōu)選地，相鄰的所述開關按各自預設的頻率交替開/閉。優(yōu)選地，相隔的所述開關的步調一致、且相鄰的所述開關的步調相反。優(yōu)選地，所有所述開關按照相同的頻率、但各不相同的步調進行開/閉。優(yōu)選地，所述開關的開/閉頻率大于20KHZ。優(yōu)選地，所述第一電容的電容值在飛法拉量級。如上所述，本實用新型的可集成的電源濾波器，具有以下有益效果利用多個飛法拉量級的所述第一電容來構成百兆量級以上的電阻，能夠大大降低電阻在濾波器芯片中所占用的面積；另外，采用所述第一電容來構成濾波器中的高阻值電阻，有利于降低元件本身產(chǎn)生的噪聲；此外，僅采用所述開關和所述第一電容來構成濾波電路中的阻抗單元，極大的降低了集成的濾波器的制造難度，有利于應用于微型電路中；還有，所述開關的頻率在20kHz以上，能夠避免所述開關對聲音信號的影響。

圖I顯示為本實用新型的可集成的電源濾波器的電路示意圖。圖2顯示為本實用新型的可集成的電源濾波器的一種優(yōu)選方案的電路示意圖。圖3顯示為本實用新型的可集成的電源濾波器的又一種優(yōu)選方案的電路示意圖。圖4顯示為本實用新型的可集成的電源濾波器的又一種優(yōu)選方案的電路示意圖。元件標號說明I電源濾波器 11阻抗單元111 開關112第一電容12第二電容2電源
具體實施方式
以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。請參閱圖I至圖4。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。實施例一圖I顯示為本實用新型的可集成的電源濾波器的結構示意圖。所述電源濾波器I包括至少一個阻抗單元11、第二電容12。所述阻抗單元11與電源2輸出端連接，其包括一個按預設頻率開/閉的開關111、和至少一個受所述開關111控制充電的第一電容112。其中，所述電源2包括任何能夠為聲電裝置產(chǎn)生偏執(zhí)電壓的電源，其包括但不限于電荷泵等。所述阻抗單元11的數(shù)量可以是一個，也可以是多個，當所述阻抗單元11為多個時，各所述阻抗單元11逐個地連接于所述電源2的輸出端。優(yōu)選地，所有所述阻抗單元11所構成的阻抗值大于IGQ。所述第一電容112的數(shù)量可以是一個，也可以是多個。所述第一電容112的電容值優(yōu)選為飛法拉量級。所述開關111包括任何能夠按照預設的頻率進行開/閉的開關，其包括但不限于受控晶體管開關等。所述預設頻率優(yōu)選為大于20kHz。例如，所述開關111受時鐘信號進行開/閉。所述第二電容12通過所述開關111與所述阻抗單元連接，用于過濾高頻電波。其中，相鄰的所述開關交替開/閉。所述第二電容12的電容值優(yōu)選在皮法拉量級，以過濾高頻噪聲。其中，相鄰的所述開關111交替開/閉的方式包括但不限于[0033]I)所有所述開關111按照相同的頻率、但各不相同的步調進行開/閉。例如，如圖3所示，所有所述阻抗單元11中的所述開關111的頻率均為40kHz，三個所述阻抗單元11中的所述開關111在一個時間周期0. 25ms內逐個開/閉，以各不相同的步調進行開/閉。2)相隔的所述開關111的步調一致、且相鄰的所述開關111步調相反。例如，如圖3所示，所有所述阻抗單元11中的所述開關111的頻率相同，自所述電源輸出端起第一、三位的所述開關111均以先開后閉的步調進行開/閉，第二、四位的所述開關111則以先閉后開的步調進行開/閉。具體地，所述阻抗單元11為一個，其包括一個按預設頻率開/閉的開關111和多個受所述開關控制充電的串聯(lián)的第一電容112。例如，如圖2所示，所述阻抗單元11中的所述開關111的一端連接所述電源2輸出端，另一端連接5個串聯(lián)的所述第一電容112，該5個串聯(lián)的所述第一電容112的另一端接地，其中，每一個所述第一電容112的電容值均為IOOfF,所述開關111的開閉頻率為 40kHz，則由公式(I)可得該5個串聯(lián)的所述第一電容112的總電容值為20fF，接著，由公式
(2)取得串聯(lián)的所述第一電容112在所述開關111 一個開閉周期內轉移的電荷量，該電荷量還等于電流與一個所述開閉周期的乘積，如公式(3)，接著，將公式(3)代入公式(4)得到所述阻抗單元11的阻值等于串聯(lián)的所述第一電容112的總電容值與所述開關111頻率乘積的倒數(shù)，即得到所述阻抗單元11的總阻值為I. 25GQ。1/C=l/Cfl+1/Cf2+1/Cf3+…+1/Cfn 公式(I)Q=C*V 公式(2)It=OV= > I =CV/t= > I=CVf 公式(3)R=V/1 =V/ (CVf) =l/f C 公式(4)其中，C為串聯(lián)的第一電容的總電容值。CfS所述第一電容112的電容值，n為大于I的自然數(shù)。Q為串聯(lián)的所述第一電容112總的電荷數(shù)。V為所述電源2輸出端的電壓值。I為流經(jīng)所述阻抗單元11的電流值。t為所述開關111 一個開/閉周期。f為所述開關111的開/閉頻率。R為串聯(lián)的所述第一電容112的阻抗值。作為一種優(yōu)選方案，所述阻抗單元11為多個、且逐個連接至所述電源2輸出端，其中，每一個所述阻抗單元11均包含一個按預設頻率開/閉的開關111和多個受所述開關控制充電的串聯(lián)/并聯(lián)的所述第一電容112，所述第二電容12通過所述開關111與所述阻抗單元連接，其中，相鄰的所述開關111交替開/閉。如圖3所示，所述電源濾波器I包含所述阻抗單元al、a2和a3，所述阻抗單元al一端與電源2輸出端連接、另一端連接所述阻抗單元a2，所述阻抗單元a2另一端連接所述阻抗單元a3，所述阻抗單元a3的另一端通過按預設頻率開閉的開關111連接所述第二電容12。其中，每一個所述阻抗單元11包含一個所述開關111和受所述開關控制充電的2個串聯(lián)的所述第一電容112。本例中，每一個所述第一電容112的電容值均為200fF，每一個所述開關111的頻率均為40kHz，則利用公式(I)至公式(4)可得每一個所述阻抗單元11的阻值R為0. 25GQ，由于相鄰的所述開關111交替開/閉，則三個所述阻抗單元11相當于3個串聯(lián)電阻，故三個所述阻抗單元11的總阻值為3*R=0. 75GQ。需要說明的是，本領域技術人員應該理解，上述多個所述阻抗單元11中的所述第一電容112的電容值僅為 舉例，而非對本實用新型的限制，事實上，每一個阻抗單元11中各所述第一電容112的電容值未必一定相同，每一個所述阻抗單元11中的所述第一電容112的數(shù)量也未必相同，可依實際情況進行選擇。還需要說明的是，本領域技術人員應該理解，上述所述阻抗單元11中的多個所述第一電容112也可以并聯(lián)，其阻值依據(jù)公式(5)、公式(3)、公式(4)來計算，在此不再詳述。C，= C，fl+C，f2+…+C，fn 公式(5)其中，C’為并聯(lián)的第一電容的總電容值。C’ f為所述第一電容112的電容值，n為大于I的自然數(shù)。作為又一種優(yōu)選方案，所述電源濾波器I包括多個所述阻抗單元11，且逐個連接至所述電源2輸出端，最后一個所述阻抗單元11通過按預設頻率開閉的開關111連接所述第二電容12。其中，每一個所述阻抗單元11包括一個所述開關111和一個受所述開關111控制充電的所述第一電容112，其中，相鄰的所述開關111交替開/閉。需要說明的是，本領域技術人員應該理解，上述相鄰的所述阻抗單元11中的所述開關111按各自預設的頻率交替開/閉的方式與實施例一中的相鄰的所述阻抗單元11中的所述開關111按各自預設的頻率交替開/閉的方式相同或相近，故在此不再詳述。例如，如圖4所示，所述電源濾波器I中包含6個逐個連接到所述電源2輸出端的所述阻抗單元11，最后一個所述阻抗單元11通過按預設頻率開閉的開關111連接所述第二電容12，每一個所述阻抗單元11包括一個所述開關111和一個受所述開關111控制充電的所述第一電容112。其中，所述開關111的頻率為40kHz，所述第一電容112的電容值為IOOfF,則利用公式(I)至公式(4)可得每一個所述阻抗單元11的阻值R為0. 25GQ，由于該6個所述阻抗單元11中的所述開關111交替開/閉，則該6個所述阻抗單元11相當于6個串聯(lián)電阻，故6個所述阻抗單元11的總阻值為6*R=1. 5GQ。需要說明的是，本領域技術人員應該理解，上述多個阻抗單元11中的所述第一電容112的電容值僅為舉例，而非對本實用新型的限制，事實上，每一個阻抗單元11中各所述第一電容112的電容值未必一定相同，每一個所述阻抗單元11中的各所述第一電容112的數(shù)量也未必相同，可依實際情況進行選擇。綜上所述，本實用新型所述的可集成的電源濾波器，利用多個飛法拉量級的所述第一電容來構成G量級的電阻，能夠大大降低濾波器電阻在芯片中所占用的面積；另外，采用所述第一電容來構成濾波器中的高阻值電阻，有利于降低元件本身產(chǎn)生的噪聲；此外，僅采用所述開關和所述第一電容來構成濾波電路中的阻抗單元，極大的降低了集成的濾波器的制造難度，有利于應用于微型電路中；還有，所述開關的頻率在20kHz以上，能夠避免所述開關對聲音信號的影響。所以，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下 所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
權利要求1.一種可集成的電源濾波器，其特征在于，至少包括 至少一個與電源輸出端連接的阻抗單元，其中，所述阻抗單元包括一個按預設頻率開/閉的開關、和至少一個受所述開關控制充電的第一電容； 通過所述開關與所述阻抗單元連接的第二電容； 其中，相鄰的所述開關交替開/閉。
2.根據(jù)權利要求I所述的可集成的電源濾波器，其特征在于，所述阻抗單元包括一個按預設頻率開/閉的開關和多個受所述開關控制充電的串聯(lián)/并聯(lián)的第一電容。
3.根據(jù)權利要求2所述的可集成的電源濾波器，其特征在于，所述阻抗單元為多個，且逐個連接至所述電源輸出端。
4.根據(jù)權利要求I所述的可集成的電源濾波器，其特征在于，所述阻抗單元為多個、且逐個連接至所述電源輸出端，其中，每一個所述阻抗單元包括一個按預設頻率開/閉的開關和一個受所述開關控制充電的第一電容。
5.根據(jù)權利要求I所述的可集成的電源濾波器，其特征在于，相隔的所述開關的步調一致、且相鄰的所述開關的步調相反。
6.根據(jù)權利要求I所述的可集成的電源濾波器，其特征在于，所有所述開關按照相同的頻率、但各不相同的步調進行開/閉。
7.根據(jù)權利要求I所述的可集成的電源濾波器，其特征在于，所述開關的開/閉頻率大于 20KHz。
8.根據(jù)權利要求I所述的可集成的電源濾波器，其特征在于，所述第一電容的電容值在飛法拉量級。
專利摘要本實用新型提供一種可集成的電源濾波器，其包括至少一個與電源輸出端連接的阻抗單元，其中，所述阻抗單元包括一個按預設頻率開/閉的開關、和至少一個受所述開關控制充電的第一電容；通過所述開關與所述阻抗單元連接的第二電容。本實用新型所述的電源濾波器電路中利用多個飛法拉量級的所述第一電容來構成百兆量級以上的電阻，能夠大大降低電阻在濾波器芯片中所占用的面積。
文檔編號H02M1/14GK202798438SQ20122037603
公開日2013年3月13日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權日2012年7月31日
發(fā)明者陳嘉 申請人:無錫市葆靈電子科技有限公司