低頻率數(shù)字相位差測量儀設計論文-在線瀏覽
2025-03-07 15:24本頁面
【正文】 譯碼器和數(shù)碼管組成。（4）采用外部5V直流電源供電（三）對課程設計的成果的要求（包括圖表）設計電路，安裝調試或仿真，分析實驗結果，并寫出設計說明書。二、設計方案概述根椐設計任務書的要求，我們參考了一些相關資料書，經(jīng)過小組的討論分析，提出了方案：相位測量儀是利用鎖相環(huán)PLL（Phase Lock Loop）技術組成相位差測量儀。數(shù)字頻率計實際上就是一個脈沖計數(shù)器,即在單位時間里(如1S)`晶體振蕩器`分頻器及量程選擇開關`門控電路`閘門`,把被測信號(以正弦波為例)通過放大`整形電路將其轉換成同頻率的脈沖信號,只有在門控電路的輸入高電平的時間T是非常準確的,使計數(shù)器按照一定的工作程序進行有條理的工作(例如準備計數(shù)顯示清零準備下一次測量).三、系統(tǒng)的組成（一） 總體框圖（）低頻數(shù)字相位差、頻率測量儀的組成框圖（二）移相網(wǎng)絡部分() 移相網(wǎng)絡是由二節(jié)RC超前或滯后移相網(wǎng)絡、集成運算放放大器組成的電壓跟隨器和運放組成的。由它的相量圖可知超一個相角φ，當f →0時，φ→90176。這說明：一節(jié)RC電路最大相移不超過90176。若兩節(jié)RC電路最大相移雖可接近180176。 RC移相器，具有電路簡單，經(jīng)濟方便等優(yōu)點，但選頻作用較差，振幅不夠穩(wěn)定，頻率調節(jié)不便，因此一般用于頻率固定、穩(wěn)定性要求不高的場合。本電路電路調試了三組參數(shù)分別為100HZ、500HZ、1KHZ。（三）相位測量部分目前廣泛使用的是直接式數(shù)字相位計,其原理如圖所示,被測信號U1,U2分別經(jīng)過過零比較器1和2,使得信號由負到正通過零點時產(chǎn)生一個脈沖信號,由這兩個脈沖信號控制RS觸發(fā)器的工作狀態(tài),使RS觸發(fā)器給出一個脈沖寬度等于兩個被測信號間時延T的矩形波,用這個矩形波作為與門的門控信號,控制標準脈沖的個數(shù),由計數(shù)器記錄通過與門的標準脈沖數(shù). 設標準脈沖周期為TS,并以與開啟1秒種作為計時標準,即與門開通1秒種相當于兩信號的相位差為3600,此時,計數(shù)器的計數(shù)值為1/,則被測信事情一周期內(nèi)與門開通的時間為兩被測信號的時延T,那么1秒內(nèi)與門開通的總時間為 rt=1/TX*τ而1秒內(nèi)計數(shù)器的計數(shù)值N為 N=rt/TS=τ/TX*Ts 則兩被測信號間的時延T為 τ=N*TX*TS則兩被測信號間的相位差為 rφ=τ/TX*3600=N*TS*3600最后由譯碼顯示電路將測量結果直接顯示出來.：相位差測量框圖一）波形轉換、整形放大移相網(wǎng)絡輸出的兩個信號A、B經(jīng)過運放LM324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,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。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
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