首先什么是低通濾波器？

低通濾波器是允許低于截止頻率的低頻信號通過，而減少頻率高于截止頻率的信號通過。如圖1所示為典型的低通濾波器的頻率響應波形。

構建一個RC低通濾波器

在高壓采樣和電池電壓采樣以及板載的電源電壓信號采樣中RC濾波隨處可見，現針對RC低通濾波器構建如下圖2所示的電路模型，輸入信號為Ui，輸出信號為Uo。

對上述電路進行頻域分析：

求模即求輸出增益：

其中電壓增益用分貝（dB）表示：

圖1中的-3dB,對應的：

即：

求得截止頻率:

實例分析

如下圖所示R=4.7K，C=10nF, fcut≈3.382kHz

上述電路的幅頻和相頻特性曲線如下：

由仿真波形可以看出-3DB對應的頻率為3.3884kHz,與理論值基本接近。

實際應用

以某款模擬前端為例，該AFE的最高采樣率fs=30kHZ,若Rc取1kΩ，計算Cc，首先Rc、Cc的截止頻率為：

由奈奎斯特采樣定理：

綜上求得：

同樣在高壓采樣電路中的RC也需要根據采樣頻率進行選擇。

來源：微信公眾號《新能源電子硬件設計》
審核編輯：湯梓紅