[发明专利]一种非连续模拟差分信号频率与相位采集方法

权利要求书

1.一种非连续模拟差分信号频率与相位采集方法，其特征在于：通过以下步骤；

步骤1：将非连续模拟差分信号接入钳位滤波电路，得到限幅和滤波后的信号Ui+和Ui-；其中，二极管V1、二极管V2、二极管V3、二极管V4构成的钳位电路将输入电压范围限制在[-5V，5V]的区间，R1、C1和R2、C2分别构成低通滤波，可以滤除高频干扰；

步骤2：将Ui+和Ui-接到差分比例放大电路，转换为放大后的单端信号Ui；其中，运算放大器D1、R3、R4、R5构成差分放大器；

步骤3：将Ui接到过零比较电路和参考脉冲产生电路，生成两路方波信号，一路为Ui和零电平比较后的信号U1，一路为Ui和参考电平比较后的信号U2，参考电平的选择应该大于干扰信号的幅值，小于需采集模拟信号的幅值；其中，比较器D2、R6、R7、R8构成过零比较器，比较器D3、R9、R10、R11构成参考方波输出生成器；

步骤4：将U1和U2接入同频同相调理电路，通过对触发器清零端的设计，触发器清零端：将U1接入触发器D4的时钟端和反相器D7的输入端，将+5V接入触发器D4、触发器D5、触发器D6的输入端，将U2、+5V、反相器D7的输出端分别接入触发器D4、触发器D5、触发器D6的清零端CLR，将触发器D4的输出端接入触发器D5的时钟端，将触发器D5的输出端接入触发器D6的时钟端；

构造出一路和非连续模拟信号同频同相的方波信号Uo，Uo去除了前端信号可能引入的等输入时比较器错误输出或干扰信号产生的虚假脉冲；其中，触发器D4、触发器D5、触发器D6、反相器D7构成同频同相方波生成器；步骤5：将Uo接入DSP、CPU或可编程逻辑采集电路，通过脉冲计数方法计算其频率，通过捕捉上升沿获得其相位，这就实现了对非连续模拟差分信号频率与相位的采集。

2.根据权利要求1所述的一种非连续模拟差分信号频率与相位采集方法，其特征在于：所述步骤1中钳位滤波电路由电阻、电容、二极管组成，滤除高频干扰，同时对输入信号进行限幅。

3.根据权利要求1所述的一种非连续模拟差分信号频率与相位采集方法，其特征在于：所述步骤2中比例放大电路是由运放和电阻组成的差分放大器，放大倍数由输入电阻和反馈电阻决定。

4.根据权利要求1所述的一种非连续模拟差分信号频率与相位采集方法，其特征在于：所述步骤3过零比较电路和参考脉冲产生电路由比较器、电阻和参考电平组成，具有滞回功能，用来产生过零比较信号U1和参考方波信号U2。

5.根据权利要求1所述的一种非连续模拟差分信号频率与相位采集方法，其特征在于：所述步骤4同频同相调理电路由触发器组成，用来生成一路和非连续模拟信号同频同相的方波信号Uo，滤除前端信号可能引入的等输入时比较器错误输出或干扰信号产生的虚假脉冲。

6.根据权利要求1所述的一种非连续模拟差分信号频率与相位采集方法，其特征在于：所述步骤5中DSP、CPU或可编程逻辑采集电路，用来提取方波信号Uo的频率和相位信息。