3 CCCSA 中的混叠

理论上，斩波放大器以连续时间方式工作。输入和输出始终连接，不会出现混叠。实际上，设计限制对这些假设施加了物理限制。通过适当的设计技术可以尽可能降低混叠风险。但是，在硅验证阶段，仍会检查是否存在混叠。时域和频谱分析可用于此目的。

在 CCCSA 中，电阻器增益网络被电容器所取代。为了优化功率和精度，CCCSA 可利用斩波和自动归零的组合。在归零阶段，输入与输出有效断开。由于这种采样保持行为，根据奈奎斯特定理，当输入信号频率超过斩波频率的一半时，便可能发生混叠。

开关电源是一个很好的应用示例，其中要测量的是平均输出电流。当发生混叠时，高频开关纹波会混叠到信号频带中。因此，输出通常表现出更高的失调电压或低频振荡。对输出波形执行 FFT 时还会发现不需要的频率成分。

为了进行演示，在此实验中并排测试了两个 INA190 单元。两个单元均由相同的 20mVpp、800kHz 正弦波形驱动（该波形叠加在直流输入上），以模拟开关稳压器的输出。

图 3-1 显示了两个单元的响应。上半部分显示时域响应（黄色 = 单元 1；绿色 = 单元 2）；下半部分显示频域响应（黄色 = 单元 1；紫色 = 单元 2）。

谐波的频率是斩波频率和输入信号频率的函数。谐波对称地位于斩波频率及其倍数附近。根据该属性，可以估算斩波频率。由于器件差异，谐波频率会相应地变化。这就是为什么即使输入相同，单元 1 和单元 2 的响应仍存在显著差异。当考虑到温漂时，此类变化将更难预测。

图 3-2 显示了相同的设置，其中的唯一区别是将输入信号频率降低至 790kHz。音调偏移 10kHz。在单元 1 中，移位导致直流输出的幅度增加。这种增加与真正的直流输出无法区分开来。