ADC输入前为什么要加一个RC滤波

只看该作者 · 2009-2-24 11:03

高手指点：
ADC之前有一个RC滤波器，RC的充电时间和ADC的转换时间之间有什么关系，很迷惑，请斑竹指点指点。
谢谢！

4万 · 2009-2-24 11:11

只看该作者 · 2009-2-24 11:15

斑竹：
我是说加了，RC的参数应该怎么定？不是说不一定要加的

4万 · 2009-2-24 11:29

RC只要不影响到你的相应时间即可。

如果是交流信号，请查看“抗混叠滤波器原理”

只看该作者 · 2009-2-24 12:30

斑竹：
信号是直流的，ADC转换时间2uS，那么我的RC充放电时间小于多大的时间比较合适？

只看该作者 · 2009-2-24 12:40

个人愚见供参考:
跟的采样时间间隔有关，如果你的采样间隔短，那么RC参数可能要小，相反,RC参数可以大点；
ADC转换时间应是把模拟信号数字化的时间

只看该作者 · 2009-2-24 16:24

楼主这句话在误导大家“ADC之前有一个RC滤波器，RC的充电时间”
我觉得应该从滤波器考虑，而不是那个充电时间（t，那个希钠文出不来）。
这样分析，问题就简单了，虽然楼主没有画出RC滤波器，应该就是下图这样的。
PS：强烈建意版主网站上传文件支持比jpg更小的png图片格式文件

只看该作者 · 2009-2-24 17:33

RC滤波器滤除高频信号，但是信号是直流信号，如果RC充电时间长，那么内部的保持电容的电压总不能到达实际值，这样AD转换值小于实际的值

2万 · 2009-2-24 20:41

远高于有用信号频率，防止损害有用信号
远低于采样频率的一半，防止混叠

（担任有时无法满足）

只看该作者 · 2009-2-24 20:53

学习了

4万 · 2009-2-24 22:27

只看该作者 · 2009-2-24 23:20

远高于有用信号频率，防止损害有用信号
远低于采样频率的一半，防止混叠
采用频率是MCU启动ADC转换的频率吗？
斑竹指点指点

只看该作者 · 2009-2-25 21:12

远高于有用信号频率，防止损害有用信号
远低于采样频率的一半，防止混叠
按照图中的参数，RC的频率是5MHz多，采样频率要10MHz了，但是AD7654的速度才500K，斑竹是不是写错了（远低于采样频率的一半，防止混叠）。

4万 · 2009-2-25 21:28

根本不用考虑防止混叠的问题，那是针对交流信号。

只看该作者 · 2009-2-26 13:13

CPU做数字滤波的时候也要考虑这个RC

不同的情况不一样

只看该作者 · 2009-2-27 08:23

只看该作者 · 2009-2-27 13:08

C大约为20倍的ADC输入电容,R的值乘以C的值约等于ADC采样时间的1/12(对于16位的ADC)

只看该作者 · 2009-2-27 16:03

RC选择是根据低通滤波器截至频率算的，这两个东西在无源滤波器设计中是按折中的方法处理，R与AD口输入电阻的比值尽可能小的情况下去决定C，C选择一般不宜过大，电容目前我们常用的品种都是受温度影响很大的，所以导致你设计的滤波器截止频率变化很大，如果要求不高选择不是很严格，粗算大概就行了。

只看该作者 · 2009-2-27 17:39

谢谢各位朋友的指点，谢谢！

只看该作者 · 2009-2-28 04:06

先说直流信号，偶在前面的RC选择，
一般是以不影响精度为前提的，
电容的放电公式U=U0*(e^(-t/τ))，实际上，电容在充电，也是在放电，
所以8楼说的不对，不一定是结果小于实际值，也可能是大于实际值。
解释一下为什么要用放电公式，不用充电公式。
本来应该考虑电容充电和放电两种情况，实际上运算结果是一样的，
实际电压和电容两端的电压这个电压差对电容充电，最后算电容两端电压和实际电压的差，与电容两端实际上有这样一个电压差，对0电压放电，运算结果是一样的，所以就用电容的放电公式
这里的t就是采样间隔，τ就是时间常数，
而U与U0的比值，e^(-t/τ)就是相对误差。
对于8位采样，相对误差要小于等于1/256,也就是说t>ln(256)t=5.545τ，或τ<0.18t
对于10位采样相对误差要小于等于1/1024,也就是说t>6.93τ,或τ<0.144t
对于12位采样相对误差要小于等于1/4096,也就是说t>8.31τ
就对采样精度没有任何影响，满足远高于条件。
基本来说，一位精度对应0.7τ即可。
其实只要耐心推导就能得出这个结论。
上面这个只是考虑了最差的情况，就是说，输入信号在一个采样间隔内从0直接变成满幅度，或从满幅度直接变为0，这个RC滤波不会影响采样精度，
而实际上，信号变化幅度可能很小，甚至只有几个LSB,
这时候算法要改改，如果变化幅度只有1/2,那么就等于采样位数少了1位，可以减去0.7τ,如果变化幅度只有1/10,则等效率采样位数少了3.32位，可以减去2.3个τ。
偶用这个计算方法的时候，是采样电机上的电流，而电机是PWM驱动的，而采样电阻上的电流确实是从0变到几乎满幅度和从满幅度几乎变为0，每个PWM周期采样一次，所以一定要按原来那么算。
希望偶这个算法能对大家有所帮助。

还有，偶不是版主，偶来这里这么长时间还没穿过裤子呢，
不知道版主能不能给条裤子，不过不知道这个裤子能不能穿到偶身上呢。

ADC输入前为什么要加一个RC滤波

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貌似跟你的采样时间间隔有关，

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补充一点：R要远小于AD的输入电阻

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