利用开关电容滤波器实现抗混叠滤波

利用开关电容滤波器实现抗混叠滤波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。本文针对这一应用，提供了一个开关电容滤波器设计范例，该方案具有极高的性价比。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。