同频正弦信号间相位差测量的设计?

同频正弦信号间相位差测量设计 同频正弦信号间相位差测量设计是基于单片机的设计，通过倍频电路实现两同频正弦信号相位差测量。该设计的主要目的是测量出任意两相同频率正弦信号之间的相位差，并将测量结果以数字形式显示出来。 该设计的实现方法是：先通过比较电路将两路同频信号分别转换为相应的脉冲信号，然后将其中的一路信号通过反相器取反后与另一路信号相与，得到一等脉宽的脉冲波形。此脉冲波形的脉宽t，即表示两信号的相位差。将原信号对应的任意一路脉冲信号（周期为T）倍频后，作为单片机计数器的计数脉冲，并对相位差脉冲记数，得记数值为W。设倍频电路的倍频系数为A，则记数脉冲周期为T／A，可得到两信号相位差角计算公式如下：其中N＝360／A，N为常数，是相位测量系统的最小精确度。 整个系统硬件电路由比较整形电路、倍频电路、单片机AT89C51及显示电路组成。比较整形电路采用电压比较器LM339，倍频电路采用锁相环集成电路CC4046和双BCD同步加法计数器CC4518组成。单片机处理及显示电路采用AT89C51单片机，需要处理2路输入脉冲，分别为相位差脉冲和经过倍频电路得到的计数脉冲。 软件设计主要是对相位差脉冲进行计数，并对数值进行换算处理，同时在显示器上显示出相位差的度数值。系统软件流程框图如图5所示。 该系统可以测量一定频率范围内两同频正弦信号之间的相位差，并能达到一稳定的测量精度（0．5°）。在实际应用中，可以通过增加倍频电路的倍频系数来提高测量精度，单片机系统可采用更高的晶振频率来增加频率测量范围。 知识点： 1. 单片机：单片机是一种微型计算机，具有计算、存储、输入输出等功能，广泛应用于自动控制、数据采集、通信等领域。 2. 倍频电路：倍频电路是将输入信号的频率增加到一定倍数的电路，常用于测量系统中提高测量精度。 3. 相位差测量：相位差测量是测量两信号之间的相位差，广泛应用于自动控制、通信等领域。 4. Lock-In 放大器：Lock-In 放大器是一种特殊的放大器，能够检测到极小的信号，广泛应用于科学研究、医疗等领域。 5. 单片机计数器：单片机计数器是单片机中的一种计数器，能够对输入脉冲进行计数，广泛应用于自动控制、数据采集等领域。 6. 显示电路：显示电路是将测量结果显示出来的电路，广泛应用于自动控制、数据采集等领域。 7. 比较电路：比较电路是将两路信号进行比较的电路，广泛应用于自动控制、数据采集等领域。 8. 倍频系数：倍频系数是倍频电路的倍频系数，影响着测量精度。 9. 相位测量系统：相位测量系统是测量两信号之间相位差的系统，广泛应用于自动控制、通信等领域。 10. 硬件电路：硬件电路是指实际实现的电路，包括比较电路、倍频电路、单片机及显示电路等。