苏州知码芯信息科技有限公司2026-07-30
ADC输入端的RC低通滤波器,既要抗混叠,又要保护ADC输入端免受瞬态过压冲击,选值不当会直接影响采集精度。一个常见的错误是随意选值,导致建立时间不足、带内噪声增大或信号失真。
主要权衡关系:
截止频率:fc = 1/(2π × R × C),应设置为信号比较高频率的2-5倍。
建立时间:ADC采样保持电路需要在采样窗口期内将电容充到目标值,RC时间常数(τ=R×C)过大会导致充电不足。
噪声与失真:电阻值是热噪声的主要来源,电阻热噪声为VRMS = √(4kT·R·Δf),阻值每增加1kΩ,等效噪声增加约4nV/√Hz。
选值指南:
R的选择:通常选用10-100Ω,不宜超过1kΩ。R值过大会增加热噪声,并与ADC采样电容产生额外建立延迟。
C的选择:通常在10nF-1µF,C值过小滤波效果差,过大会增加建立时间,可能超出ADC的采样周期要求。
匹配计算:确保RC网络的时间常数远小于ADC的采样周期(通常小于采样周期的1/10)。
特殊情况:对于高精度低速Σ-Δ型ADC,可将R提高至1-10kΩ,C提高至1-10µF,以获得更强的滤波效果。但对于高速SAR型ADC,必须使用较小的R和C,以避免建立时间不足导致的精度损失。某些精密ADC在数据手册中有推荐的RC值,可直接参考。
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