一种自由轴法RLC测量电路设计

时间:2011-11-19来源:网络
2.2 基准相位发生器

  基准相位发生器由ROM2实现,ROM2的高两位地址A9,A8由单片机的P1.1和P1.0提供,低8位地址A7~A0与ROM1地址对应相连。ROM2分为4个区,每区有64个数据,分别代表了4组相差90°的正弦波信号值。由P1.0,P1.1选择不同的区域。当P1.1,P1.0分别为00,01,10,111,ROM2依次输出相位相差90°的正弦信号(相位参考基准信号)。

  2.3 相敏检波器

  相敏检波器由乘法型D/A转换器和低通滤波器构成。乘法型D/A转换器用于实现数字鉴相。ROM2输出的8位数字式基准正弦信号送到8位乘法型D/A转换器,与加至D/A转换器参考电压VREF端的被测电压UX(或US)相乘,再经低通滤波便得到被测信号UX(或US)在坐标轴上的投影分量。分析如下,先使P1.1,P1.0=00,设ROM2输出正弦信号为cos(ωt),被测信号UX=Umcos(ωt+ψ),经乘法型D/A后输出为:

  

  再经低通滤波器后输出为Umcosψ,它是被测信号UX在x坐标轴上的投影。然后使P1.1,P1.0=01,实现90°移相操作,此时ROM2输出为cos(ωT+π/2),被测信号UX仍然为Umcos(ωt+ψ),D/A转换器输出为:

  

  经低通滤波可以得到UX在y坐标轴上的投影分量Umsin ψ信号。

  同理,可以得到US在x,y坐标轴上的投影分量。

  3 结 语

  本电路通过乘法型D/A转换器进行数字鉴相,减少了传统模拟鉴相器开关动作过程中出现的尖脉冲,提高了测量精度;两个相互垂直的相位参考基准信号通过ROM2准确获得,相位参考基准信号电路比模拟相敏检波器大大简化;此外鉴相器使用D/A转换器后电路的温度系数进一步减小。

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关键词: RLC 自由轴 测量 电路设计

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