低頻率數(shù)字相位差測量儀設計論-在線瀏覽
2025-08-08 13:21本頁面
【正文】 波形轉換把正弦波轉換成方波，為了能測量不同電平值與波形的周期信號的相位 ,必須對被測信號進行放大與整形處理 ,使之成為能被計數(shù)器有效識別的脈沖信號 .信號放大與波形整形電低頻率數(shù)字相位測量儀 5 路的作用即在于此 .信號放大可能采用一般的運算放大電路 ,波形整形可以采用施特觸發(fā)器，整后送給 D觸發(fā)器 74LS74二分頻輸出二個方波信號，電路如圖 所示。 1/N 分頻電路是一個三級可預置數(shù)分頻器，各級都采用可預置數(shù) BCD 碼同步 1/N 制計數(shù)器MC14522，每級的分頻比可由單片機去控制，也可用 4 位小型撥動開關以 8421BCD碼形式對該級計數(shù)器進行預置數(shù)，分頻比可選擇的范圍為 0—— 999，總共可生成 999 個頻率點，它是構成鎖相式數(shù)字頻率合成器的主要單元電路之一，稱之為程序分頻器 TN。這兩個信號在相位比較器Ⅱ中進行比較，當鎖相環(huán)鎖定后，可得到： f R = f V 其中： f V= f 0/N 代入得： f R= f 0/N 即： f 0=N f R 由此可知，當 f R固定不變時，改變三級程序分頻器的分頻比 N， VCO的輸出振蕩頻率（也就是頻率合成器的輸出頻率） f 0就會得到相應地改變。 例如： 設輸入的 f R =， N取為 132，則 f 0= N f R =132*= KHz。 由于本實驗系統(tǒng)電路基本鎖相環(huán)實驗電路與鎖相式數(shù) 字頻率合成器實驗電路二者均組合在一起，基于相位比較器的比較信號來自程序分頻器電路，占空比非 50%，因而本實驗電路選用相位比較器Ⅱ。 相位比較器Ⅱ輸出的相位誤差電壓是周期性脈沖波形，需要使用環(huán)路低通濾波器將它平滑后輸出一個直流控制電壓，去控制 VCO 頻率和相位，使之向減低頻率數(shù)字相位測量儀 7 小誤差方向變化，以消除頻差與相差，從而達到鎖定狀態(tài)。 環(huán)路低通濾波器由外接的 R、 C元件組成無源比例積分濾波器。 四）控制門 控制電路的輸入信號是異或門的輸出信號 A，由上圖可知控制電路在信號 A的下降沿時，要先將計數(shù)器的計數(shù)結果送入鎖存器進行鎖存，然后對計數(shù)器進行清零，以便計數(shù)器下一次能正常工作。 五）計數(shù)器 計數(shù)器的作用是對輸入脈沖計數(shù) .根據設計要求 ,最高測量相位差為一度，應采用 3 位十進制計數(shù)器 .本電路選用 74LS160 集成計數(shù)器 .六）鎖存器 在移相網絡的兩個相位差內計數(shù)器的計數(shù)結果 (被測信號相位 )必須經鎖定后才能獲得穩(wěn)定的顯示值 .鎖存器通過觸發(fā)脈沖的控制 ,將測得的數(shù)據寄存起來 ,送顯示譯碼器 .鎖存器可能采用一般的 8 位并行輸入寄存器 .為使數(shù)據穩(wěn)定 ,最好采用邊沿觸發(fā)方式的器件 . 七）顯示譯碼器與數(shù)碼管 是把用 BCD碼表示的十進制數(shù)轉換成能驅動數(shù)碼管正常段信事 情 ,以獲得 低頻率數(shù)字相位測量儀 8 數(shù)字顯示 .顯示譯碼器的輸出方式必須與數(shù)碼管匹配（共陰共陽之分）。時基電路提供標準的 1s 時間基準信號，其高電平持續(xù)時間 st 11? ，當 1s 信號來到時，閘門開通，被測信號通過閘門，低頻率數(shù)字相位測量儀 9 計數(shù)器開始計數(shù)，直到 1s 信號結束時閘門關閉，停止計數(shù)?？刂齐娐酚袃蓚€輸出信號：一個信號是產生上升沿的脈沖送入鎖存器進行鎖存，使送到譯 碼器的數(shù)穩(wěn)定，使得顯示器上的數(shù)字穩(wěn)定；另一個信號是產生一個下降沿的脈沖給計數(shù)器清零端清零，使計數(shù)器在每次 1s 過后清零從零開始新的一輪計數(shù)。 b 調試方法是將頻率為 1000HZ`幅值為 `整形電路中 ,用示波器觀察輸出波形應為對稱的方波信號 . 1 秒的時基信號發(fā)生器 低頻率數(shù)字相位測量儀 10 秒信號發(fā)生器是數(shù)字電子鐘的核心部分，它的精度和穩(wěn)定度決定了數(shù)字鐘質量，通常用晶體體振蕩器產生的脈沖經過整形、分頻獲得 1HZ的秒脈沖。 1S 的時基電路 CD4060 是 14 位二進制計數(shù)器。 CP1（ 11 腳）、 /CP0（
畢業(yè)設計相關推薦
鄂ICP備17016276號-1