[发明专利]一种非连续模拟差分信号频率与相位采集方法

摘要

本发明属于模拟信号采集与调理领域。一种非连续模拟差分信号频率与相位采集方法，主要解决非连续模拟差分信号长时间零电平带来的比较器输出震荡问题，信号干扰或电平抖动带来的虚假脉冲问题以及可采集频率但是无法获取相位的问题。所述的非连续模拟差分信号频率与相位采集方法，在传统滤波放大、过零比较、脉冲计数的频率采集电路基础上，通过构建另一路参考信号，消除了等输入时比较器不能正确输出的问题和干扰信号产生的虚假脉冲问题；再通过对过零比较产生的信号和参考信号的调理，产生和模拟输入信号同频同相的方波信号，采用DSP、CPU或可编程逻辑进行捕获，即可得到模拟差分信号的频率与相位信息。

主权项

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，V1、V2、V3、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，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，D2、R6、R7、R8构成过零比较器，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，D4、D5、D6、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，通过脉冲计数等方法可计算其频率，通过捕捉上升沿可获得其相位，这就实现了对非连续模拟差分信号频率与相位的采集。