[发明专利]一种信号采样电路、信号采样装置和信号采样方法

权利要求书

1.一种信号采样电路，其特征在于，包括控制单元和级联的N级运放单元，所述控制单元与各个所述运放单元电连接，N为大于或等于2的整数；

第1级所述运放单元，用于接收源电压信号，并以所述源电压信号作为输入信号进行运放处理；

第k级所述运放单元，用于以前一级所述运放单元的输出信号作为输入信号进行运放处理，k＝2，3，4……N；

所述控制单元，用于由各级所述运放单元的输入信号和输出信号中选择一个作为采样信号；

其中，所述由各级所述运放单元的输入信号和输出信号中选择一个作为采样信号，包括：

以各级所述运放单元满载时的输入信号的值为各自的采样临界值；

在采样时逐级判断，当所述第1级所述运放单元的输入信号的值大于或等于所述第1级所述运放单元的所述采样临界值时，确定所述第1级所述运放单元的输入信号作为所述采样信号；当第k-1级所述运放单元的输入信号的值小于第k-1级所述运放单元的所述采样临界值时，且第k-1级所述运放单元的输出信号大于或等于第k级所述运放单元的所述采样临界值时，确定第k-1级所述运放单元的输出信号作为所述采样信号；当最后一级所述运放单元的输入出信号小于最后一级所述运放单元的所述采样临界值时，确定最后一级所述运放单元的输出信号作为所述采样信号。

2.如权利要求1所述的信号采样电路，其特征在于，所述控制单元，还用于所述信号采样电路在上电后且未接所述源电压信号时，获取各级所述运放单元的所述输出信号作为各级所述运放单元的自校准参数，根据各个所述自校准参数对各个所述自校准参数分别对应的所述运放单元进行偏移校准。

3.如权利要求1所述的信号采样电路，其特征在于，所述运放单元具有信号输入端、信号输出端、第一电压端和第二电压端；

第k-1级所述运放单元的信号输出端接后一级所述运放单元的信号输入端，第k级所述运放单元的信号输入端接前一级所述运放单元的信号输出端；

各级所述运放单元的第一电压端接高电平电压，各级所述运放单元的第二电压端接地电源电压。

4.如权利要求3所述的信号采样电路，其特征在于，所述运放单元包括运放集成电路芯片，所述运放集成电路芯片包括两个第一增益端、一个第二增益端、第一驱动电压端、第二驱动电压端、同相输入端、反相输入端和输出端；

所述运放单元还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容和两个钳位二极管，

所述运放集成电路芯片的两个第一增益端通过第一电阻连接；

所述运放集成电路芯片的反相输入端通过第二电阻接所述运放单元的第二电压端；

所述运放集成电路芯片的第一驱动电压端接所述运放单元的第一电压端、以及通过第一电容接所述运放单元的第二电压端；

所述运放集成电路芯片的第二驱动电压端接所述运放单元的第二电压端；

所述运放集成电路芯片的同相输入端接所述运放单元的信号输入端；

所述运放集成电路芯片的输出端通过第三电阻接所述运放单元的信号输出端连接，第二电容连接于所述运放单元的信号输出端和所述运放单元的第二电压端之间，两个钳位二极管串接于所述运放单元的第一电压端和第二电压端之间，且两个钳位二极管之间的连接端接所述运放单元的信号输出端；

所述运放集成电路芯片的第二增益端通过并联的第四电阻和第三电容接所述运放单元的第二电压端。

5.如权利要求1所述的信号采样电路，其特征在于，所述控制单元包括中央处理器、嵌入式微控制器、数据信号处理器和单片机中的任意一种。

6.如权利要求1至5任一项所述的信号采样电路，其特征在于，所述信号采样电路还包括N-1个保护单元，所述保护单元包括第一端和第二端；

N个所述运放单元中任意相邻两级所述运放单元中，前一级所述运放单元的信号输出端通过所述保护单元接后一级所述运放单元的信号输入端。

7.如权利要求6所述的信号采样电路，其特征在于，所述保护单元为保护电阻。