[发明专利]一种受PWM波驱动负载的反馈信号高速采样保持电路

说明书

一种受PWM波驱动负载的反馈信号高速采样保持电路，属于信号采样电路技术领域。本发明包括控制时序模块和积分采样器，控制时序模块同步PWM信号并循环输出，控制时序模块通过控制积分采样器在大于等于3个PWM信号的周期内对反馈信号进行积分、保持、清零，获得反馈信号的平均值，控制积分采样器提供至少一个PWM信号周期的时间用于A/D采样、至少一个PWM信号周期的时间用于调节输出。本发明基于基本数字逻辑电路和模拟电路组合设计，能实现在最少三个PWM信号周期内，用一个PWM信号周期来获得准确的反馈信号平均值，同时给系统提供至少一个PWM信号周期的时间用于A/D采样、至少一个PWM信号周期的时间用于调节输出。

技术领域

本发明属于信号采样电路技术领域，具体是涉及一种受PWM波驱动负载的反馈信号高速采样保持电路。

背景技术

以PWM波作为驱动信号的对象很多，例如电机控制、DC/AC变换、DC/DC变换及压电驱动等场合。为了对控制对象进行闭环控制，都必须实时检测被控对象的工作电流或电压反馈信号，工作对象实际上的反馈信号大多都是以驱动信号PWM的基波为基础，叠加了大量高次谐波的一个复杂的组合信号。对工作对象反馈信号的检测通常使用两种方法：其一，精密整流滤波；其二，微处理器高速A/D采样，以获取反馈信号在一个或者多个周期中的平均值。

使用精密整流滤波方法对以PWM波作为驱动信号的对象反馈信号进行处理，特点是输出为直流信号，缺点十分明显，就是想要获得稳定的直流信号需要比较长的滤波滞后时间，对于要求对象高速反应的场合，无法使用此方案。微处理器高速A/D采样进行对象反馈信号处理，在能够提供足够高的采样速度情况下，能够在一个或者多个PWM信号周期内获得反馈信号的平均值，但是当PWM的频率比较高并且受控对象反馈信号的高频分量比较复杂的时候，对微处理器高速A/D采样的速度与处理速度要求也高，以至于需要采用DSP、FPGA和高速独立A/D的高成本方案才能解决问题。

因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

发明内容

本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种受PWM波驱动负载的反馈信号高速采样保持电路。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种受PWM波驱动负载的反馈信号高速采样保持电路，包括控制时序模块和积分采样器，所述控制时序模块和积分采样器相连，所述控制时序模块同步PWM信号并循环输出，所述控制时序模块通过控制积分采样器在大于等于3个PWM信号的周期内对反馈信号进行积分、保持、清零，从而获得反馈信号的平均值，所述控制时序模块控制积分采样器提供至少一个PWM信号周期的时间用于反馈信号积分、至少一个PWM信号周期的时间保持采样结果和用于A/D采样、至少一个PWM信号周期的时间用于积分采样器清零和调节输出。

作为优选，所述积分采样器进入保持状态时，所述控制时序模块同步触发进行A/D采样；所述积分采样器进入清零状态时，所述控制时序模块调节计算并更新控制输出。

作为优选，所述控制时序模块包括十进制计数器和双四输入端或门芯片，所述十进制计数器将其中一个输出端反馈到复位端形成三进制计数器，所述十进制计数器剩余输出端做循环输出，并与双四输入端或门芯片相应的输入端相连。

作为优选，所述积分采样器包括采样电路和整流电路，所述采样电路分别与整流电路和控制时序模块相连，所述采样电路对整流电路的输出信号进行积分、保持和清零。