数据采集系统中滤波器的选择

模拟电路拓扑

如图4所示，这些滤波器都可以利用放大器拓扑结构实现。双极点压控电压源常以Sallen-Key滤波器实现(见图4a)，这种滤波器的直流增益为正值。在Sallen-Key滤波器中，直流增益可能大于1，滤波器的阶数为2。这些滤波器的阶数由电阻值和电容值R1、R2、C1 和C2决定。  

图4b是2阶低通滤波器的双极点多反馈实现。这 种滤波器也可以简称为多反馈滤波器。该滤波器的直流增益将信号反相，等于R1和R2的比值。极点数由R1、R3、C1和C2的值决定。图4c是单极点有源滤波器。这些滤波器可以级联，以实现高阶滤波器。例如，单极点滤波器加上2个Sallen-Key滤波器，就是5阶滤波器。

这些滤波器的设计方程式可以在参考资料中找到。并可以通过诸如Microchip公司的FilterLab模拟滤波软件工具进行设计。该滤波器程序可以描述所需滤波器的频率响应，提供易于实现的电路图和用于模拟的SPICE 宏模型。

结语

模拟滤波器是数据采集系统的关键组成部分。如果没有模拟滤波器，频率超出ADC采样带宽一半的信号会混叠进信号路径。一旦信号在数字化的过程中被混叠，就不可能区分带内和带外噪声频率。