一種矩形波信號(hào)過(guò)零濾波方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種矩形波信號(hào)過(guò)零濾波方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在一些控制電路，如PWM調(diào)制、可控娃點(diǎn)觸發(fā)等，需要根據(jù)信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)來(lái)確定控 制基準(zhǔn)時(shí)刻。該類信號(hào)往往都處理成了矩形波信號(hào)，W方便后續(xù)的數(shù)字電路的處理與變換。
[0003] 但是，在基準(zhǔn)信號(hào)處理成矩形波信號(hào)的時(shí)候，若原始信號(hào)中有干擾，處理后的方波 信號(hào)也有干擾，尤其過(guò)零點(diǎn)的干擾更嚴(yán)重。一個(gè)典型的受干擾的矩形波信號(hào)如圖1所示。
[0004] 為了排除干擾信號(hào)，往往需要濾波電路。對(duì)該種高頻干擾，常用的就是低通濾波 器，一個(gè)典型的低通濾波器電路如圖2所示。
[0005] 低通濾波器在濾除干擾的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生延遲。在一個(gè)參數(shù)確定的濾波電路中，不同 的輸入信號(hào)產(chǎn)生的延遲還不相同。在技術(shù)上用相頻特性曲線來(lái)表示該種延遲的變化情況， 如圖3所示。
[0006] 采用傳統(tǒng)的低通濾波電路，除了延遲外，還不能識(shí)別干擾的寬度。在干擾時(shí)間段， 信號(hào)是高頻的，濾波后的信號(hào)輸出是0,只有在干擾停止后，信號(hào)輸出才正確反映輸入信號(hào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種矩形波信號(hào)過(guò)零濾波方法及裝置，對(duì)于過(guò) 零點(diǎn)信號(hào)而言，在零點(diǎn)附近的干擾是對(duì)稱的，因此正確的零點(diǎn)應(yīng)位于過(guò)零點(diǎn)干擾的中間時(shí) 亥IJ，應(yīng)根據(jù)干擾的時(shí)刻和寬度來(lái)確定過(guò)零信號(hào)的正確發(fā)生時(shí)間。該方法根據(jù)干擾的時(shí)刻和 寬度來(lái)確定過(guò)零信號(hào)的正確發(fā)生時(shí)間，然后對(duì)信號(hào)的濾波延遲進(jìn)行補(bǔ)償，輸出修正后的信 號(hào)。
[000引本發(fā)明的目的之一是提供一種矩形波信號(hào)過(guò)零濾波方法，本發(fā)明的目的之二是提 供一種矩形波信號(hào)過(guò)零濾波裝置。
[0009] 本發(fā)明的目的之一是通過(guò)W下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
[0010] 一種矩形波信號(hào)過(guò)零濾波方法，該方法包括W下步驟：
[0011] 步驟1)輸入信號(hào)經(jīng)濾波模塊進(jìn)行濾波處理；
[0012] 步驟2)過(guò)零寬度統(tǒng)計(jì)模塊統(tǒng)計(jì)信號(hào)的過(guò)零寬度
[0013] 步驟3)周期統(tǒng)計(jì)模塊統(tǒng)計(jì)濾波后信號(hào)的周期T;
[0014] 步驟4)根據(jù)信號(hào)的周期、過(guò)零點(diǎn)干擾寬度、過(guò)零點(diǎn)時(shí)刻，經(jīng)時(shí)間校正模塊對(duì)信號(hào) 的濾波延遲進(jìn)行補(bǔ)償，輸出修正后的信號(hào)。
[0015]進(jìn)一步，所述步驟1)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波處理具體為；W持續(xù)有效寬度Tf作為濾 波條件對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波，輸出具有Tf延遲的濾波后信號(hào)。
[0016] 進(jìn)一步，所述過(guò)零寬度L為從過(guò)零干擾開(kāi)始到濾波結(jié)束的時(shí)間。
[0017] 進(jìn)一步，所述過(guò)零點(diǎn)時(shí)刻為過(guò)零點(diǎn)干擾的中間時(shí)刻。
[0018] 進(jìn)一步，通過(guò)W下公式對(duì)濾波后信號(hào)進(jìn)行修正，
[0019]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種矩形波信號(hào)過(guò)零濾波方法，其特征在于：該方法包括以下步驟： 步驟1)輸入信號(hào)經(jīng)濾波模塊進(jìn)行濾波處理； 步驟2)過(guò)零寬度統(tǒng)計(jì)模塊統(tǒng)計(jì)信號(hào)的過(guò)零寬度Tz; 步驟3)周期統(tǒng)計(jì)模塊統(tǒng)計(jì)濾波后信號(hào)的周期T; 步驟4)根據(jù)信號(hào)的周期、過(guò)零點(diǎn)干擾寬度、過(guò)零點(diǎn)時(shí)刻，經(jīng)時(shí)間校正模塊對(duì)信號(hào)的濾 波延遲進(jìn)行補(bǔ)償，輸出修正后的信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形波信號(hào)過(guò)零濾波方法，其特征在于：所述步驟1)對(duì) 輸入信號(hào)進(jìn)行濾波處理具體為：以持續(xù)有效寬度Tf作為濾波條件對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波，輸 出具有Tf延遲的濾波后信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形波信號(hào)過(guò)零濾波方法，其特征在于：所述過(guò)零寬度 Tz為從過(guò)零干擾開(kāi)始到濾波結(jié)束的時(shí)間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形波信號(hào)過(guò)零濾波方法，其特征在于：所述過(guò)零點(diǎn)時(shí) 刻為過(guò)零點(diǎn)干擾的中間時(shí)刻。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形波信號(hào)過(guò)零濾波方法，其特征在于：通過(guò)以下公式 對(duì)濾波后信號(hào)進(jìn)行修正，
其中，T。為修正后的信號(hào)過(guò)零時(shí)刻比濾波結(jié)束時(shí)刻提前的時(shí)間，Tf為濾波時(shí)間，Tz為過(guò) 零寬度。
6. -種矩形波信號(hào)過(guò)零濾波裝置，其特征在于：該電路包括濾波模塊、過(guò)零寬度統(tǒng)計(jì) 模塊、周期統(tǒng)計(jì)模塊和時(shí)間校正模塊；所述輸入信號(hào)和濾波信號(hào)經(jīng)濾波模塊后，輸出濾波后 信號(hào)、信號(hào)1和信號(hào)2,所述信號(hào)1為濾波模塊中異或門的輸出信號(hào)，所述信號(hào)2為濾波模塊 中比較器1的輸出信號(hào)；濾波后信號(hào)經(jīng)周期統(tǒng)計(jì)模塊后輸出周期信號(hào)，周期為T;信號(hào)1和 信號(hào)2經(jīng)過(guò)零寬度統(tǒng)計(jì)模塊后輸出過(guò)零寬度信號(hào)，過(guò)零寬度為Tz;濾波后信號(hào)、周期信號(hào)、 過(guò)零寬度信號(hào)及濾波信號(hào)經(jīng)時(shí)間校正模塊后，輸出修正后的信號(hào)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種矩形波信號(hào)過(guò)零濾波裝置，其特征在于：所述濾波模塊 包括異或門、跳變計(jì)數(shù)器1、比較器1、D觸發(fā)器1 ;所述濾波模塊用于濾除輸入信號(hào)上升、下 降沿、高低電平時(shí)的干擾；所述輸入信號(hào)分別于與異或門的一個(gè)輸入端和D觸發(fā)器1的輸入 端連接；異或門的輸出端與跳變計(jì)數(shù)器1的清零端連接，異或門的輸出端輸出信號(hào)1 ;時(shí)鐘 信號(hào)CLK與跳變計(jì)數(shù)器1的CLK端連接，跳變計(jì)數(shù)器1的輸出端與比較器1的A輸入端連 接；濾波時(shí)間1與比較器1的B輸入端連接，比較器1的輸出端與D觸發(fā)器1的時(shí)鐘輸入 端連接，比較器1的輸出端輸出信號(hào)2 ;觸發(fā)器1的輸出端與異或門的另一個(gè)輸入端連接， 觸發(fā)器1輸出濾波后的信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種矩形波信號(hào)過(guò)零濾波裝置，其特征在于：所述過(guò)零寬度 統(tǒng)計(jì)模塊包括復(fù)位優(yōu)先RS觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器2、D觸發(fā)器2、與門1及4個(gè)反相器；所述過(guò)零寬 度統(tǒng)計(jì)模塊用于統(tǒng)計(jì)出輸入信號(hào)過(guò)零點(diǎn)干擾寬度；所述信號(hào)1分別連接RS觸發(fā)器的S端和 與門1的一個(gè)輸入端，所述信號(hào)2分別連接RS觸發(fā)器的R端與門1的另一輸入端，RS觸發(fā) 器的輸出端與計(jì)數(shù)器2的使能端連接，時(shí)鐘信號(hào)CLK與計(jì)數(shù)器2的CLK端連接，信息2經(jīng)反 相器后與計(jì)數(shù)器2的清零端連接，計(jì)數(shù)器2的輸出端與D觸發(fā)器2的輸入端連接，與門1的 輸出端與D觸發(fā)器2的CLK端連接，D觸發(fā)器2輸出過(guò)零寬度信號(hào)，過(guò)零寬度為Tz。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種矩形波信號(hào)過(guò)零濾波裝置，其特征在于：所訴周期統(tǒng)計(jì) 模塊包括D觸發(fā)器3、D觸發(fā)器4、計(jì)數(shù)器3、與門2及兩個(gè)反相器；所述周期統(tǒng)計(jì)模塊以濾波 模塊的輸出作為本模塊的輸入信號(hào)，統(tǒng)計(jì)其周期數(shù)據(jù)；所述濾波后信號(hào)分別連接D觸發(fā)器3 的輸入端和與門2的一個(gè)輸入端，時(shí)鐘信號(hào)CLK分別與D觸發(fā)器3的CLK端和計(jì)數(shù)器3的 CLK端連接，D觸發(fā)器3的輸出端連接與門2的另一輸出入端，與門2的輸出端經(jīng)反相器與 計(jì)數(shù)器3的清零端連接，計(jì)數(shù)器3的輸出端與D觸發(fā)器4的輸入端連接，與門2的輸出端與 D觸發(fā)器4的CLK端連接，D觸發(fā)器4的輸出端輸出周期信號(hào)，周期為T。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種矩形波信號(hào)過(guò)零濾波裝置，其特征在于：所述時(shí)間校正 模塊包括加法器、D觸發(fā)器5、計(jì)數(shù)器4、比較器4、比較器5、與門3 ;所示時(shí)間校正模塊用于 對(duì)信號(hào)的濾波延遲進(jìn)行補(bǔ)償，輸出修正后的信號(hào)；所述濾波時(shí)間信號(hào)連接加法器的A輸入 端，過(guò)零寬度信號(hào)連接加法器的B輸入端，加法器的輸出端與計(jì)數(shù)器4的輸入端連接，濾波 后信號(hào)分別連接D觸發(fā)器5輸入端和與門3的一個(gè)輸入端，D觸發(fā)器5的輸出端連接與門3 的另一個(gè)輸入端；時(shí)鐘信號(hào)CLK分別連接D觸發(fā)器5的CLK端和計(jì)數(shù)器4的CLK端，與門3 的輸出端連接計(jì)數(shù)器4的PE端，計(jì)數(shù)器4的輸出端分別連接比較器2的A輸入端和比較器 3的A輸入端，周期信號(hào)分別連接比較器2的B輸入端和比較器3的輸入端，比較器3的輸 出端與計(jì)數(shù)器4的清零端連接，比較器2輸出最后經(jīng)修正的信號(hào)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種矩形波信號(hào)過(guò)零濾波方法及裝置，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。該方法具體步驟如下：輸入信號(hào)經(jīng)濾波模塊進(jìn)行濾波處理，輸出具有Tf延遲的濾波后信號(hào)；通過(guò)過(guò)零寬度統(tǒng)計(jì)模塊統(tǒng)計(jì)信號(hào)的過(guò)零寬度Tz；通過(guò)周期統(tǒng)計(jì)模塊統(tǒng)計(jì)濾波后信號(hào)的周期T；根據(jù)信號(hào)的周期、過(guò)零點(diǎn)干擾寬度、過(guò)零點(diǎn)時(shí)刻，經(jīng)時(shí)間校正模塊對(duì)信號(hào)的濾波延遲進(jìn)行補(bǔ)償，輸出修正后的信號(hào)。本發(fā)明提供的一種矩形波信號(hào)過(guò)零濾波方法及裝置，根據(jù)干擾的時(shí)刻和寬度來(lái)確定過(guò)零信號(hào)的正確發(fā)生時(shí)間，對(duì)信號(hào)的濾波延遲進(jìn)行補(bǔ)償，輸出信號(hào)下一個(gè)跳變的正確時(shí)刻，具有較好的濾波效果。
【IPC分類】H03K5-13
【公開(kāi)號(hào)】CN104811166
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510256299
【發(fā)明人】程森林, 趙曉兀, 王燕, 何強(qiáng)志
【申請(qǐng)人】重慶大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年5月19日