【正文】 腳輸入的比較信號(hào) U0 與輸入信號(hào) Ui 作相位比較，從相位比較器輸出的誤差電壓 UΨ 則反映出兩者的相位差。 圖 29 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 綜上所述， CD4046 工作原理如下：輸入信號(hào) Ui 從 14 腳輸入后，經(jīng)放大器A1 進(jìn)行放大，整形后加到相位比較器 1， 2 的輸入端，圖 27 開關(guān)拔至 2 腳，則比較器 1 將從 3 腳輸入的比較信號(hào) U0 與輸入信號(hào) Ui 作相位 比較，從相位比較器輸出的誤差電壓 UΨ 則反映出兩者的相位差。由于 VCO 是一個(gè)電流控制振蕩器，對(duì)定時(shí)電容 C1 的充電電流與從 9 腳 輸入的控制電壓成正比，使 VCO 的震蕩頻率亦正比于該控制電壓。如果兩信號(hào)的頻率相同而相位不同，當(dāng)輸出信號(hào)的相位滯后于比較信號(hào)時(shí)，相位比較器 2 輸出的正脈沖，當(dāng)相位超前時(shí)則輸出為負(fù)脈沖。相移。它廣泛應(yīng)用于廣播通信、頻率合成、自動(dòng)控制及時(shí)鐘同步等技術(shù)領(lǐng)域。 PH12 3 相位比較器輸入端（比較信號(hào)輸入） 通常 PD 來(lái)自 VCO 的參考信號(hào)。對(duì)異或門的任何 2個(gè)信號(hào)（輸入或輸出）同時(shí)去反，而不改變結(jié)果的邏輯功能。即用單片機(jī)完成人機(jī)界面、系統(tǒng)控制、信息分析、處理和變換，用 CPLD 完成數(shù)據(jù)采集及顯示控制邏輯。其測(cè)量機(jī)理是利用雙線示波器。 測(cè)量相位的方法有很多，像傳統(tǒng)的借助于示波器測(cè)量相位其測(cè)量范圍和測(cè)量精度受到很大的限制，在一些要求比較高的場(chǎng)合就不能用它了。 1相位測(cè)量能夠保證測(cè)量精確度的頻率范圍 2相位量程相位測(cè)量無(wú)模糊測(cè)相的范圍 3 電平范圍相位測(cè)量在規(guī)定的幅度 相位誤差范圍內(nèi)所容許的最大信號(hào)電平范圍。 在電子技術(shù)中，相位是最基本的參數(shù)之一， 相位測(cè)量在信號(hào)提取、檢測(cè)、處理等方面有著重要的意義， 并且與許多電參量的測(cè)量方案、測(cè)量結(jié)果都有十分密切的關(guān)系，因此相位的測(cè)量就顯得更為重要。在一般的電路系統(tǒng)之中， 負(fù)載電壓電流的相位產(chǎn)生的功率因數(shù)，導(dǎo)致系統(tǒng)能量傳輸效率下降。在三角函數(shù)中 ω t 相當(dāng)于角度，它反映了交流電任何時(shí)刻所處的狀態(tài)，是在增大還是在減小，是正的還是負(fù)的等等。 對(duì)于通訊系統(tǒng)，相位導(dǎo)致的延遲，可能會(huì)使信號(hào)失真。另外，不當(dāng)?shù)南辔唬赡軙?huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定出現(xiàn)問(wèn)題 。隨著時(shí)間的推移，交流電流可以從零變到最大值，從最大值變到零，又從零變到負(fù)的最大值，從負(fù)的最大值變到零。 相位計(jì)電路（ Phase meter circuit）隨著電路的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生。同時(shí)，在國(guó)家“十二五”規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的大方針下，相位計(jì)面臨巨大的市場(chǎng)投資機(jī)遇，行業(yè)有望迎來(lái)新的發(fā)展契機(jī)。； 3） 采用直流電源 +5V 供電。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 第二章 背景知識(shí) 相關(guān)知識(shí) 相位作為電的基本參數(shù)之一在電子工程技術(shù)中具有重要的意義，相位的測(cè)量隨著科技的發(fā)展也經(jīng)歷了深刻的變革。通常對(duì)于相位差的測(cè)量有以下幾種方法： 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖 21 相位測(cè)量原理 示波器測(cè)量法 用示波器測(cè)量相位差的方法。這種設(shè)計(jì)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)采用了單片機(jī)與 CPLD 相結(jié)合方式。 異或門的邏輯函數(shù)如表 22所示： 表 22異或門邏輯函數(shù)表 A B 輸出 Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 異或門的常用邏輯符號(hào)如下圖所示。環(huán)路人鎖時(shí)為高電平，環(huán)路失鎖時(shí)為低電平 Ph11 14 相位比較器輸入端（基準(zhǔn)信號(hào)輸入 ），相位比較器輸入信號(hào)，輸入允許將 左右的小信號(hào)或方波信號(hào)在內(nèi)部放大并再經(jīng)過(guò)整形電路后，輸出至相位比較器。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 CD4046 鎖相的意義是相位同步的自動(dòng)控制 ,功能是完成兩個(gè)電信號(hào)相位同步的自動(dòng)控制閉環(huán)系統(tǒng)叫做鎖相環(huán) ,簡(jiǎn)稱 PLL。從比較器 1 的輸入和輸出信號(hào)的波形可知，其輸出信號(hào)的頻率等于輸入信號(hào)的頻率的兩倍，并且與兩個(gè)輸出信號(hào)之間的中心頻率保持 90186。 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 圖 27 CD4046 的工作原理圖 圖 28 電容充放電 蘇州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 對(duì)相位比較器 2 而言，當(dāng) 14 引腳的輸入信號(hào)比 3 引腳的比較信號(hào)頻率低時(shí)，輸出為邏輯“ 0”；反之則輸出邏輯“ 1”。當(dāng) PLL 對(duì)跟蹤的輸入信號(hào)的頻率寬度有要求時(shí)還需要外接電阻 R2。齊納二極管可單獨(dú)使用，其穩(wěn)壓值為 5V，若與 TTL 電路匹配時(shí)，可用作輔助電源。兩個(gè)輸入電源通過(guò)異或門放大器輸出，進(jìn)入相位鎖定電路。表頭 M，電阻 R12和微調(diào)電位器 RP1 組成相移指示器，因此用 5V 的穩(wěn)壓電源為該相位計(jì)供電。表頭 M、電阻 12R和微調(diào)電位器 1RP組成相移指示器，指示的電壓范圍在 0到正電源之間，因 此，必須用 5V 穩(wěn)壓源為該相位計(jì)供電。