八阶巴特沃斯低通滤波器设计方案

使用AD8628搭建

八阶巴特沃斯低通滤波器

      输出异常

4-20mA高精度电流采集，ADC前端做0-200Hz低通滤波，使用ADI的FilterCAD设计电路并在Multisim中仿真均正常。

实际PCB板，输入4mA电流信号，使用100Ω精密电阻做I-V转换，滤波器前三级AD8628输出均正常，为0.4V, 最后一级AD8628输出为0.7V，将最后一级AD8628输出开路(拆除ADC芯片),

输出仍然异常，请问这是什么原因。

你是怎么采集电流信号的，需要把电路图发出来，这个电流信号的共模电压是在高边还是在低边?

你的系统应该是单电源供电吧，如果单电源供电需要注意输入的共模电压一定要在运放输入范围内，或者给你的单电源供电运放加偏置，而且要保证你的偏置电源的源阻抗要非长低，一般用运放做buffer就可以实现!

是的，5V单电源系统。电流环通过100Ω精密电阻转换为单端电压，可以理解为滤波器输入为0.4V-2V电压信号。电路图如下所示。

馈入4mA电流，前三级AD8628输出均为0.4V电压，之前用万用表测第四级AD8628输出电压为0.7V，后来用示波器测发现输出出现振荡，频率71KHz, Vpp 1.8V, 将第四级AD8628更改为Buffer, 即拆除原理图中电容C4，振荡依旧。

用示波器测试一下你的U1输出是否振荡，然后断开后面的链路(拆掉R5)，再测试第一级U1的输出是否振荡!

示波器观测波形U1，U2，U3输出均不振荡，直流400mV

你的U4输出还有负载电容么?

如果有，将此负载电容拆掉，看其是否振荡，一般运放跟随器模式输出直接挂电容，容易导致振荡，因为运放的闭环输出阻抗接近于一个电感，电感再加电容，就等效于在你的运放的输出端挂了一个LC谐振器，因此会导致振荡。所以先看你的U4的输出是否挂了电容。

如果输出没有挂载电容，按如下步骤操作：

把R9跟前一级断开，单独测试U4 滤波器的电路。

1)你先将R9的输入端接地，测试输出是否有振荡;

2)接入一个信号源，输入方波激励， 查看输出的阶跃响应，是否存在振荡或者振铃;

如果有振荡，说明是此电路不稳定，检查你的PCB设计，是否存在问题，替换运放或者外围器件，最终锁定是哪个器件导致振荡!

你好，U4输出至ADC输入挂了1个0.1uF的对地电容，将这个电容拆掉就正常了，非常感谢你专业的分析!

在U4的输出和负载电容之间加一个100R的电阻就可以解决振荡，这个电阻就近似于在LC之间加了一个补偿电阻，增加阻尼。

好的，我会增加电阻测试。另外我想请教一下，这样的有源滤波电路对直流电压的损耗大概是什么级别的，我的ADC芯片是24bit,整体电路精度要求比较高。

滤波器主要就是滤除交流噪声，对直流没有影响!

你的电路主要问题不在于滤波器 而在于电流采样电路，设计采样电路一定要考虑阻抗，要高阻输入，低阻输出，所以在采样电流时需要增加一级运放。

原文标题：使用AD8628搭建八阶巴特沃斯低通滤波器

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审核编辑：汤梓红