[发明专利]一种大失真正弦信号的基波频率测量电路

摘要

本发明公开了一种大失真正弦信号的基波频率测量电路。本发明包括输入信号电平稳幅电路、基波频率提取电路和稳压电路。稳压电路为输入信号电平稳幅电路、基波频率提取电路供电。单片机通过控制信号控制电子电位器模块的输出，在经过运算放大器的缓冲后输出峰值稳定为1V的交流信号；峰值为1V的交流信号进入基波频率提取电路后分为两路，分别进入比较器IC3A和比较器IC3B进行比较和整形；在置位端S和复位端R分别输出经过整形的触发信号，最终在D触发器的输出端Q产生和输入信号的基波信号频率完全一致的脉冲信号。本发明避免了各次谐波对基波频率的测量的干扰，使得输出的脉冲信号的频率和输入信号的基波频率完全一致，彻底消除了测量误差。

主权项

一种大失真正弦信号的基波频率测量电路，包括输入信号电平稳幅电路、基波频率提取电路和稳压电路，稳压电路为输入信号电平稳幅电路、基波频率提取电路提供所需的5V工作电压和2.5V的基准电压，其特征在于输入信号电平稳幅电路包括电子电位器模块IC1、运算放大器IC2、电位器W2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R59、电阻R61、电阻R79和电解电容C2；电子电位器模块IC1的3、4、5号引脚分别与电阻R1、电阻R2、电阻R3的一端相连，电阻R1、电阻R2、电阻R3的另一端分别与外接单片机的I/O输出引脚相连接，单片机的I/O输出引脚输出控制信号CS5、SDI、CLK控制电子电位器模块IC1的输出；电子电位器模块IC1的2号引脚接地，1、6号引脚分别外接2.5V电源和5V电源；电子电位器模块IC1的7号引脚与电阻R79的一端相连接，电阻R79的另一端同时与电阻R59的一端、运算放大器IC2的2号引脚相连，电阻R59的另一端与电位器W2的滑动端相连接，电位器W2的电阻端同时与运算放大器IC2的输出端VIN1、电解电容C2的正极相连接，运算放大器IC2的3号引脚与电阻R61的一端相连接，电阻R61的另一端外接2.5V电源；运算放大器IC2的4号引脚接地，运算放大器IC2的8号引脚外接5V电源；运算放大器IC2的输出端VIN1与外接单片机的I/O输入引脚AD‑OUT相连接；基波频率提取电路包括D触发器IC4、比较器IC3、接插件XJ13、电阻R57、电阻R60、电阻R62、电阻R63、电阻R73、电阻R82、电阻R88、电阻R89、电阻R90、电阻R93、电阻R94、电阻R95、电阻R96、电阻R100、电阻R103、瓷片电容C90、瓷片电容C93、瓷片电容C94、瓷片电容C107、电解电容C97、电解电容C98、电位器W4和电位器W8；D触发器IC4的1号引脚与电阻R73的一端连接，电阻R73的另一端同时与瓷片电容C107的一端、接插件XJ13的1号引脚相连接，接插件XJ13的2号引脚与瓷片电容C107的另一端相连并接地；D触发器IC4的7号引脚接地，D触发器IC4的14号引脚外接5V电源；D触发器IC4的4号引脚与电阻R60的一端相连接，电阻R60的另一端同时与电阻R62的一端、电阻R89的一端、比较器IC3的7号引脚相连接；比较器IC3的5号引脚与瓷片电容C90的一端、电阻R89的另一端、电阻R96的一端相连接；比较器IC3的6号引脚与电阻R94的一端相连接；瓷片电容C90的另一端与电解电容C97的负极、电阻R82的一端相连接同时接地；电阻R96的另一端与电解电容C97的正极、电位器W4的滑动端相连接，电位器W4的两个电阻端分别与电阻R82的另一端、电阻R103的一端相连接；电阻R94的另一端同时与电阻R95的一端、电解电容C2的负极相连接；D触发器IC4的6号引脚与电阻R57的一端相连接，电阻R57的另一端同时与电阻R63的一端、电阻R90的一端、比较器IC3的1号引脚相连接；比较器IC3的8号引脚同时与电阻R63的另一端、电阻R62的另一端、瓷片电容C93的一端相连接且外接5V电源，瓷片电容C93的另一端接地；比较器IC3的3号引脚同时与电阻R90的另一端、电阻R95的另一端相连接；比较器IC3的2号引脚同时与电阻R100的一端、瓷片电容C94的一端相连接，电阻R100的另一端同时与电位器W8的滑动端、电解电容C98的正极相连接；电位器W8的两个电阻端分别与电阻R88的一端、电阻R93的一端相连接；电阻R88的另一端和电阻R103的另一端均外接5V电源；比较器IC3的4号引脚同时与瓷片电容C94的另一端、电解电容C98的负极、电阻R93的另一端相连接且接地；稳压电路包括稳压模块IC11、电阻R36、电阻R39、电阻R43、电阻R44、瓷片电容C15、瓷片电容C16、瓷片电容C17、电解电容C22、电解电容C27、电解电容C28、电位器W3；稳压模块IC11的1号引脚同时与电阻R43的一端、电阻R44的一端相连接，电阻R43的另一端同时与瓷片电容C16的一端、电解电容C27的负极、电解电容C28的负极、瓷片电容C17的一端相连接并接地；稳压模块IC11的3号引脚同时与瓷片电容C16的另一端、电解电容C27的正极、电源输入端VIN相连接；稳压模块IC11的2号引脚同时与电阻R44的一端、电解电容C28的正极、瓷片电容C17的另一端相连且连接5V电源输出；电位器W3的两个电阻端分别与电阻R39的一端、电阻R36的一端相连接；电阻R39的另一端外接5V电源，电阻R36的另一端同时与电解电容C22的负极、瓷片电容C15的一端相连接且接地；电位器W3的滑动端同时与电解电容C22的正极、瓷片电容C15的另一端相连接且外接2.5V电源输出。