高速信号处理电路的制作方法

本发明涉及电子电路领域，特别涉及高速信号处理电路。

背景技术：

电磁家电的电路的检测一直是重要的问题，特别是对高频电流峰值的采样检测，高频电流平均值检测与自适应相位检测，一直困扰着业内人士，现有的一些检测方式无法做到稳定检测，检测的精准度不高或不能同时检测，同时三相电与单相电无法通用。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种实现高频峰值稳定采样，高频电流平均值检测与自适应相位检测，三相电与单相电通用的高速信号处理电路。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，高速信号处理电路，包括处理芯片，还包括高频电流传感器、高速精密整流电路、高频电流峰值采样电路、高频电流平均值采样电路和半波锁相电路，高频电流传感器一端电联接信号输入端，另一端电联接高速精密整流电路，高速精密整流电路电联接半波锁相电路和高频电流峰值采样电路，高频电流平均值采样电路电联接高频电流峰值采样电路，高频电流平均值采样电路、高频电流峰值采样电路和半波锁相电路分别电联接处理芯片。

本发明高速信号处理电路，通过高频电流峰值采样电路对高频峰值进行采样，通过高频电流平均值采样电路对高频电流平均值进行采样，通过半波锁相电路进行自适应相位检测，处理芯片接收数据，并对数据进行记录、分析、显示。

在一些实施方式中，高频电流峰值采样电路包括电压跟随器IC9A，电压跟随器IC9A输入端电联接高速精密整流电路，输出端串联负载电阻R15和分压电阻R77再接地，负载电阻R15和分压电阻R77之间引出高频电流峰值信号采样点。高速精密整流电路输出电压信号，电压跟随器IC9A进行1:1比例电压跟随，高频电流峰值信号采样点与处理芯片连接，进行峰值采样。

在一些实施方式中，高频电流平均值采样电路包括电压跟随器IC9B，电压跟随器IC9B输入端连接在负载电阻R15和分压电阻R77之间，输出端串联RC滤波电路，RC滤波电路包括电阻R78、电感L7和电容C42，电感L7和电容C42之间引出高频电流平均值信号采样点。电压跟随器IC9B接收高频电流峰值信号采样点输出的电压信号，进行1:1电压跟随，并经过RC滤波电路滤波调节，经高频电流平均值信号采样点进行高频电流平均值信号采样。

在一些实施方式中，高频电流峰值信号采样点和高频电流平均值信号采样点分别设置有钳位二极管D10和D11。设置钳位二极管D10和D11，钳位保护高频电流峰值信号采样点和高频电流平均值信号采样点。

在一些实施方式中，电容C42的容值为0.1μF，电阻R78的阻值为30Ω～100Ω。

在一些实施方式中，高频电流传感器包括并联的采样电阻R1和保护电阻R46。设置保护电阻，进行放电保护，防止高频电流互感器开路对输入电路干扰。

在一些实施方式中，高频电流传感器和高速精密整流电路之间设有双向钳位电路。设置双向钳位电路，进行双向钳位保护。

在一些实施方式中，电压跟随器IC9A和电压跟随器IC9B为高输入阻抗低输出阻抗电压跟随器。高输入阻抗实现隔离，防止对放大倍数造成影响。

在一些实施方式中，半波锁相电路包括依次电联接的电压跟随器IC8A、反相放大器IC8B及比较器IC12A，电压跟随器IC8A输入端电联接高速精密整流电路，比较器IC12A输出端电联接处理芯片。电压跟随器IC8A接收来自高速精密整流电路的负半波信号，经过反相放大器IC8B进行反相放大，比较器IC12A将半波信号整形为零点跟踪方波。

本发明的有益效果为：本发明高速信号处理电路，通过高频电流峰值采样电路对高频峰值进行采样，通过高频电流平均值采样电路对高频电流平均值进行采样，通过半波锁相电路进行自适应相位检测，采样稳定，并且三相电与单相电通用。

附图说明

图1为本发明高速信号处理电路的电路结构示意图；

图2为本发明处理芯片的接口示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1、2所示，高速信号处理电路，高速信号处理电路，包括处理芯片，还包括高频电流传感器、高速精密整流电路、高频电流峰值采样电路、高频电流平均值采样电路和半波锁相电路，高频电流传感器一端电联接信号输入端，另一端电联接高速精密整流电路，高速精密整流电路电联接半波锁相电路和高频电流峰值采样电路，高频电流平均值采样电路电联接高频电流峰值采样电路，高频电流平均值采样电路、高频电流峰值采样电路和半波锁相电路分别电联接处理芯片。

高频电流峰值采样电路包括电压跟随器IC9A，电压跟随器IC9A输入端电联接高速精密整流电路，输出端串联负载电阻R15和分压电阻R77再接地，负载电阻R15和分压电阻R77之间引出高频电流峰值信号采样点HFI_PEAK。高速精密整流电路输出电压信号，电压跟随器IC9A进行1:1比例电压跟随，高频电流峰值信号采样点HFI_PEAK与处理芯片连接，进行峰值采样。

高频电流平均值采样电路包括电压跟随器IC9B，电压跟随器IC9B输入端连接在负载电阻R15和分压电阻R77之间，输出端串联RC滤波电路，RC滤波电路包括电阻R78、电感L7和电容C42，电感L7和电容C42之间引出高频电流平均值信号采样点HFI-DC。电压跟随器IC9B接收高频电流峰值信号采样点输出的电压信号，进行1:1电压跟随，并经过RC滤波电路滤波调节，经高频电流平均值信号采样点HFI-DC进行高频电流平均值信号采样。

高频电流峰值信号采样点HFI_PEAK和高频电流平均值信号采样点HFI-DC分别设置有钳位二极管D10和D11，并设置+3.3V电源。设置钳位二极管D10和D11，钳位保护高频电流峰值信号采样点和高频电流平均值信号采样点。

电容C42的容值为0.1μF，电阻R78的阻值为100Ω。

高频电流传感器包括并联的采样电阻R1和保护电阻R46。设置保护电阻，进行放电保护，防止高频电流互感器开路后对电路产生干扰。

高频电流传感器和高速精密整流电路之间设有双向钳位电路，设置钳位二极管ZD4、ZD3和TVS6。设置双向钳位电路，进行双向钳位保护。

电压跟随器IC9A和电压跟随器IC9B为高输入阻抗低输出阻抗电压跟随器。高输入阻抗实现隔离，防止对放大倍数造成影响。

半波锁相电路包括依次电联接的电压跟随器IC8A、反相放大器IC8B及比较器IC12A，电压跟随器IC8A输入端电联接高速精密整流电路，比较器IC12A输出端HFI-FREQ电联接处理芯片。电压跟随器IC8A接收来自高速精密整流电路的负半波信号，经过电压跟随器IC8B进行反向，比较器IC12A将半波信号整形为零点跟踪方波。

如图2所示，处理芯片IC1五号引脚接高频电流峰值信号采样点HFI_PEAK，十五号引脚接高频电流平均值信号采样点HFI-DC，二十五号引脚接比较器输出端HFI-FREQ。

本发明的有益效果为：本发明高速信号处理电路，通过高频电流峰值采样电路对高频峰值进行采样，通过高频电流平均值采样电路对高频电流平均值进行采样，通过半波锁相电路进行自适应相位检测，采样稳定，并且三相电与单相电通用。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。