[发明专利]一种发射极耦合正弦积分鉴相器及检测方法

权利要求书

1.一种发射极耦合正弦积分鉴相器，其特征在于：包括发射极耦合电平控制电路（1）、互锁开关控制电路（2）、积分电路（3）、积分时间控制信号源（5）和线圈耦合电路（6）；所述的发射极耦合电平控制电路（1）的信号输入端与积分时间控制源（5）的信号输出端相连，信号输出端与互锁开关控制电路（2）的控制输入端相连；互锁开关控制电路（2）的信号输入端接线圈耦合电路（6）的输出端，互锁开关控制电路（2）的信号输出端通过第一开关（KB1）与积分电路（3）的信号输入端连接；所述的积分电路（3）的信号输出端为鉴相结果输出端；所述的线圈耦合电路（6）中包括耦合变压器，耦合变压器的初级接被检测信号。

2.如权利要求1所述的一种发射极耦合正弦积分鉴相器，其特征在于：所述的耦合变压器的初级与次级耦合线圈匝比为1:2，次级的中心抽头接0V；所述的互锁开关控制电路（2）具有两个控制输入端、两个信号输入端和一个信号输出端，所述的两个信号输入端分别与耦合变压器的次级线圈的两个信号输出端连接；所述的发射极耦合电平控制电路（1）具有一个信号输入端和两个信号输出端，所述的两个信号输出端分别连接互锁开关控制电路（2）的两个控制输入端。

3.如权利要求2所述的一种发射极耦合正弦积分鉴相器，其特征在于：所述的发射极耦合电平控制电路（1）由一个单端输入双端输出的第一差分放大电路和一个双端输入双端输出的第二差分放大电路组成，所述的第一差分放大电路的信号输入端与积分时间控制信号源（5）的信号输出端连接，两个信号输出端分别与所述的第二差分放大电路的两个信号输入端连接，所述的第二差分放大电路的两个信号输出端为发射极耦合电平控制电路（1）的信号输出端。

4.如权利要求2-3中任一项所述的一种发射极耦合正弦积分鉴相器，其特征在于：所述的积分时间控制信号源（5）由D触发器、积分时间控制信号源、数字时钟电路、第一限流电阻R1组成，所述的D触发器的时钟端连接数字时钟电路，数据端连接积分时间控制信号源，D触发器的同相输出端与第一限流电阻R1连接，第一限流电阻R1的另一端连接发射极耦合电平控制电路（1）的输入端；所述的积分时间控制信号源（5）的输出信号为方波。

5.如权利要求1所述的一种发射极耦合正弦积分鉴相器，其特征在于：所述的积分电路（3）由积分电容、并联在积分电容两端的第二开关（KB2）、积分运算放大器和电压跟随器组成，积分电容一端与积分运算放大器的反向端连接，另一端与电压跟随器的输出连接；积分运算放大器的反相端与第一开关（KB1）连接，同相端接地，输出端通过第二限流电阻R13与电压跟随器的同相端相连，电压跟随器的反向端与输出端相连；电压跟随器的输出端为鉴相结果输出端。

6.如权利要求1-5中任一项所述的一种发射极耦合正弦积分鉴相器的相位检测方法，其特征在于包括以下步骤：

（a）设置积分时间控制源（5）的频率或者周期；

（b）先断开用于积分控制的第一开关（KB1），并且将积分器运算放大器的反向端接0V，调整积分运算放大器的参考电压，使积分运算放大器的失调电压调到最低；

（c）闭合第二开关（KB2），对积分电容进行彻底放电，使积分电容上的初始电荷量为最低；

（d）断开第二开关（KB2），闭合第一开关（KB1），此时积分电路（3）的输出端输出的即为包含被检测信号的相位信息的电压值；

（e）采集积分电路（3）输出的电压值，经计算可得出被检测信号的相位。

7.如权利要求6所述的一种发射极耦合正弦积分鉴相器的相位检测方法，其特征在于：步骤（a）中，积分时间控制源（5）的输出信号为占空比50%的方波。

8.如权利要求6所述的一种发射极耦合正弦积分鉴相器的相位检测方法，其特征在于：步骤（a）中，积分时间控制源（5）的输出信号与被检测信号为同频。