[发明专利]从交直流叠加信号中提取直流信号的装置及方法

权利要求书

1.一种从交直流叠加信号中提取直流信号的装置，其特征在于，包括按照时序发出控制指令的控制器；以及 

与控制器连接的整周期采样开关，根据控制器输出的控制指令进行闭合或断开，该整周期采样开关的闭合时间等于干扰信号的周期；以及 

与整周期采样开关输出端连接的积分电路，在整周期采样开关闭合期间，该积分电路上的积分电容对输入的叠加信号进行积分取样；以及 

一端与积分电路输出端连接的采样保持开关，采样保持开关根据控制器输出的控制指令进行闭合或断开；以及 

与采样保持开关另一端连接的采样保持器，在积分电路采样完毕后，在控制器的控制下，使整周期采样开关断开，采样保持开关闭合，将所述积分电容上的电压转移到采样保持器上保存下来。 

2.根据权利要求1所述的一种从交直流叠加信号中提取直流信号的装置，其特征在于，还包括一个与控制器连接的放电开关，该放电开关的两端与积分电路的积分电容并联，在控制器的控制下，使采样保持开关断开，放电开关闭合，在下一次积分周期之前，保证所述积分电容上的电荷为零。 

3.根据权利要求1或2所述的一种从交直流叠加信号中提取直流信号的装置，其特征在于，所述控制器为CPU或时序逻辑电路。 

4.根据权利要求1或2所述的一种从交直流叠加信号中提取直流信号的装置，其特征在于，所述采样保持器包括采样电容以及运算放大器，采样电容的一端与运算放大器的同相输入端连接，采样电容的另一端接地，运算放大器的反相输入端与该运算放大器的输出端连接。 

5.根据权利要求4所述的一种从交直流叠加信号中提取直流信号的装置，其特征在于，所述运算放大器为高输入阻抗、低输出阻抗的运算放大器。 

6.一种从交直流叠加信号中提取直流信号的方法，其特征在于，包括以下步骤： 

步骤1，控制器按照时序发出控制指令首先使整周期采样开关闭合，整周期采样开关的闭合时间等于干扰信号的周期，在整周期采样开关闭合期间，积分电路上的积分电容对输入的叠加信号进₁行取样； 

步骤2，积分电容采样完毕后，控制器控制整周期采样开关断开，同时控制采样保持开关闭合，将积分电容上的电压转移到采样保持器上保存后再输出。 

7.根据权利要求6所述的从交直流叠加信号中提取直流信号的方法，其特征在于，还包括步骤3，在控制器的控制时序下，积分电容上的电压转移到采样保持器完成后，控制器使采样保持开关断开，并联于积分电容两端的放电开关闭合，使积分电容上放电，在下一次积分周期之前，保证所述积分电容上的电荷为零。 

8.根据权利要求6或7所述的从交直流叠加信号中提取直流信号的方法，其特征在于，步骤2完成后，从采样保持器的输出电压通过以下算式计算： 

上式中，1/RC为采样比例系数，Kt为积分周期和干扰周期的偏差，T(1+Kt)为实际积分周期，Vx为被测电流相关的直流电压，A*sin（ωt+r）为积分工频信号，T/RC为采样比例系数，A*sin(r)*Kt为输出的纹波大小。