[发明专利]一种TDR中高速模数变换的方法及其电路装置

权利要求书

1.一种TDR中高速模数变换的方法，其特征是包括以下步骤：

１）通过多次发射同一阶跃脉冲，使得作为测试信号的阶跃脉冲和模数转换器同频率采样脉冲的相位差按周期线性递增的方法来实现模数转换器超高速的等效采样；

２）利用锁相环路实现所述阶跃脉冲和采样脉冲的相位差按周期线性递增；

３）在一次测量过程中，每发送一个所述阶跃脉冲，模数转换器便完成一次采样，后一所述阶跃脉冲与采样脉冲相对延迟Δt，……，一共发射n个所述阶跃脉冲，完成n个点的采样值，将n个点的采样值按先后顺序保存在缓冲存储器中，从而“拼接”成一幅高精度的所述阶跃脉冲回波波形图。

2.根据权利要求１所述的TDR中高速模数变换的方法，其特征是所述步骤１的通过多次发射同一所述阶跃脉冲的步骤之前还包括步骤：通过晶体振荡器产生的方波脉冲信号作为模数转换器的采样脉冲信号，同时，该方波脉冲信号也是锁相环路的输入信号。通过压控振荡器产生输出信号，该信号与方波脉冲信号在锁相环路锁定的情况下，两者同频率，相位差等于零或为一常数。

3.根据权利要求１所述的TDR中高速模数变换的方法，其特征是所述步骤２的利用锁相环路实现所述阶跃脉冲和采样脉冲的相位差按周期线性递增包括以下步骤：将高精度数模转换器的输出电压和鉴相器的输出电压作为环路滤波器的输入信号，并使数模转换器的输出电压线性下降，由于锁相环路的相位负反馈作用，鉴相器输出脉冲的宽度也在相应地线性增大，这就意味着所述阶跃脉冲和采样脉冲的相位差Δt按周期线性递增。

4.根据权利要求１所述的TDR中高速模数变换的方法，其特征是所述步骤３的模数转换器采样脉冲作为锁相环路输入信号，压控振荡器输出信号作为锁频锁相输出信号经脉冲前沿陡峭处理后作为阻抗测试信号接到测试头。

5.一种TDR中高速模数变换电路装置，其特征是包括鉴相器、环路滤波器、压控振荡器、阶跃脉冲产生器、模数转换器、微控制器、数模转换器和晶体振荡器。所述鉴相器、环路滤波器、压控振荡器和阶跃脉冲产生器依次连接，模数转换器和数模转换器分别与微控制器连接，阶跃脉冲产生器的输出端连接模数转换器的输入端，数模转换器的输出端连接环路滤波器，晶体振荡器分别连接模数转换器的时钟端（CLK）和鉴相器的第一输入端，鉴相器的第二输入端连接压控振荡器的输出端。

6.根据权利要求５所述的一种TDR中高速模数变换电路装置，其特征在于所述环路滤波器为求和比例积分器。

7.根据权利要求５所述的一种TDR中高速模数变换电路装置，其特征在于所述压控振荡器为晶体压控振荡器。

8.根据权利要求５所述的一种TDR中高速模数变换电路装置，其特征在于所述鉴相器为异或逻辑门电路。