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关于设计抗混叠滤波器容易忽视的三条建议在我的上一篇文章中，我讨论了增量-累加模数转换器 (选择你的滤波器截止频率考虑差分与共模滤波器之间的关系很多ADC转换两个独立输入之间（例如INP与INN）的电压，所以，设计人员经常在每个输入上放一个共模滤波器，以保持系统共模抑制 (CMR)。然而，组件容差将使任意两个滤波器不匹配，并且会降低频率范围内的CMR性能，这是因为对共同信号的滤波操作不同。这就通过人们已知的共模至差分转换产生一个差分信号误差。方程式2使用电阻器容差，RTOL，和电容器容差，CTOL，计算出共模抗混叠滤波器在指定频率下的CMR：对于需要高CMR的应用，如图4中所示，可以考虑添加一个差分滤波器，以便为2个共模滤波器提供补充。通过将差分电容器CDIFF 增加到比CCM大10倍，将差分截止频率设定为比共模截止频率低10倍频。这样可以减轻由共模组件不匹配所引入的误差，并且生成一个更加灵敏的总体滤波器响应。方程式3计算出差分低通滤波器的截止频率。需要注意的是，分母中有一个额外的因子2。 图4.添加了一个差分滤波器的共模滤波器3.选择合适的组件值将电阻器添加到信号路径中将在测量中引入有害噪声和误差，所以，不论何时都有必要将它们控制在合理的范围内。电阻器噪声也被称为Johnson或热噪声可被建模为电压源与你的理想“无噪声”电阻器相串联。总的说来，你不希望电阻器热噪声占据整条信号链，那么，将其保持在ADC的噪底以下就非常重要。方程式4计算出电阻器热噪声的噪声密度，vn：在这里，k = 玻尔兹曼常量 (1.38E-23 J/K)，而T是温度值，单位为开尔文。串联电阻也会在输入偏置电流出现时引入小的偏移电压。虽然你也许能够在之后校准这个值，不过还是要尽可能地限制电阻器尺寸，特别是在偏置电流有可能变得很大时更应如此。与滤波器电阻器不同，你能够使用的电容器的值越高，效果就越好。如需了解其中的原因，就必须知道ADC是如何对输入进行采样的。不包含集成缓冲器的增量-累加ADC的输入直接与ADC调制器的开关电容器采样结构相连。这个采样结构包含一个开关网络，以及电容值大约为10pF或20pF的采样电容器。图5显示的是一个经简化示例。图5.一个ADC中的经简化开关电容器采样结构采样期间，这个开关电容器电路在外部电路上放置了一个瞬态负载。这个滤波电容器帮助减少来自调制器的采样电荷注入，并且提供为采样电容器，CSAMPLE，充电所需的某些瞬时电流。滤波电容器越大，可用的电荷就越多。由于其高Q因子、低温度系数、以及稳定的电气特性，请使用NP0/C0G类型的陶瓷电容器。较大的电容器值也会改进总谐波失真 (THD) 等AC技术规格，不过，需牢记的是，这就增加了滤波器的RC时间常量，并且需要一个更长的稳定时间。我希望这3条指导原则已经使你为下一次的抗混叠滤波器设计做好准备。更重要的是，我还希望这个博文系列已经让你了解到数据采集系统中的混叠是如何发生的，以及增量-累加ADC在哪些地方优于其它ADC架构。如果有些内容我未涉及到，请在下方提问或给我留言！