信號(hào)整形電路的設(shè)計(jì)

最簡(jiǎn)單的信號(hào)整形電路就是一個(gè)單門(mén)限電壓比較器（如圖1 所示），當(dāng)輸入信號(hào)每通過(guò)一次零時(shí)觸發(fā)器的輸出就要產(chǎn)生一次突然的變化。當(dāng)輸入正弦波時(shí)，每過(guò)一次零，比較器的輸出端將產(chǎn)生一次電壓跳變，它的正負(fù)向幅度均受到供電電源的限制，因此輸出電壓波形是具有正負(fù)極性的方波，這樣就完成了電壓波形的整形工作。但該信號(hào)整形電路抗干擾能力差：由于干擾信號(hào)的存在，將導(dǎo)致信號(hào)在過(guò)零點(diǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生多次觸發(fā)的現(xiàn)象，從而影響本系統(tǒng)中FPGA計(jì)數(shù)，使單片機(jī)無(wú)法計(jì)算出正確的數(shù)值。

為了避免過(guò)零點(diǎn)多次觸發(fā)的現(xiàn)象，我們使用施密特觸發(fā)器組成的整形電路。施密特觸發(fā)器在單門(mén)限電壓比較器的基礎(chǔ)上引入了正反饋網(wǎng)絡(luò)。由于正反饋的作用，它的門(mén)限電壓隨著輸出電壓嘰的變化而改變，因此提高了抗干擾能力。本系統(tǒng)中我們使用兩個(gè)施密特觸發(fā)器對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行整形，電路圖如圖2 所示。圖中比較器LM339連接成施密特觸發(fā)器的形式，為了保證輸入電路對(duì)相位差測(cè)量不帶來(lái)誤差，必須保證兩個(gè)施密特觸發(fā)器的門(mén)限電平相等（通過(guò)調(diào)節(jié)電位器R8使得兩個(gè)施密特觸發(fā)器的門(mén)限電平相等）。

圖1 采用單門(mén)限觸發(fā)器的整形電路

圖2 采用施密特觸發(fā)器的整形電路

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