濾波電路J599/26M1C04SHN

   根據(jù)模擬信號(hào)的采樣定理,要確保采樣信號(hào)能真實(shí)反映出原始信號(hào),不出現(xiàn)頻域疊混現(xiàn)象,則采樣頻率互>犰ax,其中,幾u(yù)x是原始信號(hào)的最大頻率。采樣總是按一定的頻率工作的,為了滿足采樣定理,必須限制輸人信號(hào)的最高頻率,也就是說(shuō)必須給予輸人信號(hào)一定的帶限,模擬低通濾波的主要作用便在于此。模擬濾波器通常可以分為兩類,一類是無(wú)源濾波器,由R、L、C元件構(gòu)成;另一類是有源濾波器,主要由集成運(yùn)算放大器和R、C等元件構(gòu)成。

   電力系統(tǒng)在故障的暫態(tài)期間,電壓和電流含有較高的頻率成分,如果要對(duì)所有的高次諧波成分均不失真地采樣,那么采樣頻率相對(duì)就要取得很高,這就對(duì)硬件速度提出很高的要求,使硬件成本增高。配電自動(dòng)化系統(tǒng)中有些功能只需要工頻分量或者某種高次諧波,故可以在采樣

前將最高頻率分量限制在某一頻帶內(nèi),采用低通濾波電路,將五/2以上的頻率的諧波過(guò)濾掉。

     采樣/保持 (Sample/H。de, S/耳)

    A Il轉(zhuǎn)換器完成一次完整的轉(zhuǎn)換需要一段時(shí)間(如AD574A需,在這段時(shí)間里,模擬量不能變化,否則就不準(zhǔn)確了。對(duì)變化較慢的模擬信號(hào),例如經(jīng)過(guò)變送器整流后輸出的直流模擬信號(hào),在若干微秒內(nèi)的變化很小,基本可以忽略。但對(duì)變化較快的模擬量來(lái)說(shuō),例如直接對(duì)交流進(jìn)行采樣時(shí),就必須引人采樣/保持電路,將瞬間采集的模擬量樣本凍結(jié)一段時(shí)間,以保證A-D轉(zhuǎn)換的精度。

    采樣/保持基本電路結(jié)構(gòu)如圖3-1la所示,其核心是高速電子采樣開(kāi)關(guān)S和保持電容Ch,另外在其輸入和輸出端配以起緩沖和阻抗匹配作用的運(yùn)算放大器Al、A2。當(dāng)控制邏輯在CPU指揮下置高電平時(shí),采樣開(kāi)關(guān)S閉合。模擬信號(hào)在該時(shí)刻的瞬時(shí)電壓值經(jīng)高增益運(yùn)放Al放大后,快速充電到電容Ch上,完成了快速采樣任務(wù)。然后CPU指揮電子開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),由于運(yùn)放A2的輸人阻抗很高,理想情況下采樣得到的電壓值被電容Ch所保持(凍結(jié))。Ch上的電壓值由A2的輸出端輸出給A-D,在整個(gè)A-D轉(zhuǎn)換期間都保持不變。對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)波形和采樣/保持波形如圖3-11B所示。