用labview模擬鎖相環(huán)-資料下載頁
2025-08-18 16:41本頁面
【正文】 按照時鐘波形的規(guī)律，它是一個“0”和“1”電平循環(huán)交替的方波。在For循環(huán)中嵌套一個條件判斷結(jié)構(gòu)框（CASE框），輸入正弦波形與0比較，大于或等于時輸出為“1”，否則為“0”。 移位寄存器在電路中主要起到一個循環(huán)移位和反饋的作用。LabVIEW中引入的移位寄存器的概念是，使用移位寄存器可在循環(huán)體之間傳遞數(shù)據(jù)，其功能是將上一次循環(huán)值傳給下一次循環(huán)。本題使用到多個移位寄存器，左側(cè)移位寄存器端子同時呈現(xiàn)前一次和前兩次的循環(huán)值，即可以比較輸入方波的相鄰兩個值是否滿足方波上升沿的條件，然后對上升沿的個數(shù)用計數(shù)器進行計數(shù)，這樣即可計出方波的頻率。分頻器的實現(xiàn)是用了兩個CASE結(jié)構(gòu)的嵌套，把由時鐘發(fā)生器產(chǎn)生的方波脈沖個數(shù)除以一個分頻數(shù)（可變的），即可得到一個新的頻率的方波，再把該頻率用計數(shù)器計出反饋給比較波，作為它的新的頻率。（1） 在框圖上放置一個For循環(huán)，并在其左邊界或右邊界上彈出選單，選擇Add Shift Register，創(chuàng)建一個移位寄存器，單擊For循環(huán)左邊界的移位寄存器端子同時移動，生成一個新的移位寄存器端子，即左邊界兩個移位寄存器端子，右邊界一個端子。（2） 在For循環(huán)中先放置一個CASE結(jié)構(gòu)，經(jīng)檢相器輸出的波形與“0”比較，把“≥0”作為判斷條件，條件為真時輸出為“1”，條件為假時輸出為“0”。即把正弦波轉(zhuǎn)換為方波說明：≥0在功能模板（Functions）中選中Companion子模板，調(diào)用Greater Or Equal To 0?函數(shù)。（3） 把生成的方波連接到For循環(huán)右邊界的移位寄存器端子上。（4） 在For循環(huán)中先放置“=0”和“≠0”函數(shù)（Functions— Companion子模板），且在Functions中找到Boolean布爾邏輯子模板，選中“與”邏輯，分別與“=0”和“≠0”節(jié)點連接作為計數(shù)條件。（5） 在For循環(huán)中再放置一個CASE結(jié)構(gòu)用來計數(shù)，在Ture分支CASE中放置累加器Increment （逐點加1）和“商與余數(shù)”函數(shù)。當條件為真（有上升沿出現(xiàn)）時計數(shù)，條件為假時不變。（6） 在計數(shù)的CASE結(jié)構(gòu)中再嵌套一個CASE結(jié)構(gòu)。若“商與余數(shù)”函數(shù)的余數(shù)輸出為1，則滿足嵌套CASE為真的條件，則輸出為1，否則輸出為0，即生成一個新的頻率的方波。說明：“商與余數(shù)”函數(shù)（Functions— Numeric）: 求兩個數(shù)的商與余數(shù),此題除數(shù)為原方波頻率值，被除數(shù)為分頻數(shù)（可以任意設(shè)值），兩數(shù)相除余數(shù)為0時即滿足嵌套CASE為真的條件，則輸出為1，否則輸出為0。（7） 在For循環(huán)中再放置一個CASE結(jié)構(gòu)，在CASE結(jié)構(gòu)里放置累加器Increment （逐點加1），在CASE結(jié)構(gòu)外放置“≠0”函數(shù)（Functions— Companion子模板）作為CASE的判斷條件，為真時計數(shù)，為假時不變，即可完成對新的方波進行計數(shù)。5 程序的前面板圖和程序圖 結(jié)論鎖相環(huán)電路是一個相位的負反饋控制系統(tǒng)。這個負反饋控制系統(tǒng)是由鑒相器（PD）、環(huán)路濾波器(LF)和電壓控制振蕩器(VCO)三個基本部件組成的。開始我采用的設(shè)計思路是完全按照上述三個組成部分，做成三個子VI。鑒相器（PD）子VI和環(huán)路濾波器(LF) 子VI編程很容易完成，鑒相器是一個相位比較裝置，可采用常用的正弦鑒相器，通過模擬相乘器與低通濾波器的串連即可實現(xiàn)鑒相器的相位比較功能；環(huán)路濾波器可以通過使用LabVIEW中現(xiàn)成的濾波器來實現(xiàn)；可是電壓控制振蕩器卻無法做成獨立的子VI ，壓控制振蕩器(VCO)是一個電壓——頻率變換裝置，即頻率隨著電壓的變化而變化，在環(huán)路中作為被控振蕩器，它的振蕩頻率應隨輸入控制電壓Uo(t)線性的變化。這就要考慮到壓控制振蕩器與鑒相器和環(huán)路濾波器是否能很好的關(guān)聯(lián)，問題出現(xiàn)在即使把這三個子VI相連接起來后，程序可以運行但是無法實現(xiàn)鎖相功能，在通過自己的努力改進和老師的幫助下還是無法實現(xiàn)鎖相環(huán)路的各種功能，所以放棄這種設(shè)計思路。在老師的指導下思路轉(zhuǎn)變?yōu)椋翰煌耆凑真i相環(huán)的三個組成部分來設(shè)計，只要能最終能實現(xiàn)鎖相環(huán)路的各種功能即可。采用最簡單的一種鎖相環(huán)路――一階鎖相環(huán)，沒有環(huán)路濾波器(LF)這一組成部分，但不影響鎖相功能的實現(xiàn)。參考文獻1 2 楊樂平主編. 3 楊樂平,李海濤,楊磊編著. 4 5 雷振山編著. 6 張厥盛，鄭繼禹，
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