在物联网和云计算成为生活一部分，在行业媒体大肆宣扬之际，通过采用最先进的技术和优化设计，老式电子元件并未停止前进的步伐。其中一个例子是模数转换器，该器件现在可以超过每秒一兆次采样(MSPS)的速率实现32位分辨率，轻松通过传统的计量基准测试。

这些高精度转换器可以显示高于16位的分辨率，规定可比静态和动态特性，并且在仪表仪器和大型通用采集系统（测试、设备认证）、专业系统（医疗应用和光谱学数字成像）等专用领域以外，它们已经进入许多过程控制应用、可编程控制器、大型电机控制以及电能输配等领域。目前，几种ADC架构在精度方面不相上下；根据不同需求，具体的选择视模数转换原理、逐次逼近寄存器(SAR)以及∑-Δ而定，在数MSPS速率下，这些架构分别支持最高24位或以上的分辨率，为24位或更多，在几百kSPS速率下支持32位分辨率。

当面对这些分辨率和精度水平时，这些转换器提供的有用动态范围很容易超过100dBFS（满量程）的神奇屏障，用户面临的真正挑战体现在为要数字化的信号设计模拟调理电路，以及相关抗混叠滤波器的设计两个方面。在过去的二十年中，采样速率和滤波技术已经有了很大的发展，现在我们可以结合运用模拟和数字滤波器，在性能和复杂性之间达到更好的平衡。

<strong>介绍</strong>

噪声是电气设备设计人员担忧的一个重要问题，因意外的或不明的噪声源所引起的电子设计故障并不罕见。美国联邦通信委员会（FCC）和其他管理机构严格执行其噪声要求，这就使噪声成为决定一台电子设备最终成败的关键因素。此文件将论述与电气和电子设备有关的噪声的一些重要属性，特别是低信号数据线设备，数字设备就是其中一种。此外
还会对一些简单的滤波方法进行讨论......

由于多种不同的原因，可能需要在电流检测放大器 (CSA) 的输入或输出端进行滤波。今天，我们将重点谈谈在使用真正小的分流电阻（在1 m? 以下）时，用 NCS21xR 和 NCS199AxR 电流检测放大器实现滤波电路。低于1 m? 的分流电阻具有并联电感，在电流检测线上会引起尖峰瞬态事件，从而使 CSA 前端过载。我们来谈谈滤除这些特定的尖峰瞬态事件的主要考虑因素。

在某些应用中，被测量的电流可能具有固有噪声。在有噪声信号的情况下，电流检测放大器输出后的滤波通常更简单，特别是当放大器输出连接到高阻抗电路时。放大器输出节点在为滤波器选择组件时提供了最大的自由度，并且实现起来非常简单，尽管它可能需要后续的缓冲。

当分流电阻值减小时，并联电感对频率响应有显著影响。在小于1 m? 的情况下，并联电感产生传递函数中的零点，通常导致在100 kHz 的低频率下产生拐角频率。这种电感增加了电流检测线路上高频尖峰瞬态事件的幅值，从而使任何并联电流检测集成电路 (IC) 的前端过载。这个问题必须通过在放大器输入端进行滤波来解决。请注意，无论制造商如何声称，所有电流检测 IC 都容易受到此问题的影响。即使尖峰频率高于器件的额定带宽，也需要在器件的输入端进行滤波以解决此问题。

<strong>1、 一种常用的无源低通滤波电路</strong>

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上图由RC组成的低通滤波电路很常用，在直流信号处理中常常会出现。熟悉RC微积分电路的可知，这不是RC积分电路嘛，其实积分电路具有低通滤波的功能。

下图电压采集电路中就使用到了该滤波电路。

本指南介绍可用于精密低带宽Σ-Δ型转换器的数字滤波器。本指南中我们将使用AD7124、AD717X和AD719X系列。AD7124是低噪声、低功耗器件，集成一系列的特性和多种诊断功能。

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<strong>基础电路</strong>

一般直流稳压电源都使用220伏市电作为电源，经过变压、整流、滤波后输送给稳压电路进行稳压，最终成为稳定的直流电源。这个过程中的变压、整流、滤波等电路可以看作直流稳压电源的基础电路，没有这些电路对市电的前期处理，稳压电路将无法正常工作。

<strong>1、变压电路</strong>

通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。初级绕组用来输入电源交流电压，次级绕组输出所需要的交流电压。通俗的说，电源变压器是一种电→磁→电转换器件。即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场，磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。次级接上负载时，电路闭合，次级电路有交变电流通过。变压器的电路图符号见图2－3－1。

带外杂散信号所引起的混叠现象是A/D转换器应用中所面临的关键问题，如果没有适当的滤波处理，这些信号会严重影响数据转换系统的性能指标。本文主要讨论抗混叠滤波的原理及其对系统性能的影响。并通过一个一流的高性价比、完备系统范例加以说明，利用一个集成开关电容器件实现这一重要功能。本文几乎涵盖了所有与高性能系统设计有关的重要参数和实际问题。

产生混叠的来源：这一点在奈奎斯特定理中给出了说明。奈奎斯特定理指出：时间连续信号转换成离散信号时，需要在一个周期内的采样次数多于2次。如果采样次数不够，将无法恢复丢失的信息。从图1可以更清晰地看到这一点，如果信号每周期采样一次，得到的只是一个直流信号(幅度为任意值)，如图1a所示。如果每周期采样两次，得到一个方波信号(图1b)。值得注意的是：对输入信号进行每周期2次的采样是一种非常特殊的情况，任何时候都要避免这种情况。图1c所示是以200kHz采样率对190kHz信号进行采样的情况。所得信号是一个完好的正弦波，但频率是错误的。频率的改变正是由于混叠现象导致的。