信号整形电路的设计

最简单的信号整形电路就是一个单门限电压比较器（如图1 所示），当输入信号每通过一次零时触发器的输出就要产生一次突然的变化。当输入正弦波时，每过一次零，比较器的输出端将产生一次电压跳变，它的正负向幅度均受到供电电源的限制，因此输出电压波形是具有正负极性的方波，这样就完成了电压波形的整形工作。但该信号整形电路抗干扰能力差：由于干扰信号的存在，将导致信号在过零点时会产生多次触发的现象，从而影响本系统中FPGA计数，使单片机无法计算出正确的数值。

为了避免过零点多次触发的现象，我们使用施密特触发器组成的整形电路。施密特触发器在单门限电压比较器的基础上引入了正反馈网络。由于正反馈的作用，它的门限电压随着输出电压叽的变化而改变，因此提高了抗干扰能力。本系统中我们使用两个施密特触发器对两路信号进行整形，电路图如图2 所示。图中比较器LM339连接成施密特触发器的形式，为了保证输入电路对相位差测量不带来误差，必须保证两个施密特触发器的门限电平相等（通过调节电位器R8使得两个施密特触发器的门限电平相等）。

图1 采用单门限触发器的整形电路

图2 采用施密特触发器的整形电路

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