[发明专利]一种兼容单双极性模拟信号采样电路

权利要求书

1.一种兼容单双极性模拟信号采样电路，其特征在于，包括信号采集电路、模拟信号调理电路、外扩AD单元、外扩FPGA单元、DSP主控制单元五部分，传感器将采集的信号送到模拟信号调理电路，调理电路处理后的信号送到片外AD或DSP的片内AD，片外AD先与外扩FPGA单元分配的采样引脚相连，外扩FPGA单元再通过总线方式与DSP主控制单元相连接，以实现对片外采样数据的读取； 

信号采集电路通过霍尔传感器采集主回路中电压和电流模拟信号，再将采集后的信号传送给模拟信号调理电路； 

模拟信号调理电路分为五部分：采样电阻、电压跟随电路、电压放大器、电压偏置电路、信号滤波，采样电阻、电压跟随电路、电压放大器、电压偏置电路、信号滤波次串联，电压跟随电路由运算放大器OP07构成，其负输入端与输出端相连。电压放大器由运放LF353构成，在其输出端和负输入端之间接滑线变阻器，以调节调理电压的幅值大小；电压偏置电路采用LF353，并在电压放大器的正输入端接输入信号的单、双极性设置选择切换开关，进行选择性调整，使得信号电平与AD采样芯片的管脚电平相兼容，并使有、无电平偏置模块的一体化；信号滤波电路为RC滤波器，由电阻和电容组成； 

信号经过信号调理电路处理后，信号分别进入DSP的片内AD和片外AD进行采样； 

在进入片内AD采样时，必须为经过调理后的单极性信号，且DSP的片内AD采样管脚ADCINxx与信号调理电路相连，通过DSP初始化和使能片内AD采样模块，对调理后的信号进行存储和计算。 

2.根据权利要求1所述的兼容单双极性模拟信号采样电路，其特征在于，霍尔电压传感器型号为LV28-P，霍尔电流传感器是LA100-P。 

3.根据权利要求1所述的兼容单双极性模拟信号采样电路，其特征在于，采样电阻为误差在0.1％的精密电阻，阻值的大小与输入信号的幅值相对应。 

4.根据权利要求1所述的兼容单双极性模拟信号采样电路，其特征在于，外扩采样电路所用的芯片包括DSP芯片、FPGA芯片和AD采样芯片，DSP芯片与FPGA芯片相连，AD采样芯片与FPGA芯片相连。模拟信号控制单元将采集的模拟信号送到FPGA和DSP主控单元，DSP向FPGA下发使能和采样指令，FPGA再使能并启 动AD芯片，AD芯片将模拟信号转换成数字信号，FPGA芯片读取AD芯片的数字信号，并进行存储，DSP再读取FPGA内部的数字信号，在DSP上进行处理计算和控制信号输出。

5.根据权利要求4所述的兼容单双极性模拟信号采样电路，其特征在于，FPGA采用的是EP4C115F23C8；AD芯片采用的是2片AD7606。 

6.根据权利要求4所述的兼容单双极性模拟信号采样电路，其特征在于，所述电路中，当输入为双极性信号时，通过信号调理电路的切换开关，加上偏置电压，使得采样电压与DSP的管脚相兼容，或者不加偏置电压，用外扩AD芯片进行采样；当输入为单极性信号时，不需偏置电压，则片内和片外AD均可用于采样。