Circuit à capacités commutées

C'est en 1972 que David L. Fried (en) proposa un tel circuit permettant de supprimer les résistances et de les remplacer par des circuits à capacités commutées. Le premier filtre intégré utilisant cette innovation fut employé en 1977.

Schéma électrique d'une capacité commutée

Les interrupteurs S1 et S2 sont commandés par deux horloges Phi1 et Phi2. Ces deux interrupteurs sont complémentaires, c’est-à-dire lorsque l'interrupteur S1 est ouvert, l'interrupteur S2 est fermé et lorsque l'interrupteur S2 est ouvert, l'interrupteur S1 est fermé. On peut considérer que les tensions Vin(t) et Vout(t) sont constantes pendant une période d'horloge car ces tensions varient peu. La charge de la capacité pendant la phase d'activité de l'horloge Phi1 est ${\displaystyle q1=Cs*Vin}$ et la charge de la capacité pendant la phase d'activité de l'horloge Phi2 est ${\displaystyle q2=Cs*Vout}$. Pendant une période, le transfert de la charge correspond à ${\displaystyle \Delta q=q1-q2}$ de l'entrée vers la sortie. Ce qui est équivalent à un courant moyen ${\displaystyle I_{moy}=\Delta q/T_{e}}$. La résistance équivalente entre l'entrée et la sortie est donc : ${\displaystyle R_{eq}={\frac {V_{in}-V_{out}}{I_{moy}}}={\frac {T_{e}}{C_{s}}}={\frac {1}{f_{e}C_{s}}}}$

Les circuits à capacités commutées sont essentiellement utilisés pour réaliser des filtres, on les utilise également pour de l'intégration à base d'AOP, ou de la numérisation (conversion analogique numérique).