一、前言
笔者负责开发的产品用于电力系统测控方面,所以在ADC电路的前级用到了RCR低通滤波器,以滤除通过PT/CT互感器串进来的高频干扰信号。与此同时,滤波电路也会对高次谐波的幅值、相位产生影响,导致我们的测量结果有偏差,因此我们需要计算滤波器特性,在软件上对测量结果进行补偿,从而得出较为精确的谐波数据。
二、滤波器电路分析
如下图,AIN1是PT/CT的感应电流经过采样电阻产生的电压信号,AGND为模拟参考地,接在互感器一端引脚上,因此AIN是交流且具有正负方向的信号。AD1和AD1GND为ADC芯片(AD7616)输入端。
假设输入信号(AIN1和AGND)为Vin,输出信号(AD1和AD1GND)为Vout,R58和R59为电阻R,C62为电容C。
那么该滤波器的传递函数为:
令s=jw,则,G(s)=1/(1+2sRC)
利用幅频(输出信号的幅值与输入信号幅值之比)和相频(输出信号的相角与输入信号的相角之差)特性公式写出:
其增益 A = 20*log(A(w))
三、幅频分析
这里用Win10自带的计算器绘制了函数的图形(这个工具确实蛮方便的)。其中绿色公式代表的线为电阻电容大约有5%误差时对幅频特性的影响。从图上我们可以看出频率在1000Hz内衰减较小,1000Hz以后衰减越来越大,且频率越大,阻容件的误差对结果的影响也越大。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-660597.html
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