一种基于功率分析的自动混频采样装置制造方法及图纸

技术编号:41224197 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-09 23:42
本技术公开了一种基于功率分析的自动混频采样装置,包括:主控单元;模拟采样单元,其包括采样模块和交流信号提取模块,采样模块用于根据采样控制信号对输入的被测信号进行采样得到采样信号,并将采样信号发送至主控单元,交流信号提取模块用于提取被测信号中的频率特征并发送至自动混频采样单元;自动混频采样单元,其接收交流信号提取模块发送的信号,获取被测信号频率,并根据被测信号频率生成采样控制信号,发送至模拟采样单元。本技术的基于功率分析的自动混频采样装置,能够避免因信号频率临近采样频率,或者与采样频率成整数倍关系,导致的栅栏效应的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于信号处理,具体地说,涉及一种基于功率分析的自动混频采样装置


技术介绍

1、目前光伏、新能源汽车行业发展迅速,对相关生产、研发的配套测试也提出了更高的要求,出厂产品的电压、电流、功率、效率与低功耗测试等参数是测试过程中关注重点,该类产品测试中高频、变频信号较多,往往伴随多频段、谐波及噪声混频的情况,从而带来不小的测试难度,根据奈奎斯特理论,只有采样频率高于原始信号最高频率的两倍时,才能高度还原信号,保证数据分析有效,而在有些情况下,即使当信号采样率为信号周期的2~3倍时,也有概率出现信号混淆的情况。

2、如图1所示,实线为输入信号,虚线为采样还原信号,由于固定采样频率且采样点较少,虽然符合奈奎斯特采样定理,但依然无法还原波形,如信号周期为100khz,采样周期为200khz,则每周期采样有两个采样点,且均处于相同位置,这样即使计算周期较长,综合多个周期数据进行计算,也无法还原波形,而如此采样、计算得出的有效值、平均值等数值与实际相差较大。

3、本
技术介绍
所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请
技术介绍
的理解,因此,其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。


技术实现思路

1、本技术针对现有技术中存在因信号频率临近采样频率,或者与采样频率成整数倍关系,导致栅栏效应而引起的计算误差的技术问题,提出了一种基于功率分析的自动混频采样装置,可以解决上述问题。

2、为实现上述技术目的,本技术采用下述技术方案予以实现:

3、一种基于功率分析的自动混频采样装置,包括:

4、主控单元;

5、模拟采样单元,其包括采样模块和交流信号提取模块,所述采样模块用于根据采样控制信号对输入的被测信号进行采样得到采样信号,并将采样信号发送至主控单元,所述交流信号提取模块用于提取被测信号中的频率特征并发送至自动混频采样单元;

6、自动混频采样单元,其接收交流信号提取模块发送的信号,获取被测信号频率,并根据被测信号频率生成采样控制信号,发送至所述模拟采样单元。

7、在有的实施例中,所述采样模块包括:

8、单端转差分驱动电路,其用于将输入的被测信号转换为差分信号;

9、ad转换电路,其接收所述单端转差分驱动电路输出的差分信号,并进行模数转换生成采样信号。

10、在有的实施例中,所述交流信号提取模块包括:

11、滞回比较器,其将被测信号中的频率特征转化成方波信号并发送至自动混频采样单元。

12、在有的实施例中,所述自动混频采样单元包括:

13、频率计算模块,其与所述交流信号提取模块连接,所述频率计算模块将所述交流信号提取模块发送的信号进行过零点提取,得到被测信号频率。

14、在有的实施例中,所述自动混频采样单元还包括:

15、cnv时钟选择模块,其与所述频率计算模块连接,所述cnv时钟选择模块用于根据被测信号频率确定采样频率序列。

16、在有的实施例中,所述自动混频采样单元还包括:

17、cnv发生器,其用于生成采样控制信号并发送至所述模拟采样单元,所述采样控制信号用于控制所述ad转换电路的转换速度。

18、在有的实施例中,所述cnv时钟选择模块包括:

19、时钟切换单元,其根据被测信号频率对ad转换电路的已有采样频率序列重新排序;

20、周期管理器,其用于存储重新排序后的采样频率序列;

21、脉冲发生器,根据采样频率序列产生脉冲信号,并发送给所述cnv发生器,所述cnv发生器根据所述脉冲信号生成采样控制信号。

22、在有的实施例中,所述自动混频采样单元还包括:

23、双口ram模块,所述模拟采样单元将采样信号通过所述双口ram模块发送至所述主控单元。

24、在有的实施例中,所述模拟采样单元还包括放大电路,其用于将输入的被测信号进行放大后分别输出至所述采样模块和交流信号提取模块。

25、在有的实施例中,所述放大电路为包括滤波电路和运算放大器组成的反相放大电路。

26、与现有技术相比,本技术的优点和积极效果是:

27、本技术的基于功率分析的自动混频采样装置,自动混频采样单元通过获取被测信号频率,并根据被测信号频率生成采样控制信号,用于控制模拟采样单元的采样频率,能够避免因信号频率临近采样频率,或者与采样频率成整数倍关系,导致的栅栏效应的技术问题。本方案只需控制采样频率避开一些特定频率即可,无需提高采样频率,不会增加采样电路成本,不受硬件制约。

28、结合附图阅读本技术的具体实施方式后,本技术的其他特点和优点将变得更加清楚。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于功率分析的自动混频采样装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于功率分析的自动混频采样装置,其特征在于,所述采样模块包括:

3.根据权利要求1所述的基于功率分析的自动混频采样装置,其特征在于,所述交流信号提取模块包括:

4.根据权利要求2所述的基于功率分析的自动混频采样装置,其特征在于,所述自动混频采样单元包括:

5.根据权利要求4所述的基于功率分析的自动混频采样装置,其特征在于,所述自动混频采样单元还包括:

6.根据权利要求5所述的基于功率分析的自动混频采样装置,其特征在于,所述自动混频采样单元还包括:

7.根据权利要求6所述的基于功率分析的自动混频采样装置,其特征在于,所述CNV时钟选择模块包括:

8.根据权利要求1-7任一项所述的基于功率分析的自动混频采样装置,其特征在于,所述自动混频采样单元还包括:

9.根据权利要求1-7任一项所述的基于功率分析的自动混频采样装置,其特征在于,所述模拟采样单元还包括放大电路,其用于将输入的被测信号进行放大后分别输出至所述采样模块和交流信号提取模块。

10.根据权利要求9所述的基于功率分析的自动混频采样装置,其特征在于,所述放大电路为包括滤波电路和运算放大器组成的反相放大电路。

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【技术特征摘要】

1.一种基于功率分析的自动混频采样装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于功率分析的自动混频采样装置,其特征在于,所述采样模块包括:

3.根据权利要求1所述的基于功率分析的自动混频采样装置,其特征在于,所述交流信号提取模块包括:

4.根据权利要求2所述的基于功率分析的自动混频采样装置,其特征在于,所述自动混频采样单元包括:

5.根据权利要求4所述的基于功率分析的自动混频采样装置,其特征在于,所述自动混频采样单元还包括:

6.根据权利要求5所述的基于功率分析的自动混频采样装置,其特征在于,所述自动混频采样...

【专利技术属性】
技术研发人员:许晓东彭文敏白洪超
申请(专利权)人:青岛艾诺仪器有限公司
类型:新型
国别省市:

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