技術領域

本發明涉及計量領域，尤其涉及一種模數轉換采樣電路和計量芯片。

背景技術

我國是一個電能表應用大國，每年全國需求約3000萬臺，目前我國的電能表主要有機械表、機電一體化電能表和全電子電能表。全電子電能表的計量裝置主要是由專用的計量芯片和外圍相關硬件電路來構成，隨著電子工藝的發展與進步以及電能表技術的發展，專用的計量芯片的可靠性、穩定性、經濟性都有了極大的提高。

目前主流的電能計量芯片，內部采用模數轉換器（Analog to Digital Converter，簡稱ADC）采樣電路、算術邏輯電路和控制電路的結構。計量芯片使用算術邏輯電路處理模數轉換采樣電路采集的電流與電壓的信號，而獲取相應的功率、有效值與其它電參量信息，同時輸出與電能量相關的脈沖信號。

通常，模數轉換采樣電路包括：調制器、數字濾波和抽取單元、延時單元。其中，延時單元用于調整調制器輸出的數字信號的相位，為了實現準確的相位校正，延時單元校正的最小時間間隔與調制器的采樣時鐘周期相等，同時為了滿足最大相位校正的需求，模數轉換采樣電路內的延時單元電路設計的非常龐大，使得模數轉換采樣電路的面積、制造的難度和成本都比較大。

目前，計量芯片中的算術邏輯電路主要包括電壓頻率及相角測量電路、功率測量電路和電壓、電流有效值測量電路。其中，電壓頻率及相角測量多采用軟件方式實現，功率、電壓、電流有效值的測量電路相互獨立設置分別測量不同的電參量，大量的電參量測量電路使得計量芯片的面積和功耗都比較大，成本較高。

發明內容

本發明提供一種模數轉換采樣電路和計量芯片，用以解決現有模數轉換采樣電路的延時單元電路龐大及計量芯片內眾多的測量電路導致的計量芯片面積、功耗、制造難度和成本都比較大的問題。

本發明的一個方面提供一種模數轉換采樣電路，其特征在于，包括：調制器，數字濾波和抽取單元，相位校正電路；所述相位校正電路包括第一延時單元和第二延時單元，所述第一延時單元分別與所述調制器的輸出端、所述數字濾波和抽取單元的輸入端連接，所述第二延時單元與所述數字濾波和抽取單元的輸出端連接。

本發明的另一個方面提供一種計量芯片，其特征在于，包括：三個模數轉換采樣電路，分別與所述三個模數轉換采樣電路連接的第一電參量測量電路；

所述三個模數轉換采樣電路，用于分別對輸入的電壓信號、火線電流信號、零線電流信號進行采樣，并將采樣得到的電壓信號、火線電流信號、零線電流信號分別輸出到電壓輸出端、火線電流輸出端、零線電流輸出端；

所述第一電參量測量電路，用于根據所述采樣得到的電壓信號、火線電流信號、零線電流信號進行計算，得到電壓頻率的對應值、電壓與火線電流的相角的對應值、電壓與零線電流的相角的對應值。

本發明提供的模數轉換采樣電路，通過分別對調制器和數字濾波和抽取單元輸出的數字信號進行延時控制，使得可以減少模數轉換采樣電路內的延時觸發器的數量，進而減小模數轉換采樣電路的面積，降低模數轉換采樣電路的制造難度、成本和功耗，另外，本發明提供的計量芯片采用硬件電路實現電壓頻率及相角的測量，降低了計量芯片的制造難度，節省了計量芯片的制造成本。

附圖說明

圖1為現有技術提供的模數轉換采樣電路結構示意圖；

圖2為本發明提供的模數轉換采樣電路實施例結構示意圖；

圖3為本發明提供的計量芯片實施例一結構示意圖；

圖4為圖3所示的計量芯片實施例一中第一電參量測量電路的結構示意圖；

圖5所示為圖4所示的第一電參量測量電路的信號原理圖；

圖6所示為本發明提供的計量芯片實施例二的結構示意圖；

圖7為圖6所示的計量芯片實施例二中第二電參量測量電路的結構示意圖；

圖8所示為本發明提供的計量芯片實施例三的結構示意圖；

圖9為圖8所示的計量芯片實施例三中第三電參量測量電路的結構示意圖；

圖10所示為本發明提供的計量芯片實施例四的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。