滤波器级的三个目标是获得接地故障检测信号，滤除自振电路产生的噪声，并校正磁通门磁芯所固有的直流偏置。滤波器滤除从负载电阻器到 ADC 的信号路径中的噪声。噪声过大可能会触发误跳变。噪声的主要来源是由产生 DRV8220 开关的自振电路引起的开关噪声。自振开关频率随磁通门传感器磁导率、负载电阻或调节饱和检测电路而变化。用于测试的 Hitachi 纳米晶磁芯在 600Hz 至 800Hz 之间，负载电阻为 1kΩ。

在故障期间，滤波器级输出 ADC 读取的可检测信号。当滤波器级输出信号超过阈值且 MCU 确定故障类型时，会发生故障跳变，因为交流和直流故障具有可在软件内调节的单独跳变阈值。在这个增益为 20dB 的设计中，6mA 的直流故障会输出 200mV 的失调电压。30mA_RMS 的交流故障会输出 600mV 的峰值电压。可以增大增益，确保跳变阈值低于运算放大器的电源轨。滤波器级旨在使故障信号增益 20dB 并对 70Hz 以上的频率进行衰减。滤波器级由四个子部分组成：差分到单端、低通滤波器、全波整流器和一个直流偏移电路代替 R23。

图 2-11 滤波器级原理图

使用的滤波器拓扑是多反馈 (MFB) 拓扑，由于对元件变化的敏感度较低，通常优先选用。MFB 拓扑可创建一个反相二阶级。这种反相可能是滤波器应用中的一个问题。根据元件选择，MFB 滤波器电路可配置为低通滤波器、高通滤波器或带通滤波器。对于此应用，使用了具有巴特沃斯型响应的四阶低通滤波器。