测频信号处理电路制造技术

本发明专利技术提出一种测频信号处理电路，包括：高通滤波电路，对输入信号进行高通滤波，以隔去输入信号中的直流输入信号；信号叠加电路，将高通滤波电路输出的交流输入信号与一补偿信号相叠加；低通滤波电路，对信号叠加电路的交直流叠加信号进行低通滤波，输出待测交直流信号，作为测频信号处理电路的输出信号；信号补偿电路，根据一预设电平和待测交直流信号产生补偿信号，补偿信号用以补偿交直流叠加信号中的共模电平和预设电平之间的误差，信号补偿电路输出补偿信号至所述信号叠加电路，以使共模电平始终等于预设电平。本发明专利技术能够将输入信号的共模电平抬高到和某一固定电平值相同的固定值，只需使用常用元器件，结构简单，成本低，精度高，误差小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路领域，特别涉及的是用于精密仪器仪表中的低成本、高精度测频的测频信号处理电路。
技术介绍
在以往单电源供电系统中，测频电路需要将输入信号的共模电平抬高到和某一固定电平值相同的固定值，然后比较器用该固定电平与输入信号进行比较。如果输入信号的共模电平和固定电平两个值存在误差，就会影响输入信号中交流小信号的测频。而无论是抬高输入信号的共模电平，还是分压得到固定电平都需要依靠外部电阻，要使共模电平和固定电平尽量相等，就必须使用高精度的电阻，如果该仪器需要在很宽的温度范围保证精度，所选择的电阻还必须是低温漂电阻，而高精度低温漂的电阻并不常用，价格也贵，这会大大增加该测频电路的成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种测频信号处理电路，能够将输入信号的共模电平抬高到和某一固定电平值相同的固定值，只需使用常用元器件实现电路，电路结构简单，成本低，精度高，误差小。为解决上述问题，本专利技术提出一种测频信号处理电路，包括:高通滤波电路，对输入信号进行高通滤波，以隔去输入信号中的直流输入信号，输出一交流输入信号；信号叠加电路，将所述高通滤波电路输出的交流输入信号与一补偿信号相叠加，输出一交直流叠加信号；低通滤波电路，对所述信号叠加电路的交直流叠加信号进行低通滤波，以滤除高频杂波，从而输出待测交直流信号，作为测频信号处理电路的输出信号；信号补偿电路，根据一预设电平和所述低通滤波电路输出的待测交直流信号产生补偿信号，所述补偿信号用以补偿所述信号叠加电路输出的交直流叠加信号中的共模电平和预设电平之间的误差，信号补偿电路输出所述补偿信号至所述信号叠加电路，以使所述共模电平始终等于预设电平。根据本专利技术的一个实施例，所述信号补偿电路为积分电路，其第一输入端接收所述低通滤波电路输出的待测交直流信号，其第二输入端接收所述预设电平，所述待测交直流信号与预设电平比较后由积分电路积分输出所述补偿信号。根据本专利技术的一个实施例，所述信号补偿电路为积分电路，所述积分电路包括:第一电阻，其第一端连接所述低通滤波电路的输出端；第一运算放大器，其反向输入端连接所述第一电阻的第二端，其正向输入端接收所述预设电平，其输出端输出所述补偿信号；第一电容，其第一端连接所述第一运算放大器的反向输入端，其第二端连接所述第一运算放大器的输出端。根据本专利技术的一个实施例，所述积分电路的积分时间远大于所述待测交直流信号中的待测交流信号的周期。根据本专利技术的一个实施例，还包括预设电平输出电路，包括:第六电阻，其第一端连接所述第一运算放大器的正向输入端，其第二端接地；第七电阻，其第一端接收电源电压，其第二端连接所述第六电阻的第一端并输出所述预设电平。根据本专利技术的一个实施例，所述高通滤波电路包括:第二电容，其第一端接收所述输入信号，其第二端输出所述交流输入信号；第二电阻，其第一端连接所述第二电容的第二端，其第二端接地。根据本专利技术的一个实施例，所述信号叠加电路包括:第三电阻，其第一端连接所述信号补偿电路的输出端，其第二端输出所述交直流叠加信号；所述第二电阻，其第一端还连接所述第三电阻的第二端。根据本专利技术的一个实施例，所述低通滤波电路包括:第四电阻，其第一端连接所述信号叠加电路的输出端；第五电阻，其第一端连接所述第四电阻的第二端；第三电容，其第一端连接所述第四电阻的第二端；第四电容，其第一端连接所述第五电阻的第二端，其第二端接地；第二运算放大器，其正向输入端连接所述第五电阻的第二端，其反向输入端和其输出端均连接所述第三电容的第二端，其输出端输出所述待测交直流信号。根据本专利技术的一个实施例，还包括:测频信号输出电路，接收所述测频信号处理电路输出的待测交直流信号，对所述待测交直流信号中的待测交流信号进行测频，输出测频信号。根据本专利技术的一个实施例，所述测频信号输出电路包括:第八电阻，其第一端连接所述低通滤波电路的输出端；第九电阻，其第一端连接所述第八电阻的第二端；比较器，其第一输入端连接所述第八电阻的第二端，其第二输入端接收所述预设电平，其输出端连接所述第九电阻的第二端，其输出端输出所述测频信号。采用上述技术方案后，本专利技术相比现有技术具有以下有益效果:输入信号首先经过高通滤波电路隔绝直流成分，保留有用的交流输入信号，该交流输入信号与信号补偿电路输出的直流信号叠加，将共模电平抬高到和预设电平相等，叠加后的信号经过低通滤波电路滤除高频噪声后形成待测交直流信号，实现了该待测交直流信号的共模电平和预设电平基本相同，因而当本专利技术的测频信号处理电路的输出信号用于测频时，即用该待测交直流信号和预设电平进行比较时，将输出方波信号，测量方波信号即可获得输入信号的交流小信号的频率。仅需采用常用的元器件，所有电阻可选用5%精度的普通电阻，无需采用高精度低温漂的电阻，生产成本低；电路结构简单，产生的信号用于测频时对交流小信号的测频性能好，优于选用昂贵的精密电阻的测频性能。【附图说明】图1为本专利技术实施例的测频信号处理电路的结构框图；图2为本专利技术实施例的测频信号处理电路的结构示意图。【具体实施方式】为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。图1示出本专利技术实施例的一种测频信号处理电路，包括:高通滤波电路1、信号叠加电路2、低通滤波电路3和信号补偿电路4。其中，高通滤波电路I对输入信号S_in进行高通滤波，以隔去输入信号S_in中的直流输入信号，输出一交流输入信号。输入信号S_in是交流小信号和直流信号的叠加信号，通过高通滤波电路I滤除直流成分，保留有用的交流信号。信号叠加电路2将高通滤波电路I输出的交流输入信号与一补偿信号Vint相叠加，输出一交直流叠加信号Va，通过信号叠加电路2之后处理后，交直流叠加信号Va为原有用交流信号和补偿信号的叠加信号，补偿信号Vint为一直流信号，也可以说是电平抬升信号。低通滤波电路3对信号叠加电路2输出的交直流叠加信号Va进行低通滤波，以滤除高频杂波，杂波包括高频噪声及其他无用的高频信号，保留交直流叠加信号Va中有用的交流信号和直流信号，低通滤波电路3滤波后输出待测交直流信号Vb，作为测频信号处理电路的输出信号。信号补偿电路4根据一预设电平和低通滤波电路3输出的待测交直流信号Vb产生补偿信号Vint，补偿信号Vint用以补偿信号叠加电路2输出的交直流叠加信号中的共模电平和预设电平Vref之间的误差，信号补偿电路4输出补偿信号Vint至信号叠加电路2，以使交直流叠加信号中的共模电平始终等于预设电平。信号叠加电路2输出的交直流叠加信号Va中的共模电平被抬高到和预设电平相等，电平抬高的方式是通过信号补偿电路4和信号叠加电路2实现的，仅需要常用的元器件便可以连接而成，生产成本低。经低通滤波电路3滤波后，交直流叠加信号Va未被放大或缩小，其交直流成分未改变，因而低通滤波电路3输出的待测交直流信号Vb中的共模电平同样和预设电平相同，因而实现了
技术介绍
中所提到的，输入信号的共模电平抬高到和某一固定电平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测频信号处理电路，其特征在于，包括：高通滤波电路，对输入信号进行高通滤波，以隔去输入信号中的直流输入信号，输出一交流输入信号；信号叠加电路，将所述高通滤波电路输出的交流输入信号与一补偿信号相叠加，输出一交直流叠加信号；低通滤波电路，对所述信号叠加电路的交直流叠加信号进行低通滤波，以滤除高频杂波，从而输出待测交直流信号，作为测频信号处理电路的输出信号；信号补偿电路，根据一预设电平和所述低通滤波电路输出的待测交直流信号产生补偿信号，所述补偿信号用以补偿所述信号叠加电路输出的交直流叠加信号中的共模电平和预设电平之间的误差，信号补偿电路输出所述补偿信号至所述信号叠加电路，以使所述共模电平始终等于预设电平。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李楚元，
申请(专利权)人：大豪信息技术威海有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37