根據信號分的的要求，抗混濾波器的截止頻率範圍控製在10Hz～20kHz。為了提高信號的頻率分辨率，要求抗混濾波器的帶寬是可變的。比如要分析100Hz以內的信號特征，該低通濾波器的帶寬最好選為100Hz。設計時，按1
、2

、4、5倍乘的原則，將20kHz頻率範圍分成14檔不同帶寬來處理。若采用一般的模擬低通濾波器必須電路繁複、換檔不便、體積太大、bushenshiyong。yongjichengkaiguandianronglvboqifazhanhenkuai，shengchangongsibushao，qijianmuqianyixiliehua。tagaibianjiezhipinlvfeichangfangbian，zhiyaochengjinbutongdecaiyangpinlvjike。yinci，xuanze8階開關電容橢圓低通濾波器MAX293作抗混濾波器用。理論上8階低通濾波器適合於製作抗混濾波器，其截止頻率後的衰減為160dB/10倍頻
，如截止頻率為1kHz，則到1.5kHz處
，信號衰減了80dB，接近理想的低通濾波器
，這是由橢圓濾波的特點所決定的。實測的濾特圖（幅頻特性）也有相似結果。但在試製過程中，發現該濾波器有“共振”現象
，以下就此現象試作分析。

開關電容濾波器的“共振”現象

在用NW1232低頻頻率特性測試M AX293defupintexingshi，faxianpingmushangchuleyuqidefupintexingzhiwai，zaicaiyangpinlvjiqizhengshubeidepinlvchujuyouzhaidaitongxingzhuangdefengzhi，qigaodudadaoshenzhichaoguoleqianmianfupintexingpingtanbufendezuidazhi。yejiushishuo
，dangshuruxinhaopinlvdengyucaiyangpinlvhuoweicaiyangpinlvdezhengshubeishi，chuxianlezheyixianxiang
，zanshichengzhiwei“共振”現象，如在使用中對其不加處理
，則將嚴重幹擾有用信號。為了弄清原因
，重複作了試驗。采取自動掃描、手動掃描

、變采樣頻率後掃描等方法
，該現象始終如期而至。為了濾去該“高頻幹擾”
，在MAX293電路之後，接上模擬低通濾波器。然而不管接二除低通還是四階低通模擬濾波器
，其輸出仍然存在該“幹擾”，而且幅值無任何減小。

“共振”現象的解釋

用模擬低通濾波器做實驗，當然不存在此現象。因此，原因必然在於具有采樣環節的開關電容上。在開關電容濾波器中，當開關頻率（即采樣頻率
、時鍾頻率）大大於信號頻率時（文獻（2）指出

，一般要大於20倍），開關電容等效於模擬阻容濾波器中的電阻，可推導出，其等效電阻R=1/（C•fc），其中C為電容，fc為開關濾波。通過分析得到，當信號頻率和采頻率同頻時，就會出現如圖1所示的現象。

圖1：“共振”現象的解釋

圖中輸入信號vi為正弦波（方波也一樣）
，1、2……為同頻采樣信號。在相位適當的時候（如圖1所示），開kai關guan電dian容rong濾lv波bo器qi的de電dian容rong上shang將jiang出chu現xian輸shu入ru信xin號hao的de峰feng值zhi。相xiang位wei的de不bu同tong，采cai樣yang到dao的de值zhi也ye不bu同tong
，但dan各ge采cai樣yang點dian所suo采cai樣yang的de值zhi是shi相xiang同tong的de。因yin此ci在zai采cai樣yang電dian容rong上shang產chan生sheng一yi個ge直zhi流liu信xin號hao，使shi流liu波bo器qi輸shu出chu一yi個ge直zhi流liu電dian平ping。當dang觀guan察cha幅fu頻pin特te性xing時shi

，在zai輸shu入ru信xin號hao與yu采cai樣yang信xin號hao同tong頻pin且qie相xiang位wei合he適shi時shi
，就jiu出chu現xian了le上shang述shu所suo謂wei的de“共振”現象。而且其後的低通模擬濾波器對此無能為力。同理，當信號頻率為采樣頻率的整數倍時，顯然也會出現相同的現象。

試驗結果

為了證實上述的分析
，采用如圖2（a）所示的一階低通濾波器作了度驗。圖中vi為正弦波輸入
，φ1，φ2為兩相脈衝作采樣開關信號

，vo為輸出信號。

圖2：“共振”現象試驗電路

在低頻特性測試儀上測試
，φ1、φ2的頻率fφ為10kHz
，除了在近100Hz處轉折的低通幅頻特性外，在10kHz、20kHz處，出現了峰值。此處fφ即為上述的開關頻率fc，其與低通濾波器的轉折頻率的關係
，取決於圖2（a）中的C1和C2之比值。此時用電壓表測量vo為直流電壓4V，用晶體管毫伏表測得輸入信號值為2.8V。從而證實了上述分析。

為了去除“共振”現象，要限製輸入信號的範圍，使之小於采樣頻率。因此采用集成開關電容低通濾波器（如MAX293一類）時，在其前麵
，必須要增加模擬低通濾波器，把采樣頻率及其以上的高頻信號有效的排除在外才行。

基於MAX293的實用抗混濾波器

集成開關電容濾波器體積小
、階數高、衰減沿陡、改變通帶寬度非常方便
，因此用途十分廣泛，特別是在要求有不同帶寬的場合。其缺點是本身有開關噪聲
，尤其是存在上述的“共振”現象。因此在使用時
，要根據不同的要求，采取必要的措施。現以采用MAX293製作抗混濾波器為例予以說明。

圖3：信號處理儀器硬件框圖

圖3為信號處理儀器硬件框圖。其中，MAX293及其前後的模擬低通濾波器一起，組成通帶可編程抗混濾波器。

根據界麵上測量顯示信號的大小，用PC機上的鍵盤選取量程程控放大器的放大倍數，以得到幅度合適的信號。AMX293濾波器前後
，接有兩個可編程模擬低通濾波器，它們有同步的三個可編程轉折頻率
，由PC機給出地址
，切換到不同值的濾波電容來實現。用MAX293濾波器前的雙二階可編程模擬低通濾波器消除“共振”現象，用後邊的二階低通濾波器消除采樣頻率信號fc所引起的噪聲。由於MAX293從10z～20kHz分成14檔，其截止頻率與采樣頻率fc之比值為1：100，所以模擬濾波器的轉折頻率為100Hz、1kHz、10kHz三檔
，它們能將盯應於fc及其以上的信號諧濾排除在外。MAX293的不同截止頻率是由PC機通過改變fc而得到的。所有模擬濾波器設計成Butterworth濾波器。