相位差测量电路设计

本科毕业设计

( 20１５届）

题目：相位差测量电路的设计

学院:机电工程学院

专业:自动化

学生姓名：学号:

指导教师：职称(学位):讲师

合作导师:职称(学位）：完成时间:2015 年 5 月 28日

成绩:

黄山学院教务处制

原创性声明

兹呈交的设计作品，是本人在指导老师指导下独立完成的成果。本人在设计中参考的其他个人或集体的成果，均在设计作品文字说明中以明确方式标明。本人依法享有和承担由此设计作品而产生的权利和责任。

声明人(签名)：

年月日

目录

摘要.................................................................................................错误!未定义书签。英文摘要.ﻩ错误!未定义书签。

1 绪论ﻩ1

1.１研究背景及意义ﻩ错误!未定义书签。

1．2 发展现状和发展趋势ﻩ错误!未定义书签。

1．2．1国外发展状况........................................................错误!未定义书签。

1.2.2 国内发展状况ﻩ错误!未定义书签。

1.2.3 发展趋势........................................................................错误!未定义书签。

2 相位差测量的基本原理.............................................................错误!未定义书签。

２.1 相位的基本概念.............................................................错误!未定义书签。

2.２相位差测量原理ﻩ错误!未定义书签。

2.3 电路设计原理...................................................................错误!未定义书签。3设计与分析.. (6)

3.1 移相电路...........................................................................错误!未定义书签。

3.1.1 方案分析ﻩ错误!未定义书签。

3.1.2 移相电路设计................................................................错误!未定义书签。

３．2 检测电路ﻩ错误!未定义书签。

3.2．1 方案分析ﻩ错误!未定义书签。

3.２.2 检测电路设计ﻩ错误!未定义书签。

3.2.3 LM３39特性分析ﻩ错误!未定义书签。

3.２．4 双稳态触发器ﻩ错误!未定义书签。

3．3 计数显示电路................................................................错误!未定义书签。

3.3.1 方案分析ﻩ错误!未定义书签。

３.3.2 计数显示电路设计......................................................错误!未定义书签。

3.３．3 数码管工作原理ﻩ错误!未定义书签。

4 仿真与调试ﻩ错误!未定义书签。

5实验分析...................................................................................错误!未定义书签。总结ﻩ错误!未定义书签。

参考文献ﻩ错误!未定义书签。

致谢ﻩ错误!未定义书签。

附录ﻩ错误!未定义书签。

相位差测量电路设计

机电工程学院自动化专业

指导老师:（讲师）

摘要: 随着计算机以及电子技术的发展,相位差测量技术作为常用的信号测量技术,

得到了快速发展，已经成为现代科学研究不可或缺的一部分。相位检测在信号变换、信息采集、控制等方面有着重要的意义，特别是在电气、工业自动化、智能控制及通讯电子等许多领域都有广泛的应用。因此，相位差测量技术在信号的处理、检测方面有着极其重要的作用。

为了满足本课题的要求，从相位差的测量方法入手，设计了一个相位差检测电路,该电路可测试一个经过移相电路的信号(正弦波)移相后与原信号间存在的相位差,可由测试电路检测并显示。

该设计主要包括三个方面的即移相电路设计、相位差测量电路设计、计数显示电路设计等。其主要过程是将源信号为一个正弦波经过由两级RC移相器和电压跟随器组成的移相电路后,得到一个移相后的正弦波，两个信号输入相位差检测电路进行整形电路和获得源信号和移相后信号的相位差信号，最后输出相位差波形的宽度，即源信号的过零点与被测量信号的过零点之间的时间差。然后再通过显示电路，最终由共阴极数码管显示出来。

关键词:相位差;移相电路;检测电路;计数显示电路；整形电路

，

Deｓign of CircuｉｔiｎPhasｅ

DifferｅｎcｅMeａsｕｒemeｎt （College of mechaniｃal and elｅｃtrical eｎgineering，Ｈuａngshａn Uniｖersity，24５021) Abｓtrａcｔ:With the ｄevｅｌｏpｍｅnt ｏｆｃompuｔｅr anｄelｅｃtronｉc teｃhｎology，ｔhe phａse diffeｒｅnce ｍｅasuｒement ｔechnoloｇy,as a coｍmon siｇnal meａｓuｒemｅnt teｃｈnｏloｇy,hａs bｅen rａpid dｅvｅlopmｅnt anｄhａs bec ｏmｅan inｄｉspensａｂle part of mｏdern sｃｉenｔific reseａrｃh.Ｐhase ｄetｅction is ｏf grｅat sｉgnificａｎcｅｉn terms ｏf sｉgnal transformation, ｄaｔa collection，contｒol，esｐecｉａllｙｉt is wiｄely useｄｉｎmaｎy fielｄs ，such as ｅlectｒical，industriａl automａtｉｏｎ,intｅｌligeｎt ｃｏntroｌand cｏmmunicationｓ, ｅlｅcｔronics and sｏon. Theｒefore, phａse diffｅrence measurement tecｈｎｏlｏgy pｌays ａｖerｙｉｍｐｏrtaｎt rｏlｅinｓigｎal prｏｃessinｇａnｄdetection .

In ordeｒto mｅｅt the requirements of this sｕbｊｅｃt,I designｅd a phaｓe ｄiｆfｅrｅｎce ｄeｔecｔｉｏｎcｉrcuit staｒｔing from ｔｈｅｐｈａse dｉｆfeｒｅｎce meaｓurｅmｅnt ｍetｈｏｄ．Ｔhe circuit cａn ｔest a afｔer ａpｈase ｓhｉｆt ciｒcuiｔsignａl (a sine wavｅｐｈase ｓhiftｅr ｂetｗｅen the orｉgiｎal signal aｎd ｔｈｅphａｓe differｅnce cａｎｂe detecｔｅd aｎd ｄisplａy ｂy the tesｔcirｃui ｔ.

Tｈe dｅsign mａiｎly iｎｃludes tｈrｅe ａspectｓ：tｈe ｐhaｓe sｈｉft cｉrcuit dｅsign, tｈe phaｓe dｉfｆerence measｕrｅment cｉrcuitｄesign, the ｃounting ａnｄｄｉsｐlａy circuｉｔｄｅsign, ｅtc．．Sourｃe ａｆｔer a sineｗave by two stage RC phase ｓhｉfter aｎd volｔagｅfollｏwｅｒof pｈaｓe-shift ｃircuit,ａphａse shifting sｉnｅwａve iｓtｈe mａin procｅｓｓ,tｈｅtwo ｉnｐut signal pｈasｅdiffereｎce detｅction circuit sｈaｐiｎg ciｒcuit and sourcｅsignal and phase siｇｎaｌphaｓeｄisparｉtｙsｉgnａｌ，ｆinallｙｏuｔｐuｔphaｓe dｉfｆeｒeｎcｅwavｅformｗiｄth, nａmelyｓigｎal source oｆｚerｏand measurｅd siｇnal zero cｒosｓi ｎg point betｗeｅn the tｉmｅdifferenｃe. And tｈeｎｔhroｕgh thｅdiｓplaｙｃｉrc ｕit,anｄuｌtimatｅly by thｅcｏｍmoｎｃathode digital tubｅdｉsｐlay.

Kｅy worｄs: Phａsｅdiffｅｒｅnce ; Deｔection circuｉt；Ｃouｎｔiｎg dｉｓplay circuit; Diｓpｌay cｉrcuit ; Plastic ｃircｕｉt

ﻬ１绪论

１．１研究背景及意义

随着微机和电子技术的快速发展，信号相位测量技术已成为现代科技社会不