[发明专利]一种波形峰值采样电路

说明书

本发明属于电路电子领域，具体涉及一种波形峰值采样电路。所述波形峰值采样电路由调理电路，模数转换器，过零比较器，ADC控制模块和频率计数模块组成，其中ADC控制模块和频率计数模块基于可编程逻辑器件实现。本发明通过配置过零比较器，产生与整形滤波后正弦波信号同相位的方波信号，并以同相位方波信号的上升沿时刻作为正弦波输入信号的0°相位点，根据频率计数模块输出的正弦波周期的计数值，分别在90°和270°相位处使能模数转换，实现正弦波正峰值和负峰值采样，电路结构简单，通用化水平较高，可广泛应用于工业领域。

技术领域

本发明涉及工业领域，具体涉及一种波形峰值采样电路。

背景技术

波形峰值采样电路在工业领域具有广泛的应用。典型峰值采样电路一般由电压跟随器、二极管、电阻和电容组成，利用二极管的单向导电特性和放大器的放大性能相结合，对输入正弦波信号进行整流，并不断对电容充电，直到电容两端电压达到正弦波的峰值，再使用模数转换器对电容两端电压进行采集，然而，这种电路的缺陷是一旦电容两端电压充电到峰值，则会一直保持，进而会影响之后的峰值采样结果，所以这种峰值采样电路还需配置专门的电荷泄放电路，从而导致该峰值采样电路复杂度升高。因此，设计一种简单可靠的波形峰值采样电路具有重要意义。

发明内容

本发明的目的：提供了一种波形峰值采样电路，用于实现正弦波峰值采集。

技术方案：本申请提供一种波形峰值采样电路，所述波形峰值采样电路包含调理电路、模数转换电路、过零比较器、ADC控制模块和频率计数模块，其中：

调理电路的输入与待采样的波形连接；调理电路的输出分别与模数转换电路的模拟输入引脚和过零比较器的输入引脚连接；模数转换电路的数模转换结果输出与ADC控制模块的输入连接；过零比较器的输出分别与ADC控制模块和频率计数模块的输入连接；频率计数模块的输出与ADC控制模块的输入连接。ADC控制模块的转换使能输出与模数转换电路的转换使能引脚连接。

具体的，所述过零比较器为参考电压为地电平的单点比较电路，当输入电压高于地电平时输出高，当输入电压低于地电平时输出地。

具体的，所述频率计数模块基于可编程逻辑器件的系统时钟对输入的同相位方波信号的周期进行计数，并将周期计数结果输入到ADC控制模块。

具体的，所述ADC控制模块内部配置有定时器1，定时器2，正峰值寄存器和负峰值寄存器；当定时器1到时后，ADC控制模块发出转换使能信号，控制模数转换器进行第一次模数转换，并将模数转换结果存储在正峰值寄存器中，当定时器2到时后，ADC控制模块发出转换使能信号，控制模数转换器进行第二次模数转换，并将模数转换接口存储在负峰值寄存器中。

具体的，所述定时器1和定时器2的定时触发条件为同相位方波信号的上升沿。

具体的，所述定时器1和定时器2的定时基准为可编程逻辑器件的系统时钟。

具体的，定时器1的定时时长为频率计数模块输出的计数结果的四分之一；

定时器2的定时时长为频率计数模块输出的计数结果的四分之三。

具体的，所述波形峰值采样电路应用于正弦波峰值采样、三角波峰值采样。

本发明具有的优点效果：本发明设计了一种波形峰值采样电路，通过配置过零比较器，产生与正弦波同相位的方波信号，并以同相位方波信号的上升沿时刻作为正弦波的零相位点，并依据频率计数模块输出的同相位方波信号周期的计数结果，控制模数转换器分别在正弦波的四分之一和四分之三相位点处发起转换，实现正弦波的正峰值和负峰值采样，该电路结构简单，无需配置泄放电路，并无需对模数转换器的转换速率作要求，通用化水平较高，可广泛应用于工业领域。

附图说明

图1为频率已知波形峰值采样电路示意图；