Нужно сделать фазометр, лучше аналоговый (можно даже однокристальный), частоты сигналов - до 100 кГц, напряжения 5-10 вольт

Простейший аналоговый фазометр - RS-триггер. Фронт одного сигнала взводит триггер, фронт другого - сбрасывает. Если усреднить выход триггера - напряжение от 0 до Uпит будет соответствовать фазе от 0 до 2*pi.
Недостатки:
1. трудно применять на совсем низких частотах,
2. плохо ведёт себя если фаза болтается вблизи 0 (или 2*pi, что одно и то-же), на выходе триггера то очень короткий импульс, то очень длинный, в результате усреднения получаем что-то около Uпит/2, т.е. pi.
Аналогичный метод измерения можно реализовать на микроконтроллере с использованием таймера и двух каналов Input Capture, программно устраняется неоднозначность вблизи 0. Но чтобы получить дискретность хотя бы 1 градус на 100кГц потребуется тактовая для таймера не менее 36МГц.

Что означает нужно сделать....?
Если ИС, то напишите в РМ.

Есть замечательная книга (моя настольная книга): ИЗМЕРЕНИЯ В ЭЛЕКТРОНИКЕ Справочник/Под ред В.А. Кузнецова (Раздел 8. Измерение фазы). SSerge совершенно правильно предложил метод измерения с преобразованием сдвига фаз во временной интервал.
Для решения проблем при малых фазовых сдвигах можно использовать импульсно-фазовый детектор по схеме исключающее ИЛИ, а еще лучше импульсно-фазовый детектор типа "выборка-запоминание" (В.А. Левин и К "Синтезаторы частот с системой импульсно-фазовой автоподстройки" М., Радио и связь, 1989).

Уточняю. Напряжение - 500-600 вольт, ток - 200-300 ампер, частота - 30-50кГц. Нужно померять фазу до 1 градуса.

для цифрового метода ключевое слово: детектор перехода через ноль. можно попытаться сделать на быстродействующем оптроне. дале, как советует handy , XOR(U,I) на выходе получатся импульсы, их длительность = время разности фаз. опережение/отставание - нужно ловить прерыванием по фронтам +/- по обоим входам и ставить в соответсвии с этим знак.

Поясняю. Очень высокий уровень помех, в момент перехода через ноль - сильный дребезг, приходится вводить гистерезис. Точность и разрешение падает. Диапазон токов и напряжений от 10% от указанного в предыдущем письме.

Тогда в нуле однозначно не получится. Если напруги имеют локальный максимум, отслеживать по амплитуде.

если в нуле дребезг - то ноль можно сместить на максимумы. для этого входной оптрон к нулевой шине нужно подключить не напрямую, а через емкость. сам светодиод зашунтировать встречно-параллельным диодом.
если же взять что-нить вроде 5п41 (только побыстрее), то на выходе получатся "иголки" соответсвующие экстремумам напряжения. по ним уже можно вести отсчеты.

Надо попробовать.

получилось?

Пока нет. Амплитуда тока и напряжения в нагрузке меняется от 20 до 100 %.

так быстро меняется, что появляются "лишние" экстремумы? или что-то другое?

Хотелось бы сразу в аналогвую форму преобразовать фазу.