【正文】 擴展，在實驗中利用該方法用單管電感，繞 6圈，曾使輸出達到 87MHZ 以上。 圖 鎖相環(huán)基本原理框圖 PLL 頻率合 成電路設(shè)計 鎖相環(huán)頻率合成器是以大規(guī)模集成 PLL 芯片 MC145152 為核心設(shè)計的。 N計數(shù)器、 6bit247。247。 N計數(shù)器一起構(gòu)成一個吞咽脈沖可編程分頻器。 A計數(shù)器輸出由高變低，247。而 VCO如做調(diào)頻源用，其瞬時頻率總是偏離標(biāo)準(zhǔn)值的。芯片的輸入輸出端與地之間連接大容量的濾波電容，靠近芯片的輸入引腳加小容量高頻電容以抑制芯片自激，輸出引腳端連接高頻電容以減小高頻噪聲。 。 在該電路中，要保持輸出電壓 Uout1穩(wěn)定在 1V177。 U0 與給出峰 峰值電壓的關(guān)系曲線通過實驗得到，如圖 （ b）所示。 圖 立體聲模塊電路圖 頻率的計算 VCO 輸出頻率 的范圍是 14～ 45MHz。該值可通過 FPGA改變。 64=。它支持自頂向下（ Top Down）和基于庫（ Library Based）的設(shè)計方法，支持同步電路、異步電路、 FPGA以及隨機電路的設(shè)計，范圍很廣，語言的語法比較嚴(yán)格，給閱讀和使用都帶來極大好處。 A、 N的初始值為 16和 31。 表 31 頻率間隔為 5KHz， 100KHz， 500KHz 時對應(yīng)的 A、 N 值例表（部分） 5KHz A值 N值 100KHz A值 N值 500KHz A值 N值 48 93 4 94 20 95 49 93 24 94 56 96 50 93 44 94 28 98 51 93 0 95 0 100 52 93 20 95 36 101 53 93 40 95 8 103 54 93 60 95 44 104 55 93 16 96 16 106 56 93 36 96 52 107 57 93 56 96 24 109 58 93 12 97 60 110 26 圖 軟件設(shè)計流程圖 圖 參數(shù)計算流程圖 27 頻率測量部分的程序設(shè)計 頻率測量是對設(shè)定的輸出頻率進行實時測定并顯示。它控制計數(shù)器的工作，使其計數(shù)周期為 1S,1S之后就停止計數(shù)，將此時的計數(shù)值送入鎖存器鎖存，同時對計數(shù)器清零，開始下一個周期的計數(shù)，該計數(shù)值就是測得的頻 率。 START是轉(zhuǎn)換啟動信號，高電平有效； ALE是 3位通道選擇地址（ ADDA,ADDB,ADDC）信號的鎖存信號。 圖 ADC0809 控制程序狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 液晶顯示驅(qū)動的程序設(shè)計 3． 4． 1 系統(tǒng)設(shè)計 該部分程序用 VHDL 硬件描述語言編寫。 Vdd 29 是 +5V 邏輯電源 ,V0 是液晶驅(qū)動電源 ,Vss是電源地 .。時鐘模塊（ clock） 是對顯示時間的預(yù)置，即液晶顯示器顯示的內(nèi)容。分頻進程是為滿足使能信號的使能周期的最小時間，這是由于 FPGA的頻率太高，要滿足使能周期的最小時間就必須利用分頻實現(xiàn)。039。 圖 樂曲自動演奏原理框圖 automusic 模塊產(chǎn)生 8位發(fā)聲控制輸入 index，其中 一個進程對基準(zhǔn)脈沖進行分頻得到4Hz 的脈沖以控制每個音階停頓時間為 1/4=，第二個進程是音樂存儲，將編好的樂曲存在 ROM中，本設(shè)計中存儲了 3 首歌曲。表 表格。 RUP m 222 ??????＝ （ ） 表 功率測量數(shù)據(jù)表 測量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 平均值 電壓 Um（ V） 功率（ mW） 5. 結(jié)束語 壓控振蕩器可以實現(xiàn)以下功能： ① 壓控振蕩器輸出頻率范圍 14～ 45MHz； 標(biāo)稱值 （ MHz） 實測頻率（ MHz） 平均值（ MHz） 穩(wěn)定度 （％） 00S 30S 60S 90S 120S 150S 中心頻率 30 最小頻率 14 最大頻率 39 34 ② 可對輸出頻率進行測量，步進可為 5kHz、 100kHz或 500kHz，并利用液晶實時顯示； ③ 可實時測量輸出電壓峰 峰值并顯示； ④ 輸出 功率 ≥ 20mW； ⑤ 對語音信號實現(xiàn)立體聲編碼； ⑥ 可實現(xiàn)語音存儲功能； ⑦ 關(guān)機后所存語音信號不丟失，時鐘不丟失。軟件部分利用 VHDL硬件描述語言編程實現(xiàn)， 并下載到 Xilinx公司 SpartanⅡ芯片上調(diào)試通過 。 方案一：基于數(shù)字鑒相技術(shù)實現(xiàn)的方案 CD4046鑒相 電路輸出經(jīng) AD0809 采樣后的數(shù)據(jù)送到 FPGA，經(jīng)過處理后，輸出到 LED顯示相位， 原理 方框圖如圖 。 采用 阻容移相網(wǎng)絡(luò)的基本原理簡述如下： 由 RC 電路的原理可知，阻容移相網(wǎng)絡(luò)在不同頻率的正弦波電壓通過 RC 電路時，輸出端的電壓幅度和相位與輸入不同。 圖 移相網(wǎng)絡(luò) 方案二：采用數(shù)字移相技術(shù)，其 核心是：先將模擬信號或移相角數(shù)字化，經(jīng)移相后再還原成模擬信號。但是采用模擬器件分散性大，產(chǎn)生的頻率穩(wěn)定性較差、精度低、抗干擾能力差、成本也比較高。 為了保證測試精度，測周期法 僅適用于 低頻信號 的測量。 因此選用第三種方案。 濾波選擇方案 為使產(chǎn)生的信號平滑，采用濾波電路對波形的進行后級處理。 綜合考慮，選用方案一。 相位測量 儀設(shè)計的關(guān)鍵問題是：如何完成相位及頻率的測量。在門控時間內(nèi)，時標(biāo)信號通過主門進行計數(shù)顯示，可以得到被測相位的值。首先將同頻信號 A(U1)、 B(U2)經(jīng)運算放大器放大后，輸入到過零比較器中。 相位測量原理圖如圖 。 低頻率數(shù)字式相位測量儀 所需器件 ：采用運放 TL082，比較器 LM393， Xinlinx公司生頻率 /幅度 /相位差顯示 FPGA信號 發(fā)生器 FPGA 測量控制儀 頻率顯示 相位差顯示 A B 相位測量儀 數(shù)字式移位信號發(fā)生器 43 產(chǎn)的 Spartan2E 系列 xc2s100e6pq208 芯片和 LED 數(shù)碼管。 分析以上兩種方案的優(yōu)缺點，第二種方案更為方便、實用。電路圖如圖 。因此，選用高精度的 D/A轉(zhuǎn)換器，可實現(xiàn)高精度幅度控制，且步進小。 在快速測量的要求下，要保證較高精度的測頻，必須采用較高的標(biāo)準(zhǔn)頻率信號 。 這種方法的計數(shù)值會 產(chǎn)生 177。 .. 圖 采用數(shù)字移相技術(shù)實現(xiàn)信號移相 正弦波信號發(fā)生器方案 高速 A/D 采樣 （ TLC5510） 數(shù)據(jù)處理 （ FPGA） 高速 D/A轉(zhuǎn)換 （ AD7524） 移相信號 輸入信號 40 方案一：采用模擬分立元件或單片機控制函數(shù)發(fā)生器完成設(shè)計。對于題目要求給出的 100Hz、 1KHz、 10KHz 的三個頻率，可以用 FPGA通過四選一模擬開關(guān) CD4052來選擇對應(yīng)的三路模擬移相電路，可以滿足題目中的基本要求。 移相網(wǎng)絡(luò)方案 方案一： 直接對模擬信號進行移相，如阻容移相，變壓器移相等。 關(guān)鍵詞： 現(xiàn)場可編程門陣列（ FPGA），數(shù)字式移相信號發(fā)生器 ，相位測量儀 Abstrct： The paper deals with designing of a low frequency phase measurement system based on FPGA technology. This phase measurement system includes two modulesa signal generator and a phase measurement subsystem. Its signal generator module can generate a sin wave with preconcerted frequency and two waves with preconcerted phase difference. It can continuously change signal phases through phase shifting. And its phase measurement subsystem has functions of measuring signal phase and phase difference of two signals. All of its three modules adopt digital technology base on FPGA. This system is characteristic of its strong antijamming performance and fine stability. Key words： FPGA， Digital phase signal generator， Phase measurement system 36 （注意：以上內(nèi)容在實際論 文中為一頁） 目 錄 1. 系統(tǒng)設(shè)計 ……………………………………………………………………………………… x 設(shè)計要求 ????????????????????????????????? x 設(shè)計任務(wù) ???????????????????????????????? x 技術(shù)要求 ???????????????????????????????? x 方案比較 ????????????????????????????????? x 相位測量方案 ?????????????? ???????????????? x 移相網(wǎng)絡(luò)方案 ?????????????????????????????? x ?????????????????????????? x 頻率測量方案 ?????????????????????????????? x 幅度控制方案 ?????????????????????????????? x 濾波選擇方案 ?????????????????????????????? x ???????? ?????????????????????? x 方案論證 ????????????????????????????????? x 總體思路 ???????????????????????????????? x 設(shè)計方案 ???????????????????????????????? x 2. 單元電路設(shè)計 ??????????????????????????????? x 低頻率數(shù)字式相位測量儀 ?????????????????????????? x 相位測量原理 ???? ?????????????????????????? x 原理方框圖 ??????????????????????????????? x 原理圖的設(shè)計與制作 ??????????????????????????? x ??????????????????????????? x 數(shù)字移相原理 ?????????????????????????????? x ???????????????????????????? x 3. 軟件設(shè)計 ???? ????????????????????????????? x 開發(fā)軟件及編程語言簡介 ?????????????????????????? x 軟件實現(xiàn)方法 ??????????????????????????????? x 37 等精度頻率測量的實現(xiàn) ?????????????????????????? x ??????????????????????????? x 程序流程圖 ??????????????????????????????? x 程序清單 及仿真 ????????????????????????????? x 4. 系統(tǒng)測試 ????????????????????????????????? x 測試儀器與設(shè)備 ?????????????????????????????? x 指標(biāo)測試 ????????????????????????????????? x 、頻率、波形測量 ??????????????????????????? x ??????????????????????????????? x 誤差分 析 ????????????????????????????????? x 相位誤差 ??????????????????????????????? x 頻率誤差 ??????????????????????????????? x 幅值量化誤差 ????????????????????????????? x 5 結(jié)論 ??????????????????????????????????? x 參考文獻 ?????????????????????????????????? x 附 錄 元器 件明細表 ???????????????????????????? x 附錄 2：程序清單 ??