低頻率數(shù)字相位差測(cè)量儀設(shè)計(jì)論文-文庫吧資料
2025-01-24 15:24本頁面
【正文】 須對(duì)被測(cè)信號(hào)進(jìn)行放大與整形處理,波形整形可以采用施特觸發(fā)器，本電路是采用74LS04非門整形的。若在閘門時(shí)間1s內(nèi)計(jì)數(shù)器計(jì)得的脈沖個(gè)數(shù)為N，則被測(cè)信號(hào)頻率。（四） 頻率測(cè)量部分 在許多情況下,進(jìn)一步熟悉數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)`制作與調(diào)試的方法和步驟一）數(shù)字頻率計(jì)的基本原理 (1S),并將計(jì)數(shù)結(jié)果顯示出來,就能讀取被測(cè)信號(hào)的頻率. 其頻率可表示為： 數(shù)字頻率計(jì)首先必須獲得相對(duì)穩(wěn)定與準(zhǔn)確時(shí)間,同時(shí)將被測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成幅度與波形均能被數(shù)字電路識(shí)別的脈沖信號(hào),然后通過計(jì)數(shù)器計(jì)算這一段時(shí)間間隔內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù),.二）系統(tǒng)框圖從數(shù)字頻率計(jì)的基本原理出發(fā),根據(jù)設(shè)計(jì)要求,得到如圖所示的電路框圖 數(shù)字頻率計(jì)的框圖把被測(cè)信號(hào)(以正弦波為例)通過放大`整形電路將其轉(zhuǎn)換成同頻率的脈沖信號(hào)，其頻率與被測(cè)信號(hào)的頻率相同。控制電路74LS386和74LS04組成。三）閘門電路閘門電路的作用是控制計(jì)數(shù)器的輸入脈沖，使計(jì)數(shù)器僅在兩信號(hào)的相位差之間計(jì)數(shù)。對(duì)于高頻噪聲及其它交流諧波分量，它們將受到濾波器的抑制。該比較器不僅具有鑒相功能，而且具有鑒頻功能，當(dāng)兩個(gè)輸入信號(hào)UR和UV頻差很大時(shí)，環(huán)路從鑒相工作狀態(tài)自動(dòng)轉(zhuǎn)入鑒頻工作狀態(tài)，迫使f V接近f R等到f V = f R時(shí)，環(huán)路比鑒頻器工作狀態(tài)自動(dòng)轉(zhuǎn)入鑒相工作狀態(tài)，這種數(shù)字鑒相器把鑒頻與鑒相密切結(jié)合在一起，使用較為方便。實(shí)際使用的相位比較器與環(huán)路低通濾波器 4046鎖相環(huán)集成電路內(nèi)部含有兩個(gè)相位比較器，其中相位比較器I為異或門（即模為二和結(jié)構(gòu)）比較器，為使鎖相范圍最大，通常要求兩個(gè)輸入信號(hào)PD11和PD12的占空比必須為50%的方波，而相位比較器Ⅱ?yàn)檫^沿控制式比較器，它只由兩個(gè)信號(hào)的上升沿作用，因此不要求波形占空比為50%。這樣，只要輸入一個(gè)固定信號(hào)頻率f R，即可得到一系列所需要的頻率，其頻率間隔等于f R，對(duì)于選擇不同的f R，則可以獲得不同的f R頻率間隔。按所需的分頻比N，預(yù)先輸入百位、十位和個(gè)位的數(shù)據(jù)后，給4046鎖相環(huán)相位比較器Ⅱ（第14引腳PD11），輸入頻率為f R的方波信號(hào)UR；壓控振蕩器產(chǎn)生頻率為f0的輸出信號(hào)U0，經(jīng)程序分頻器TN后，得到頻率為f V的比較信號(hào)UV，送至相位比較器Ⅱ（第3 引腳PDI2）。波形轉(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：，得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)行如上圖所示，R7的下端電壓為：，為輸入信號(hào)，為輸入信號(hào)的角頻率。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。基準(zhǔn)信號(hào)與待測(cè)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(cè)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)
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