在使用 A/D 轉(zhuǎn)換器的許多應(yīng)用中，由于不想要的、虛假的帶外信號(hào)造成混疊是一個(gè)問(wèn)題。這些信號(hào)如果沒(méi)有正確過(guò)濾，會(huì)嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的性能。本應(yīng)用筆記討論了抗鋸齒的原理及其對(duì)系統(tǒng)性能的影響。它還通過(guò)一個(gè)優(yōu)雅且具有成本效益的完整系統(tǒng)示例，提供有關(guān)使用集成開(kāi)關(guān)電容器設(shè)備實(shí)現(xiàn)這一重要功能的建議。

什么導(dǎo)致混疊？奈奎斯特準(zhǔn)則解釋了這種效應(yīng)。該標(biāo)準(zhǔn)表示，如果將時(shí)間連續(xù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間離散信號(hào)，則每個(gè)周期需要采樣兩次以上。如果對(duì)信號(hào)的采樣頻率不夠高，信息將不可避免地丟失。如果每個(gè)周期對(duì)信號(hào)采樣一次，則會(huì)生成直流信號(hào)（具有任意幅度）（圖 1）；如果每個(gè)周期恰好采樣兩次，則會(huì)生成方波（圖 2）。重要的是要注意以輸入信號(hào)周期的兩倍進(jìn)行采樣是一種非常特殊的情況，應(yīng)始終避免。圖 3 顯示了以 200 kHz 采樣的 190 kHz 信號(hào)。結(jié)果是一個(gè)完美的正弦波，但頻率完全錯(cuò)誤。這種頻率變化是由混疊引起的。

圖 4 顯示了頻域中的這種現(xiàn)象，我們可以看到高于 f > fs/2 的信號(hào)在 fs/2 處被鏡像。避免這種情況的唯一可能性是確保信號(hào)中不存在更高頻率的信號(hào)。這意味著我們必須知道感興趣的信號(hào)中的最高頻率。采樣頻率需要大于這個(gè)頻率的兩倍。一些人最初的想法可能是在數(shù)字域中這樣做，但這是行不通的，因?yàn)橐坏?duì)信號(hào)進(jìn)行采樣并且頻率混疊到感興趣的頻帶中，就不可能從信號(hào)中去除不需要的頻率。在對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣之前，必須在模擬域中進(jìn)行抗混疊。

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