一種過零信號濾波電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型專利涉及到一種濾波電路，尤其是涉及一種過零信號濾波電路。
【背景技術(shù)】
[0002]正弦電壓信號在正負(fù)電壓轉(zhuǎn)換位置處(即過零點(diǎn)位置)的電壓信號被稱為過零信號，過零信號的波形幅值為零。過零信號具有控制開關(guān)、可控硅和門電路觸發(fā)等作用。但是，由于硬件本身的原因以及工業(yè)環(huán)境中存在著許多不穩(wěn)定的因素，在實(shí)際的應(yīng)用中這些干擾因素會引起正弦電壓波形在過零點(diǎn)位置附近發(fā)生抖動從而出現(xiàn)多個過零點(diǎn)。這些抖動產(chǎn)生的過零點(diǎn)會導(dǎo)致微處理器控制出現(xiàn)偏差。因此，我們需要設(shè)置濾波電路對抖動產(chǎn)生的過零點(diǎn)進(jìn)行濾除。
[0003]現(xiàn)有的過零點(diǎn)濾波電路有很多，常用的主要有以下兩種:電容濾波電路和集成濾波電路。其中電容濾波電路主要是利用電容的充放電去除正弦電壓波形過零點(diǎn)位置的高頻干擾信號，雖然電路的元器件少，結(jié)構(gòu)簡單，但是電容的選擇比較麻煩，一旦選擇不恰當(dāng)會導(dǎo)致濾波效果不明顯，可靠性也不高。集成濾波電路，雖然它動態(tài)范圍大，體積小，但是濾波效果不理想，抗干擾能力比較差，使用效率較低且可靠性不高。
[0004]鑒此，設(shè)計(jì)一種電路結(jié)構(gòu)簡單，濾波效果好，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高的過零信號濾波電路具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單，濾波效果好，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高的過零信號濾波電路。
[0006]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種過零信號濾波電路，包括第一光電親合器、第二光電親合器、第三光電親合器、第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器、第六反相器、第七反相器、第一二輸入或門、第二二輸入或門、第三二輸入或門、三輸入與門、第一D觸發(fā)器、第二D觸發(fā)器和脈沖發(fā)生器;所述的第一光電親合器、所述的第二光電親合器、所述的第三光電親合器均米用型號為6N139的光電親合器，所述的第一 D觸發(fā)器采用型號為74HC173的觸發(fā)器，所述的第二 D觸發(fā)器采用信號為74HC175的觸發(fā)器，所述的第一二輸入或門、所述的第二二輸入或門和所述的第三二輸入或門均具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，所述的三輸入與門具有第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和輸出端;所述的第一光電耦合器的第I腳為所述的過零信號濾波電路的第一輸入端，所述的第二光電耦合器的第I腳為所述的過零信號濾波電路的第二輸入端，所述的第三光電耦合器的第I腳為所述的過零信號濾波電路的第三輸入端，所述的第一光電耦合器的第2腳、所述的第一光電親合器的第4腳、所述的第二光電親合器的第2腳、所述的第二光電親合器的第4腳、所述的第三光電親合器的第2腳和所述的第三光電親合器的第4腳均接地，所述的第一光電耦合器的第3腳和所述的第一反相器的輸入端連接，所述的第二光電耦合器的第3腳和所述的第二反相器的輸入端連接，所述的第三光電耦合器的第3腳和所述的第三反相器的輸入端連接，所述的第一反相器的輸出端和所述的第一 D觸發(fā)器的第3腳連接，所述的第二反相器的輸出端和所述的第一 D觸發(fā)器的第7腳連接，所述的第三反相器的輸出端和所述的第一 D觸發(fā)器的第13腳連接，所述的第一 D觸發(fā)器的第2腳、所述的第一 D觸發(fā)器的第4腳和所述的第四反相器的輸入端連接，所述的第四反相器的輸出端和所述的第一二輸入或門的第一輸入端連接，所述的第一 D觸發(fā)器的第5腳和所述的第一二輸入或門的第二輸入端連接，所述的第一 D觸發(fā)器的第6腳、所述的第一 D觸發(fā)器的第8腳和所述的第五反相器的輸入端連接，所述的第五反相器的輸出端和所述的第二二輸入或門的第一輸入端連接，所述的第一 D觸發(fā)器的第9腳和所述的第二二輸入或門的第二輸入端連接，所述的第一 D觸發(fā)器的第12腳、所述的第一 D觸發(fā)器的第14腳和所述的第六反相器的輸入端連接，所述的第六反相器的輸出端和所述的第三二輸入或門的第一輸入端連接，所述的第一 D觸發(fā)器的第15腳和所述的第三二輸入或門的第二輸入端連接，所述的第一二輸入或門的輸出端、所述的三輸入與門的第一輸入端和第二 D觸發(fā)器的第4腳連接，所述的第二二輸入或門的輸出端、所述的三輸入與門的第二輸入端和所述的第二 D觸發(fā)器的第5腳連接，所述的第三二輸入或門的輸出端、所述的三輸入與門的第三輸入端和所述的第二 D觸發(fā)器的第12腳連接，所述的三輸入與門的輸出端和所述的第七反相器的輸入端連接，所述的第七反相器的輸出端和所述的第二 D觸發(fā)器的第9腳連接;所述的脈沖發(fā)生器的輸出端和所述的第一 D觸發(fā)器的第11腳連接。
[0007]所述的脈沖發(fā)生器的輸出端通過分頻電路和所述的第一D觸發(fā)器的第11腳連接；所述的分頻電路包括第三D觸發(fā)器和第四D觸發(fā)器，所述的第三D觸發(fā)器和所述的第四D觸發(fā)器均采用型號為74HC74的D觸發(fā)器;所述的脈沖發(fā)生器的輸出端和所述的第三D觸發(fā)器的第3腳連接，所述的第三D觸發(fā)器的第2腳和所述的第三D觸發(fā)器的第6腳連接，所述的第三D觸發(fā)器的第5腳和所述的第四D觸發(fā)器的第3腳連接，所述的第四D觸發(fā)器的第2腳和所述的第四D觸發(fā)器的第6腳連接，所述的第四D觸發(fā)器的第5腳和所述的第一 D觸發(fā)器的第11腳連接；所述的第二 D觸發(fā)器的第3腳為所述的過零信號濾波電路的第一輸出端，所述的第二 D觸發(fā)器的第8腳為所述的過零信號濾波電路的第二輸出端，所述的第二 D觸發(fā)器的第11腳為所述的過零信號濾波電路的第三輸出端。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于通過第一光電耦合器、第二光電耦合器、第三光電耦合器、第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器、第六反相器、第七反相器、第一二輸入或門、第二二輸入或門、第三二輸入或門、三輸入與門、第一D觸發(fā)器、第二D觸發(fā)器和脈沖發(fā)生器組成過零信號濾波電路，電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可靠性高，當(dāng)過零信號濾波電路的第一輸入端、第二輸入端和第三輸入端檢測到電壓正弦波時，電壓正弦波經(jīng)過第一光電親合器、第二光電親合器和第三光電親合器，正弦半波會轉(zhuǎn)化方波，第一D觸發(fā)器將方波在脈沖發(fā)生器分頻后的頻率下進(jìn)行鎖存，當(dāng)過零信號濾波電路的第一輸入端、第二輸入端和第三輸入端中的一個輸入端檢測到零點(diǎn)位置時，經(jīng)過第一反相器將零點(diǎn)取反，第一 D觸發(fā)器對零點(diǎn)位置進(jìn)行鎖存，驅(qū)動第一 D觸發(fā)器的第一個脈沖到來時，第一D觸發(fā)器的第2腳輸出鎖存的零點(diǎn)信號，即為高電平I，而第一D觸發(fā)器的第5腳依舊為低電平狀態(tài)，第一 D觸發(fā)器的第2腳的零點(diǎn)信號經(jīng)過第四反相器與第一 D觸發(fā)器的第5腳輸出的信號進(jìn)行或運(yùn)算，第一二輸入或門輸出為低電平信號，第二 D觸發(fā)器的脈沖信號有效并輸出過零信號，由于在過零點(diǎn)附近的干擾信號的頻率很高，所以第一D觸發(fā)器鎖存過零點(diǎn)信號時，干擾信號無法進(jìn)入微控制器，由此實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)信號的濾波，濾波方法簡單，且采用第一光電耦合器、第二光電耦合器、第三光電耦合器對進(jìn)行信號隔離，提高了濾波電路的可靠性和安全性，同時利用第一D觸發(fā)器對零點(diǎn)位置信息進(jìn)行鎖存來實(shí)現(xiàn)干擾信號的濾除，降低檢測過零點(diǎn)發(fā)生錯誤的可能性。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例一的過零信號濾波電路的電路圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例二的過零信號濾波電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0012]實(shí)施例一:如圖1所示，一種過零信號濾波電路，包括第一光電耦合器W1、第二光電耦合器W2、第三光電耦合器W3、第一反相器N1、第二反相器N2、第三反相器N3、第四反相器N4、第五反相器N5、第六反相器N6、第七反相器N7、第一二輸入或門01、第二二輸入或門02、第三二輸入或門03、三輸入與門Al、第一D觸發(fā)器Ul、第二D觸發(fā)器U2和脈沖發(fā)生器;第一光電親合器Wl、第二光電親合器W2、第三光電親合器W3均米用型號為6N139的光電親合器，第一 D觸發(fā)器Ul采用型號為74HC173的觸發(fā)器，第二 D觸發(fā)器U2采用信號為74HC175的觸發(fā)器，第一二輸入或門01、第二二輸入或門02和第三二輸入或門03均具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，三輸入與門Al具有第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和輸出端;第一光電耦合器Wl的第I腳為過零信號濾波電路的第一輸入端，第二光電耦合器W2的第I腳為過零信號濾波電路的第二輸入端，第三光電耦合器W3的第I腳為過零信號濾波電路的第三輸入端，第一光電親合器Wl的第2腳、第一光電親合器Wl的第4腳、第二光電親合器W2的第2腳、第二光電耦合器W2的第4腳、第三光電耦合器W3的第2腳和第三光電耦合器W3的第4腳均接地，第一光電親合器Wl的第3腳和第一反相器NI的輸入端連接，第二光電親合器W2的第3腳和第二反相器N2的輸入端連接，第三光電耦合器W3的第3腳和第三反相器N3的輸入端連接，第一反相器NI的輸出端和第一 D觸發(fā)器Ul的第3腳連接，第二反相器N2的輸出端和第一 D觸發(fā)器Ul的第7腳連接，第三反相器N3的輸出端和第一 D觸發(fā)器Ul的第13腳連接，第一 D觸發(fā)器Ul的第2腳、第一 D觸發(fā)器Ul的第4腳和第四反相器N4的輸入端連接，第四反相器N4的輸出端和第一二輸入或門01的第一輸入端連接，第一 D觸發(fā)器Ul的第5腳和第一二輸入或門01的第二輸入端連接，第一 D觸發(fā)器Ul的第6腳、第一 D觸發(fā)器Ul的第8腳和第五反相器N5的輸入端連接，第五反相器N5的輸出端和第二二輸入或門02的第一輸入端連接，第一 D觸發(fā)器Ul的第9腳和第二二輸入或門02的第二輸入端連接，第一 D觸發(fā)器Ul的第12腳、第一 D觸發(fā)器Ul的第14腳和第六反相器N6的輸入端連接，第六反相器N6的輸出端和第三二輸入或門03的第一輸入端連接，第