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高精度相位差测量系统的研究
资料介绍
在信息工程领域,如何获得相位这一准确的数据已经显得越来越重要。相位的测量不同于传统的电压、电流信号或温度量的测量。首先,相位差信号依附于电压、电流信号中,如何剔除电压、电流、频率变化对相位测量的影响是相位差测量中很重要的一个问题。其次,相位差是一个比较量,测量两路信号之间的相位差不仅需要保证两路信号的频率相同,而且要排除由于两路信号的幅值等其它因素不一致而对测量造成的影响。因此,如何准确可靠地测量相位差是值得研究的课题。传统的相位差测量系统需要采用多个中小规模集成电路,该系统不仅电路复杂,适用的频率范围窄,只能测量中频或低频信号,而且测量相位差的精度不高,所以在实际应用中存在着不足之处。
本课题的目标是设计一个针对频率同步信号进行相差检测的系统。检测的重点在于稳态相差,同时可用于一定范围内抖动的系统。例如,SAW filter的输入输出相移特性；PLL的相位抖动特性等。
本文首先介绍了相位差测量主芯片、差分放大器、模数转换器ADC芯片的工作原理。在此基础上,设计了一种以相位差测量主芯片和单片机为核心的硬件系统。本次设计采用的相位增益检测芯片,将输入两路同频的相位差信号转换成电压信号,其中电压的值与相位差之间接近线性对应。电压信号经过放大器放大后,使信号便于后面的AD采样。通过软件的修正,达到设计要求,精确达到1度以下。
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