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低频数字式相位测量仪

设计报告

目录

1方案设计与论证2

1．1移相网络设计方案2

1.2相位测量仪设计方案3

2系统设计3

2.1总体设计3

2.1.1系统框图3

2.1.2模块说明4

2.2各模块设计及参数计算4

2.2.1移相网络设计及R、C参数设定4

2.2.2相位测量仪设计5

2.2.3软件系统6

3.结论6

4.参考文献7

5．附录7

系统设计图7

摘要

本系统以单片机为核心，辅以必要的模拟电路，构成了

一个基于具有高速处理能力的低频数字式相位测量仪。该系

统由相位测量仪和移相网络组成；移相网络能够产生

-45~45°相位差的两路信号；相位测量仪能够测量出具有

1

0°~359°的两路信号的相位差，绝对误差小于2°，具有频

率测量及数字显示功能。经过实验测试，以上功能均可以

准确实现。

关键字：单片机移相相位差数字显示

1方案设计与论证

1．1移相网络设计方案

本设计的核心问题是信号的模拟移相程控问题，其中包括波形相位以及波

形幅度的程控。在设计过程中，我们首先考虑了赛题中提供的方案。如图1-1所

示：

V1

V

V2

图1-1

该模拟电路主要采用高、低通电路的临界截止点来产生极值相位的偏移。当

高、低通电路的截止频率等于输入信号频率时，根据其幅频特性，信号波形所产

生的相位分别为45°和-45°，恰好满足赛题要求的连续相移范围-45°~45°的

调节