數(shù)字式相位差測量儀(編輯修改稿)
2025-07-20 05:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 4046鎖相環(huán)、4040（十二位二進(jìn)制計數(shù)器）、451數(shù)碼管。 各模塊電路分析（1） 移相電路部分所謂移相是指兩種同頻的信號，以其中的一路為參考，另一路相對于該參考作超前或滯后的移動，即稱為相位的移動，即稱為是相位的移動。兩路信號的相位不同，便存在相位差，簡稱相差。若我們將一個信號周期看作是360，則相差的范圍就在0~360度。兩個同頻信號之間的移相，是電子行業(yè)繼電保護(hù)領(lǐng)域中模擬、分析事故的一個重要手段，利用移相原理可以制作校驗各種有關(guān)相位的儀器儀表、繼電保護(hù)裝置的信號源。因此，移相技術(shù)有著廣泛的使用價值。我們知道，將參考信號整形為方波信號，并以此信號為基準(zhǔn)，延時產(chǎn)生另一個同頻的方波信號，再通過波形變換電路將方波信號還原成正弦波信號。以延時的長短來決定兩信號間的相位值。這種處理方式的實質(zhì)是將延時的時間映射為信號間的相位值。也就是說，只要能夠測量出該延遲時間，我們就可以推算出其相位差值（具體實施電路如圖所示）。（2） 放大整形電路部分在相位差測量過程中，不允許兩路信號在放大整形電路中發(fā)生相對相移。為了使兩路信號在測量電路中引起的附加相移是相同的的。圖2 移相放大整形電路（3） 鎖相倍頻電路部分設(shè)被測信號的工作頻率為55Hz，測量的分辨率取1度，360倍頻后信號的頻率為19800Hz，故可選擇最高工作頻率為40MHz的鎖相環(huán)4046（如圖所示）。而360分頻器可采用計數(shù)器。在這里我們采用的是4040計數(shù)器（如圖3所示）。4040是12位二進(jìn)制串行計數(shù)器。所有的計數(shù)器為主從觸發(fā)器。計數(shù)器在時鐘下降沿進(jìn)行計數(shù)。CR為高電平時，對計數(shù)器進(jìn)行清零。圖3 鎖相倍頻電路 （1） 鎖相環(huán)4046的引腳功能： 1腳相位輸出端，環(huán)路入鎖時為高電平，環(huán)路失鎖時為低電平。 2腳相位比較器Ⅰ的輸出端。 3腳比較信號輸入端。 4腳壓控振蕩器輸出端。 5腳禁止端，高電平時禁止，低電平時允許壓控振蕩器工作。 7腳外接振蕩電容。 16腳電源的負(fù)端和正端。
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