[实用新型]一种实用的低频信号包络线提取电路

摘要

一种实用的低频信号包络线提取电路，属于一种实用的低频信号包络线提取控制技术领域。为了解决中高压同步电动机采用变频软起动时，转子位置检测装置结构复杂、使用不方便的问题。定子中感应出的反电动势经分压电阻R7～R12分压将信号衰减后与隔离运算放大器ISO124(U1、U3、U5)相连接、再与可调增益运算放大器PGA204(U2、U4、U6)，再经信号整形滤波输出至带通滤波电路BA3826S(U13、U14、U15)。本实用新型具体应用在电机转子的位置检测领域。

主权项

一种实用的低频信号包络线提取电路，其特征在于，它包括3个隔离运算放大器、3个可调增益运算放大器、24个四运算放大器、24个电容、6个极性电容、96个电阻、3个3P连接端子和3个带通滤波器；3个隔离运算放大器的型号均为ISO124，且分别为：1号隔离运算放大器(U1)、3号隔离运算放大器(U3)和5号隔离运算放大器(U5)；3个可调增益运算放大器的型号均为PGA204，且分别为：2号可调增益运算放大器(U2)、4号可调增益运算放大器(U4)和6号可调增益运算放大器(U6)；24个四运算放大器的型号均为LT1014，且分别为：71号四运算放大器(U7A)、72号四运算放大器(U7B)、73号四运算放大器(U7C)、74号四运算放大器(U7D)、81号四运算放大器(U8A)、82号四运算放大器(U8B)、83号四运算放大器(U8C)、84号四运算放大器(U8D)、91号四运算放大器(U9A)、92号四运算放大器(U9B)、93号四运算放大器(U9C)、94号四运算放大器(U9D)、101号四运算放大器(U10A)、102号四运算放大器(U10B)、103号四运算放大器(U10C)、104号四运算放大器(U10D)、111号四运算放大器(U11A)、112号四运算放大器(U11B)、113号四运算放大器(U11C)、114号四运算放大器(U11D)、121号四运算放大器(U12A)、122号四运算放大器(U12B)、123号四运算放大器(U12C)、124号四运算放大器(U12D)；3个带通滤波器的型号均为BA3826S，且分别为：13号带通滤波器(U13)、14号带通滤波器(U14)和15号带通滤波器(U15)；24个电容分别定义为1号电容(C1)、2号电容(C2)、3号电容(C3)、4号电容(C4)、5号电容(C5)、6号电容(C6)、7号电容(C7)、8号电容(C8)、9号电容(C9)、10号电容(C10)、11号电容(C11)、12号电容(C12)、13号电容(C13)、14号电容(C14)、15号电容(C15)、16号电容(C16)、17号电容(C17)、18号电容(C18)、19号电容(C19)、20号电容(C20)、21号电容(C21)、71号电容(C71)、72号电容(C72)、73号电容(C72)；6个极性电容分别定义为1号极性电容(E1)、2号极性电容(E2)、3号极性电容(E3)、4号极性电容(E4)、5号极性电容(E5)、6号极性电容(E6)；3个3P连接端子分别定义为1号3P连接端子(J3)、2号3P连接端子(J6)和3号3P连接端子(J9)；96个电阻分别定义为电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R46、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R58、电阻R59、电阻R60、电阻R61、电阻R62、电阻R63、电阻R64、电阻R65、电阻R66、电阻R67、电阻R68、电阻R69、电阻R70、电阻R71、电阻R72、电阻R73、电阻R74、电阻R75、电阻R76、电阻R77、电阻R78、电阻R79、电阻R80、电阻R81、电阻R82、电阻R83、电阻R84、电阻R85、电阻R86、电阻R87、电阻R88、电阻R89、电阻R90、电阻R91、电阻92、电阻R93、电阻R94、电阻R95、电阻R96、电阻R97、电阻R98和电阻R99；所述的电阻R7的一端、电阻R9的一端和电阻R11的一端作为三相交流电的输入端，R7的另一端同时与电阻R8的一端和电阻R4的一端连接，电阻R9的另一端同时与电阻R10的一端和电阻R5的一端连接，电阻R11的另一端同时与电阻R12的一端和电阻R6的一端连接，电阻R8的另一端与R10的另一端和电阻R12的另一端同时接大地EARTH；电阻R4的另一端与1号隔离运算放大器(U1)的15号端口连接，电阻R5的另一端与3号隔离运算放大器(U3)的15号端口连接，电阻R6的另一端与5号隔离运算放大器(U5)的15号端口连接，1号隔离运算放大器(U1)的1号端口接12V电源的正极，1号隔离运算放大器(U1)的2号端口接12V电源的负极，1号隔离运算放大器(U1)的16号端口接大地EARTH，1号隔离运算放大器(U1)的8号端口接电源地GND，1号隔离运算放大器(U1)的7号端口与2号可调增益运算放大器(U2)的5号端口连接，1号隔离运算放大器(U1)的9号端口作为12V电源的正极同时与2号可调增益运算放大器(U2)的13号端口、3号隔离运算放大器(U3)的9号端口、4号可调增益运算放大器(U4)的13号端口、5号隔离运算放大器(U5)的9号端口、6号可调增益运算放大器(U6)的13号端口、71号四运算放大器(U7A)的4号端口、81号四运算放大器(U8A)的4号端口、91号四运算放大器(U9A)的4号端口、101号四运算放大器(U10A)的4号端口、111号四运算放大器(U11A)的4号端口和121号四运算放大器(U12A)的4号端口连接；1号隔离运算放大器(U1)的10号端口作为12V电源的负极同时与2号可调增益运算放大器(U2)的8号端口、3号隔离运算放大器(U3)的10号端口、4号可调增益运算放大器(U4)的8号端口、5号隔离运算放大器(U5)的10号端口、6号可调增益运算放大器(U6)的8号端口、71号四运算放大器(U7A)的11号端口、81号四运算放大器(U8A)的11号端口、91号四运算放大器(U9A)的11号端口、101号四运算放大器(U10A)的11号端口、111号四运算放大器(U11A)的11号端口和121号四运算放大器(U12A)的11号端口连接；2号可调增益运算放大器(U2)的4号、14号及10号端口同时接电源地GND，2号可调增益运算放大器(U2)的12号和11号端口同时与电阻R16的一端和电阻R57的一端连接；3号隔离运算放大器(U3)的1号端口接12V电源的正极，3号隔离运算放大器(U3)的2号端口接12V电源的负极，3号隔离运算放大器(U3)的16号端口接大地EARTH，3号隔离运算放大器(U3)的8号端口接电源地GND，3号隔离运算放大器(U3)的7号端口与4号可调增益运算放大器(U4)的5号端口连接；4号可调增益运算放大器(U4)的4号、14号及10号端口同时接电源地GND，4号可调增益运算放大器(U4)的12号和11号端口同时与电阻R13的一端和电阻R38的一端连接；5号隔离运算放大器(U5)的1号端口接12V电源的正极，5号隔离运算放大器(U5)的2号端口接12V电源的负极，5号隔离运算放大器(U5)的16号端口接大地EARTH，5号隔离运算放大器(U5)的8号端口接电源地GND，5号隔离运算放大器(U5)的7号端口与6号可调增益运算放大器(U6)的5号端口连接；6号可调增益运算放大器(U6)的4号、14号及10号端口同时接电源地GND，6号可调增益运算放大器(U6)的12号和11号端口同时与电阻R35的一端和电阻R60的一端连接；电阻R13的另一端与71号四运算放大器(U7A)的3号端口连接，71号四运算放大器(U7A)的2号和1号端口同时与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端同时与电阻R15的一端和73号四运算放大器(U7C)的10号端口连接，电阻R15的另一端接电源地GND，73号四运算放大器(U7C)的9号端口同时与电阻R17的一端和电阻R18的一端连接，73号四运算放大器(U7C)的8号端口同时与电阻R19的一端、电阻R18的另一端和电阻R21的一端连接，电阻R19的另一端同时与74号四运算放大器(U7D)的13号端口和电阻R20的一端连接，电阻R20的另一端同时与74号四运算放大器(U7D)的14号端口和1号3P连接端子(J3)的1号端口连接，74号四运算放大器(U7D)的12号端口接电源地GND，电阻R21的另一端与电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端同时与电阻R23的一端、1号电容(C1)的一端和2号电容(C2)的一端连接，电阻R23的另一端与电阻R24的一端连接，电阻R24的另一端接电源地，1号电容(C1)的另一端同时与81号四运算放大器(U8A)的2号端口和电阻R25的一端连接，电阻R25的另一端与电阻R26的一端连接，电阻R26的另一端同时与2号电容(C2)的另一端、81号四运算放大器(U8A)的1号端口和电阻R27的一端连接，81号四运算放大器(U8A)的3号端口接电源地GND，电阻R27的另一端与电阻R28的一端连接，电阻R28的另一端同时与3号电容(C3)的一端、4号电容(C4)的一端和电阻R29的一端连接，电阻R29的另一端与电阻R30的一端连接，电阻R30的另一端接电源地GND，3号电容(C3)的另一端同时与电阻R31的一端和82号四运算放大器(U8B)的6号端口连接，82号四运算放大器(U8B)的5号端口接电源地GND，82号四运算放大器(U8B)的7号端口同时与电阻R33的一端、电阻R32的另一端和4号电容(C4)的另一端连接，电阻R32的一端与电阻R31的另一端连接，电阻R33的另一端同时与电阻R34的一端和83号四运算放大器(U8C)的9号端口连接，电阻R34的另一端同时与83号四运算放大器(U8C)的8号端口和1号3P连接端子(J3)的3号端口连接，83号四运算放大器(U8C)的10号端口接电源地GND，1号3P连接端子(J3)的2号端口与2号极性电容(E2)的正极连接，2号极性电容(E2)的负极与13号带通滤波器(U13)的17号端口连接，13号带通滤波器(U13)的18号端口同时与5V电源的正极和13号电容(C13)的一端连接，13号电容(C13)的另一端、13号带通滤波器(U13)的12号、13号、16号端口及14号电容(C14)的一端同时接电源地GND，14号电容(C14)的另一端和13号带通滤波器(U13)的10号端口同时接5V电源的负极，13号带通滤波器(U13)的4号端口同时与电阻R79的一端和1号极性电容(E1)的负极连接，1号极性电容(E1)的正极与5V电源的正极连接，电阻R79的另一端接电源地GND，13号带通滤波器(U13)的3号、5号和7号端口均与5V电源的正极连接，13号带通滤波器(U13)的6号端口接电源地GND，13号带通滤波器(U13)的9号端口同时与电阻R81的一端和电阻R82的一端连接，电阻R81的另一端、电阻R80的另一端和13号带通滤波器(U13)的2号端口同时接电源地GND，13号带通滤波器(U13)的14号端口与电阻R80的一端连接，电阻R82的另一端同时与电阻R83的一端和15号电容(C15)的一端连接，15号电容(C15)的另一端接电源地GND，电阻R83的另一端与84号四运算放大器(U8D)的12号端口连接，84号四运算放大器(U8D)的13号端口同时与电阻R84的一端、电阻R85的一端和71号电容(C71)的一端连接，电阻R84的另一端接电源地GND，电阻R85的另一端同时与71号电容(C71)的另一端和84号四运算放大器(U8D)的14号端口连接后作为包络线提取电路的第一电压信号输出端；电阻R16另一端与72号四运算放大器(U7B)的5号端口连接，72号四运算放大器(U7B)的6号端口同时与72号四运算放大器(U7B)的7号端口和电阻R17的另一端连接；电阻R35的另一端与91号四运算放大器(U9A)的3号端口连接，91号四运算放大器(U9A)的2号和1号端口同时与电阻R36的一端连接，电阻R36的另一端同时与电阻R37的一端和93号四运算放大器(U9C)的10号端口连接，电阻R37的另一端接电源地GND，93号四运算放大器(U9C)的9号端口同时与电阻R39的一端和电阻R40的一端连接，93号四运算放大器(U9C)的8号端口同时与电阻R41的一端、电阻R40的另一端和电阻R43的一端连接，电阻R41的另一端同时与94号四运算放大器(U9D)的13号端口和电阻R42的一端连接，电阻R42的另一端同时与94号四运算放大器(U9D)的14号端口和2号3P连接端子(J6)的1号端口连接，94号四运算放大器(U9D)的12号端口接电源地GND，电阻R43的另一端与电阻R44的一端连接，电阻R44的另一端同时与电阻R45的一端、5号电容(C5)的一端和6号电容(C6)的一端连接，电阻R45的另一端与电阻R46的一端连接，电阻R46的另一端接电源地，5号电容(C5)的另一端同时与101号四运算放大器(U10A)的2号端口和电阻R47的一端连接，电阻R47的另一端与电阻R48的一端连接，电阻R48的另一端同时与6号电容(C6)的另一端、101号四运算放大器(U10A)的1号端口和电阻R49的一端连接，101号四运算放大器(U10A)的3号端口接电源地GND，电阻R49的另一端与电阻R50的一端连接，电阻R50的另一端同时与7号电容(C7)的一端、8号电容(C8)的一端和电阻R51的一端连接，电阻R51的另一端与电阻R52的一端连接，电阻R52的另一端接电源地GND，7号电容(C7)的另一端同时与电阻R53的一端和102号四运算放大器(U10B)的6号端口连接，102号四运算放大器(U10B)的5号端口接电源地GND，102号四运算放大器(U10B)的7号端口同时与电阻R55的一端、电阻R54的另一端和8号电容(C8)的另一端连接，电阻R54的一端与电阻R53的另一端连接，电阻R55的另一端同时与电阻R56的一端和103号四运算放大器(U10C)的9号端口连接，电阻R56的另一端同时与103号四运算放大器(U10C)的8号端口和2号3P连接端子(J6)的3号端口连接，103号四运算放大器(U10C)的10号端口接电源地GND，2号3P连接端子(J6)的2号端口与4号极性电容(E4)的正极连接，4号极性电容(E4)的负极与14号带通滤波器(U14)的17号端口连接，14号带通滤波器(U14)的18号端口同时与5V电源的正极和16号电容(C16)的一端连接，16号电容(C16)的另一端、14号带通滤波器(U14)的12号、13号、16号端口及17号电容(C17)的一端同时接电源地GND，17号电容(C17)的另一端和14号带通滤波器(U14)的10号端口同时接5V电源的负极，14号带通滤波器(U14)的4号端口同时与电阻R86的一端和3号极性电容(E3)的负极连接，3号极性电容(E3)的正极与5V电源的正极连接，电阻R86的另一端接电源地GND，14号带通滤波器(U14)的3号、5号和7号端口均与5V电源的正极连接，14号带通滤波器(U14)的6号端口接电源地GND，14号带通滤波器(U14)的9号端口同时与电阻R88的一端和电阻R89的一端连接，电阻R88的另一端、电阻R87的另一端和14号带通滤波器(U14)的2号端口同时接电源地GND，14号带通滤波器(U14)的14号端口与电阻R87的一端连接，电阻R89的另一端同时与电阻R90的一端和18号电容(C18)的一端连接，18号电容(C18)的另一端接电源地GND，电阻R90的另一端与104号四运算放大器(U10D)的12号端口连接，104号四运算放大器(U10D)的13号端口同时与电阻R91的一端、电阻R92的一端和72号电容(C72)的一端连接，电阻R91的另一端接电源地GND，电阻R92的另一端同时与72号电容(C72)的另一端和104号四运算放大器(U10D)的14号端口连接后作为包络线提取电路的第二电压信号输出端；电阻R38另一端与92号四运算放大器(U9B)的5号端口连接，92号四运算放大器(U9B)的6号端口同时与92号四运算放大器(U9B)的7号端口和电阻R39的另一端连接；电阻R57的另一端与111号四运算放大器(U11A)的3号端口连接，111号四运算放大器(U11A)的2号和1号端口同时与电阻R58的一端连接，电阻R58的另一端同时与电阻R59的一端和113号四运算放大器(U11C)的10号端口连接，电阻R59的另一端接电源地GND，113号四运算放大器(U11C)的9号端口同时与电阻R61的一端和电阻R62的一端连接，113号四运算放大器(U11C)的8号端口同时与电阻R63的一端、电阻R62的另一端和电阻R65的一端连接，电阻R63的另一端同时与114号四运算放大器(U11D)的13号端口和电阻R64的一端连接，电阻R64的另一端同时与114号四运算放大器(U11D)的14号端口和2号3P连接端子(J6)的1号端口连接，114号四运算放大器(U11D)的12号端口接电源地GND，电阻R65的另一端与电阻R66的一端连接，电阻R66的另一端同时与电阻R67的一端、9号电容(C9)的一端和10号电容(C10)的一端连接，电阻R67的另一端与电阻R68的一端连接，电阻R68的另一端接电源地，9号电容(C9)的另一端同时与121号四运算放大器(U12A)的2号端口和电阻R69的一端连接，电阻R69的另一端与电阻R70的一端连接，电阻R70的另一端同时与10号电容(C10)的另一端、121号四运算放大器(U12A)的1号端口和电阻R71的一端连接，121号四运算放大器(U12A)的3号端口接电源地GND，电阻R71的另一端与电阻R72的一端连接，电阻R72的另一端同时与11号电容(C11)的一端、12号电容(C12)的一端和电阻R73的一端连接，电阻R73的另一端与电阻R74的一端连接，电阻R74的另一端接电源地GND，11号电容(C11)的另一端同时与电阻R75的一端和122号四运算放大器(U12B)的6号端口连接，122号四运算放大器(U12B)的5号端口接电源地GND，122号四运算放大器(U12B)的7号端口同时与电阻R77的一端、电阻R76的另一端和12号电容(C12)的另一端连接，电阻R76的一端与电阻R75的另一端连接，电阻R77的另一端同时与电阻R78的一端和123号四运算放大器(U12C)的9号端口连接，电阻R78的另一端同时与123号四运算放大器(U12C)的8号端口和3号3P连接端子(J9)的3号端口连接，123号四运算放大器(U12C)的10号端口接电源地GND，3号3P连接端子(J9)的2号端口与6号极性电容(E6)的正极连接，6号极性电容(E6)的负极与15号带通滤波器(U15)的17号端口连接，15号带通滤波器(U15)的18号端口同时与5V电源的正极和19号电容(C19)的一端连接，19号电容(C19)的另一端、15号带通滤波器(U15)的12号、13号、16号端口及20号电容(C20)的一端同时接电源地GND，20号电容(C20)的另一端和15号带通滤波器(U15)的10号端口同时接5V电源的负极，15号带通滤波器(U15)的4号端口同时与电阻R93的一端和5号极性电容(E5)的负极连接，5号极性电容(E5)的正极与5V电源的正极连接，电阻R93的另一端接电源地GND，15号带通滤波器(U15)的3号、5号和7号端口均与5V电源的正极连接，15号带通滤波器(U15)的6号端口接电源地GND，15号带通滤波器(U15)的9号端口同时与电阻R95的一端和电阻R96的一端连接，电阻R95的另一端、电阻R94的另一端和15号带通滤波器(U15)的2号端口同时接电源地GND，15号带通滤波器(U15)的14号端口与电阻R94的一端连接，电阻R96的另一端同时与电阻R97的一端和21号电容(C21)的一端连接，21号电容(C21)的另一端接电源地GND，电阻R97的另一端与124号四运算放大器(U12D)的12号端口连接，124号四运算放大器(U12D)的13号端口同时与电阻R98的一端、电阻R99的一端和73号电容(C73)的一端连接，电阻R98的另一端接电源地GND，电阻R99的另一端同时与73号电容(C73)的另一端和124号四运算放大器(U12D)的14号端口连接后作为包络线提取电路的第三电压信号输出端；电阻R60另一端与92号四运算放大器(U9B)的5号端口连接，92号四运算放大器(U9B)的6号端口同时与92号四运算放大器(U9B)的7号端口和电阻R61的另一端连接。