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结合电压采样电路介绍RC滤波电路https://mp.weixin.qq.com/s吗？ _ biz=mzi2mjexndmznq==mid=2247484271 idx=1sn=e F8 c 7809 b C5 cf 290090 b 25 c 07544 df 09 chksm=ea 515 E1 FDD 26 d 709243 c9d 33 f 033 22 由于复制过程中某些公式无法复制，因此以下缺少一些公式。
下图是用于通过电机控制电路收集直流母线电压的电路。 直流母线电压范围为270-390V，但MCU的ADC输入必须在3.3V以内，因此采用四电阻分段压实将母线电压限制在3.3V以内。
在检索资料的过程中，发现有对类似电路申请专利的东西。 如下图所示，请大家搜索学习。
验证一下：
输入电压为270V时，在稳定状态下
输入电压为390V时，在稳定状态下
因此，MCU的ADC输入电压均在3.3V以内。 但是，为了避免母线输入电压发生异常，分压后的电压大于3.3V而损坏ADC端口，在ADC端口和3.3V电源之间追加了肖特基二极管。 肖特基二极管的特点是正向导通电压下降，可以使ADC端口的电压不超过3.3V VF。 其中VF表示肖特基二极管的正向导通电压。
下图为该二极管的参数表。
此外，这个电路有电容器C61，它的作用是什么？ 如专利截图所述，它是用于滤波的，与其他电阻构成RC滤波电路。 (请注意，我们的电路与专利中的电流略有不同，缺少RL。 将上图电路逆时针旋转90度，进行简单变形，即可得到下图。
现在，忘记上面的电路，复习一下标准的RC滤波电路的内容吧。
RC滤波电路的电路图如下。
最简单的是电机控制电路中使用最多的是初级射频滤波器，由电阻和电容器构成。 低通滤波器，英文名为RC Low Pass Filter，简称LPF。 如下图所示，无源元件电阻和电容器串联连接得到。 将电容器两端的电压作为输出电压，利用电容器的阻抗随频率变化的特性，改变输出电压的振幅。 这种类型的滤波器称为初级滤波器或单极滤波器，因为只有一个电容器可以改变输出电压。
电容的电容与输入信号的频率成反比，电阻的电阻值不随频率而变化。 输入低频信号时，电容器两端的电容阻抗远大于电阻阻抗，大部分电压下降到电容器两端，输出电压与输入电压的大小基本一致。 通过高频信号后，电容器的电容阻抗急剧下降，大部分电压降低到电阻的两端，输出电压变小。
RC滤波电路的思想如下图所示，来源于两电阻分压电路。
静电电容电容电阻的计算公式已经知道了
的阻抗和电容器的电容阻抗单位为欧姆，但不能直接加减。 必须按照平行四边形的原则求解。 因此，用字母z表示RC滤波电路的总阻抗，其振幅为
对照电阻分压电路的公式，可以得到以下内容
实例计算：
在下图所示的RC滤波电路中，计算100Hz、10KHz下的输出电压。
输入信号频率为100Hz时
输出电压：
输入信号频率为10KHz时
输出电压：
以上计算表明，当频率从100Hz上升到10KHz时，输出电压只从9.99V下降到0.72V。
当计算所有频率下的输出电压时
来，并使用火星上的航空的表示方式，可以获得下图。
从图中可以看出，在低频时，输入信号直接输出，增益接近1，称之为单位增益。图中的fc称之为转角频率或者截止频率。在截止频率以后，输出以-20dB/Decade的斜率下降。截止频率以后，输出信号被很大程度削减，这是因为高频时电容的容抗下降，两端电压下降。
在设计RC滤波电路时，需要根据系统需求，合理选择R和C值。这样就可以将想要的信号顺利通过，干扰信号被滤除。
对于这种RC滤波电路，低于截止频率的区域称之为通频带，高于截止频率的区域称为阻频带。从0Hz到截止频率代表该RC电路的带宽。
截止频率定义为当RC电路中的电阻阻抗与电容容抗相等时的频率，即R = Xc = 4K7。此时的频率可以通过下是计算：
此时的输出电压并不是输入电压的50%，因为电阻的阻抗和电容的容抗不可以直接相加减，需要利用平行四边形合成总阻抗。由于电阻的阻抗和电容的容抗是相等的，两者合成的总阻抗应该与两者之间的夹角的绝对值是45度。因此，总阻抗是根号2倍的电阻阻抗，则输出电压：
如果按照火星上的航空纵坐标增益的对数表示，则截止频率处的增益为-3dB。
由于电路中包含电容，所以输出电压的相位落后输入电压。在截止频率处输出电压落后输入电压45度。导致输出信号相位滞后的原因是电容的充电需要时间，充电完成后电容两端的电压才能达到输出电压。当输入信号频率越高，这种相位延迟越明显。
一阶RC滤波电路主要包括上面所述的内容。但是我们的电流这个C61和R108是并联的，看起来计算这个电路的截止频率似乎有点困难。现在我们的任务是如何实现下面的转换：
根据戴维南定理可得如下变换
将R91/R95/R105和R108用一个等效电阻代替后得
此时，看起来是否和一般RC电路结构一致了？上图电路的截止频率计算如下
备注：
以上计算过程纯属个人理解，仅供参考，如有错误之处，还请指正'2. 如果你都翻到底部了，也觉得有一点帮助，那就顺便点赞关注Zhihu和weixin吧！