低頻率數(shù)字相位差測量儀設(shè)計(jì)論-文庫吧資料
2025-06-13 13:21本頁面
【正文】 轉(zhuǎn)換、整形、二分頻電路 二）鎖相環(huán)倍頻 鎖相式數(shù)字頻率合成器電路原理框圖如圖所示 ： 鎖相式數(shù)字頻率合成器的組成與基本工作原理 圖中的相位比較器與壓控振蕩器 VCO 由鎖相環(huán) LM4046 組成。其計(jì)數(shù)公式： RCf ?2 1? ，得fCR ?2 1? 低頻率數(shù)字相位測量儀 3 本電路是通過撥碼開關(guān)對(duì)相位計(jì)的量程的進(jìn)行轉(zhuǎn)換的，調(diào)整電位器 R7 即可對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行 ?45? 如上圖所示， R7的下端電壓為：jw cR jw cV inV ???下， Vin 為輸入信號(hào)，w 為輸入信號(hào)的角頻率。如圖 所示移相網(wǎng)絡(luò)的電路 移相網(wǎng)絡(luò)電路 由于不同的頻率輸入 要達(dá)到準(zhǔn)確的移相，電阻和電容的參數(shù)就要改變才能使RC 正常移相。但此時(shí)頻率必須很低，從而容抗很大，致使輸出電壓接近于零，所以本電路又加了電壓跟隨器和放大器。不能滿足相位平衡條件。； f →∞時(shí)，φ→ 0。 一節(jié) RC 電路如圖所示?；鶞?zhǔn)信號(hào)與待測信號(hào)進(jìn)行異或后的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器的閘門控制信號(hào)來控制計(jì)數(shù)器，使計(jì)數(shù)器在待測信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)之間的相位差間計(jì)數(shù)，則計(jì)數(shù)器計(jì)出來的數(shù)值則為待測信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)間的相位差。要求圖紙布局合理，符合工程要求，所有的器件的選擇要有計(jì)算依據(jù)。 低頻率數(shù)字相位測量儀 1 目錄 1 設(shè)計(jì)任務(wù)書 ……………………………………………………………………………… .3 2 設(shè)計(jì)方案概述 …… … …………………………………………………………………… 3 3 系統(tǒng)的組成 ……………………………………………………………………………… 4. 總體框圖 ……………………………… …………………………… ………… ……… 4 移相網(wǎng)絡(luò)部分 …………………………………………………………… … 4 相位測量部分 ……………………………………………………………… 6 1)波形轉(zhuǎn)換、整形放大 ………………………………………………………… 8 2)鎖相環(huán)倍頻 …………………………………………………………………… 9 3)閘門電路 ……………………………………………………………………… 11 4)控制門 ………………………………………………………………………… 11 5)計(jì)數(shù)器 ………………………………………………… ……………………… 11 6)鎖存器 ………………………………………………………………………… 11 7)顯示譯碼器與數(shù)碼管 ………………………………………………………… 11 頻率測量部分 …………………………………………………………… 12 1)數(shù)字頻率計(jì)的 基本原理 ……………………………………………………… 12 2)系統(tǒng)框圖 ……………………………………………………………………… 12 4 附錄 ……………………………………………………………………… 一、設(shè)計(jì)任務(wù)書 （一）任務(wù) 設(shè)計(jì)仿真一數(shù)字相位計(jì) （二）主要技術(shù)指 標(biāo)與要求： （ 1）輸入信號(hào)頻率為 1KHZ～ 20KHZ 可調(diào) （ 2）輸入信號(hào)的幅度為 10mV （ 3） 采用數(shù)碼管顯示結(jié)果，相位精確到 176。 相位差測量儀主要是由鎖相環(huán) PLL（ Phase Lock Loop）產(chǎn)生 360 倍頻基準(zhǔn)信號(hào)和移相網(wǎng)絡(luò)的基準(zhǔn)信號(hào)與待測信號(hào)進(jìn)行異或后的信號(hào)作為 顯示器的閘門電路和控制信號(hào)。 移相網(wǎng)絡(luò)主要是由 RC 移相電路和 LM324 運(yùn)放電路組成，將被測信號(hào)送入移相網(wǎng)絡(luò)，經(jīng) RC 移相、 LM324 隔離放大，產(chǎn)生兩路信號(hào)，一路為基準(zhǔn)信號(hào)經(jīng)過波形轉(zhuǎn)換，另一路為移相后的信號(hào)。為此，我們設(shè)計(jì)了一種基于鎖相環(huán)倍（分）頻的相位差測量儀，該儀器以鎖相環(huán)倍（分）頻電路為核心，實(shí)現(xiàn)了工頻信號(hào)相位差的自動(dòng)測量及數(shù)字顯示。例如，電力系統(tǒng)中電網(wǎng)并網(wǎng)合閘時(shí)，需要求兩電網(wǎng)的電信號(hào)的相位差。引言 相位差測量數(shù)字化的優(yōu)點(diǎn)在于硬件成本低、適應(yīng)性強(qiáng)、對(duì)于不同的測量對(duì)象只需要改變程序的算法，且精度一般優(yōu)于模擬式測量。在電工儀表、同步檢測的數(shù)據(jù)處理以及電工實(shí)驗(yàn)中，常常需要測量兩列同頻率信號(hào)之間的相位差。相位差測量的方法很多，
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